第6章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)1：了解計(jì)算機(jī)通信基礎(chǔ)知識(shí)任務(wù)2：認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)3：掌握(zhǎngwò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和IP地址的分類方法任務(wù)5：了解因特網(wǎng)的接入技術(shù)任務(wù)6：掌握因特網(wǎng)的應(yīng)用技術(shù)第一頁，共三十一頁。本章學(xué)習(xí)任務(wù)：1、了解計(jì)算機(jī)通信基礎(chǔ)知識(shí)2、認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3、掌握網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和IP地址的分類方法4、了解局域網(wǎng)的組成(zǔchénɡ)原理5、了解因特網(wǎng)接入技術(shù)6、掌握因特網(wǎng)的應(yīng)用技術(shù)第二頁，共三十一頁。任務(wù)(rènwu)1了解計(jì)算機(jī)通信基礎(chǔ)知識(shí)6.1.1數(shù)字傳輸原理6.1.2信息、數(shù)據(jù)、信號(hào)6.1.3數(shù)據(jù)通信方式6.1.4網(wǎng)絡(luò)(wǎngluò)的傳輸介質(zhì)第三頁，共三十一頁。計(jì)算機(jī)通信(tōngxìn)基礎(chǔ)知識(shí)信息的傳遞都稱之為通信利用光和電技術(shù)的通信，我們稱之為電信電報(bào)（telegraph）是通信業(yè)務(wù)的一種，也是最早使用電進(jìn)行通信的方法。通信的發(fā)展(fāzhǎn)歷史：電報(bào)電話無線廣播黑白電視彩色電視計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1836187620世紀(jì)初191819381940’s1960’s越洋無線電報(bào)第四頁，共三十一頁。數(shù)字傳輸原理(yuánlǐ)

通信系統(tǒng)是用以完成信息傳輸過程的技術(shù)系統(tǒng)的總稱。數(shù)字通信用數(shù)字信號(hào)作為載體來傳輸消息，或用數(shù)字信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后再傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健；就ㄐ畔到y(tǒng)一般由信源（發(fā)送者）、信宿（收信者）、和傳輸媒介等組成，我們稱之為通信的三要素，其中(qízhōng)傳輸媒介又稱之為“信道”。第五頁，共三十一頁。通信系統(tǒng)(xìtǒng)的模型通信(tōngxìn)的三要素：信道信源(宿)信宿(源)信號(hào)信號(hào)舉例(jǔlì):信道的任務(wù)是迅速、可靠而準(zhǔn)確地將信號(hào)從信源傳輸?shù)叫潘薇粋鬏數(shù)男畔⒍急仨氁阅撤N電(或光)信號(hào)的形式才能進(jìn)行傳輸發(fā)送信息的設(shè)備接收信息的設(shè)備有線電話移動(dòng)電話計(jì)算機(jī)通信信源/信宿電話座機(jī)手機(jī)計(jì)算機(jī)信號(hào)形式話音經(jīng)電話機(jī)轉(zhuǎn)換成為變化的電流信號(hào)話音經(jīng)電話機(jī)轉(zhuǎn)換成為壓縮編碼后的數(shù)字信號(hào)編碼并打包后的數(shù)字信號(hào)信道構(gòu)成電話線和中繼器等傳輸設(shè)備無線電波、基站等雙絞線、集線器、路由器、光纖等第六頁，共三十一頁。信息、數(shù)據(jù)(shùjù)、信號(hào)信息是事物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和過程以及關(guān)于這種狀態(tài)和過程的知識(shí)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，各種字母和數(shù)字符號(hào)的組合、語音、圖形、圖像等統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)過加工后就成為信息。信號(hào)（也稱為訊號(hào)）是運(yùn)載消息的工具，是消息的載體。它包含光信號(hào)、聲信號(hào)和電信號(hào)等。根據(jù)信號(hào)的取值特性還可以(kěyǐ)分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。第七頁，共三十一頁。模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)(xìnhào)指幅度的取值是連續(xù)的信號(hào)(xìnhào)。數(shù)字信號(hào)指幅度的取值是離散的信號(hào)。二進(jìn)制碼就是一種數(shù)字信號(hào)。二進(jìn)制碼受噪聲的影響小，易于數(shù)字電路進(jìn)行處理，所以得到了廣泛的應(yīng)用。模擬信號(hào)信號(hào)強(qiáng)度tt數(shù)字信號(hào)信號(hào)強(qiáng)度第八頁，共三十一頁。模擬(mónǐ)通信模擬通信的優(yōu)點(diǎn)是直觀且容易實(shí)現(xiàn)，但也存在兩個(gè)缺點(diǎn)。（1）保密性差模擬通信，尤其是微波通信和有線明線通信，很容易被竊聽。只要收到模擬信號(hào)，就可以(kěyǐ)得到通信內(nèi)容。（2）抗干擾能力弱電信號(hào)在沿線路的傳輸過程中會(huì)受到外界的和通信系統(tǒng)內(nèi)部的各種噪聲干擾，噪聲和信號(hào)混合后難以分開，從而使得通信質(zhì)量下降。線路越長，噪聲的積累也就越多，受到的影響也越大。第九頁，共三十一頁。調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器的英文是MODEM，它是模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的“翻譯員”。由于電子信號(hào)分兩種，一種是“模擬信號(hào)”，一種是“數(shù)字信號(hào)”。如我們使用的電話線路傳輸?shù)氖悄M信號(hào)，而計(jì)算機(jī)之間傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)。所以當(dāng)你想通過電話線把自己的電腦接入Internet時(shí)，就必須使用調(diào)制解調(diào)器來“翻譯”兩種不同的信號(hào)。連入Internet后，當(dāng)PC機(jī)向Internet發(fā)送信息時(shí)，由于電話線傳輸?shù)氖悄M信號(hào)，所以必須要用調(diào)制解調(diào)器來把數(shù)字信號(hào)“翻譯”成模擬信號(hào)，才能(cáinéng)傳送到Internet上，這個(gè)過程叫做“調(diào)制”。當(dāng)PC機(jī)從Internet獲取信息時(shí)，由于通過電話線從Internet傳來的信息都是模擬信號(hào)，所以PC機(jī)想要看懂它們，還必須借助調(diào)制解調(diào)器這個(gè)“翻譯”，這個(gè)過程叫做“解調(diào)”。總的來說就稱為“調(diào)制解調(diào)”。第十頁，共三十一頁。數(shù)字信號(hào)的三種(sānzhǒnɡ)調(diào)制方法(ASK)幅移鍵控(FSK)頻移鍵控00110100010調(diào)制信號(hào)(兩個(gè)狀態(tài))(PSK)相移鍵控載波信號(hào)(高頻正弦波)調(diào)制后的載波信號(hào)傳輸信號(hào)解調(diào)器載波信號(hào)調(diào)制后的載波信號(hào)傳輸信號(hào)調(diào)制器載波信號(hào)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制與解調(diào)的設(shè)備分別(fēnbié)稱為“調(diào)制器”和“解調(diào)器”：第十一頁，共三十一頁。數(shù)據(jù)通信方式(fāngshì)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔⒍际菙?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算機(jī)之間的通信就是數(shù)據(jù)通信方式(fāngshì)數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)和通信線路結(jié)合的通信方式第十二頁，共三十一頁。并行(bìngxíng)通信與串行通信在數(shù)據(jù)通信中，按每次傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)，通信方式可分為：串行通信和并行通信。串行通信一次只傳送一位二進(jìn)制的數(shù)據(jù)，從發(fā)送端到接收端只需要一根傳輸線。串行方式雖然傳輸率低，但適合于遠(yuǎn)距離傳輸，在網(wǎng)絡(luò)中（如公用電話系統(tǒng)）普遍采用串行通信方式。并行通信是一次同時(shí)傳送多位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，從發(fā)送端到接收端需要多根傳輸線。并行方式主要用于近距離通信，如在計(jì)算機(jī)內(nèi)部(nèibù)的數(shù)據(jù)通信通常以并行方式進(jìn)行。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度快，處理簡(jiǎn)單。第十三頁，共三十一頁。單工、半雙工與全雙工通信(tōngxìn)

按照數(shù)據(jù)在線路上的傳輸方向，通信方式可分為：?jiǎn)喂ねㄐ拧腚p工通信與全雙工通信。單工通信只支持?jǐn)?shù)據(jù)在一個(gè)方向上傳輸，又稱為單向通信。如無線電廣播和電視廣播都是單工通信。半雙工通信允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上傳輸，但在同一(tóngyī)時(shí)刻，只允許數(shù)據(jù)在一個(gè)方向上傳輸，它實(shí)際上是一種可切換方向的單工通信。即通信雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時(shí)發(fā)送，（當(dāng)然也不能同時(shí)接受）。這種方式一般用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的非主干線路中。全雙工通信允許數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)方向上傳輸，又稱為雙向同時(shí)通信，即通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。如現(xiàn)代電話通信提供了全雙工傳送。這種通信方式主要用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信。第十四頁，共三十一頁。網(wǎng)絡(luò)的傳輸(chuánshū)介質(zhì)數(shù)據(jù)通信根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同(bùtónɡ)分為:有線傳輸無線傳輸有線通信根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同分為:金屬導(dǎo)體(雙絞線和同軸電纜)金屬導(dǎo)體通過電信號(hào)傳輸信息非金屬導(dǎo)體(光纖傳輸)光導(dǎo)纖維通過光波傳輸信息。第十五頁，共三十一頁。傳輸介質(zhì)(jièzhì)的類型與特點(diǎn)介質(zhì)類型特點(diǎn)應(yīng)用有線通信雙絞線成本低，易受外部高頻電磁波干擾，誤碼率較高；傳輸距離有限固定電話本地回路、計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)同軸電纜傳輸特性和屏蔽特性良好，可作為傳輸干線長距離傳輸載波信號(hào)，但成本較高固定電話中繼線路、有線電視接入光纜傳輸損耗小，通訊距離長，容量大，屏蔽特性好，不易被竊聽，重量輕，便于鋪設(shè)。缺點(diǎn)是強(qiáng)度稍差，精確連接兩根光纖比較困難電話、電視等通信系統(tǒng)的遠(yuǎn)程干線，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的干線無線通信自由空間使用微波、紅外線、激光等，建設(shè)費(fèi)用低，抗災(zāi)能力強(qiáng)，容量大，無線接入使得通信更加方便.但易被竊聽、易受干擾廣播，電視，移動(dòng)通信系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)無線局域網(wǎng)第十六頁，共三十一頁。雙絞線雙絞線是最為常見的金屬傳輸介質(zhì)，它有四對(duì)八根絕緣的金屬導(dǎo)線兩兩擰合而成，外層有護(hù)套保護(hù)(bǎohù)。雙絞線分別為:屏蔽雙絞線夾有有銅質(zhì)網(wǎng)狀物，可以更好的屏蔽外界電磁的干擾。非屏蔽雙絞線成本低，易受外界電磁干擾，誤碼率高，傳輸距離有限是雙絞線傳輸信號(hào)的特點(diǎn)

第十七頁，共三十一頁。同軸電纜(tónɡzhóudiànlǎn)

同軸電纜是網(wǎng)絡(luò)中最常見的傳輸介質(zhì)，一般同軸電纜有四層組成最內(nèi)層是銅質(zhì)導(dǎo)體依次向外為絕緣層屏蔽層:屏蔽層為銅質(zhì)精細(xì)網(wǎng)狀物，用于屏蔽外界(wàijiè)的電磁干擾保護(hù)套。同軸電纜的特點(diǎn)是成本低、易于安裝方便擴(kuò)展，傳輸特性和屏蔽特性較好。可作為中長距離傳輸信號(hào)的載體第十八頁，共三十一頁。光導(dǎo)纖維(ɡuānɡdǎoxiānwéi)

光導(dǎo)纖維俗稱光纜，由折射率較高的纖芯和折射率較低的包層組成，包層用于為光纖提供物理保護(hù)，屏蔽外界光源干擾(gānrǎo)。光纖使用光信號(hào)而不用電信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，因此傳輸速度更快，帶寬更大。光纖分成兩種，分別是單模和多模光纖，其中單模光纖中心玻璃芯很細(xì)(芯徑一般為9或10μm)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊。第十九頁，共三十一頁。光纖通信(ɡuānɡxiāntōnɡxìn)的特點(diǎn)①傳輸信號(hào)的頻帶寬，通信容量大。②傳輸過程中損耗小，距離長。由于光纖具有較低的衰減，可以長距離傳輸信號(hào)，傳輸距離可達(dá)5km以上。③誤碼率低，傳輸可靠性高。④抗干擾性強(qiáng)。由于采用非金屬材質(zhì)(cáizhì)制作，所以光纖通信不受電磁波的干擾。⑤保密性好，體積小，重量輕，抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)，都是光纖通信所獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。第二十頁，共三十一頁。無線通信無線通信(tōngxìn)是通過電磁波實(shí)現(xiàn)信息傳播的方式，指在兩個(gè)通信(tōngxìn)設(shè)備之間，不使用任何物理連接器，通過空氣進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)倪^程。無線傳輸分為:廣播通信地面微波通信衛(wèi)星通信紅外通信第二十一頁，共三十一頁。無線通信廣播通信主要用于廣播通信地面微波通信在早期的電視通信中廣為應(yīng)用衛(wèi)星通信是利用地球同步衛(wèi)星作為中繼站的通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信的特點(diǎn)(tèdiǎn)是通信容量大，傳輸距離遠(yuǎn)，覆蓋范圍廣，適應(yīng)于各種環(huán)境的信息傳輸。手機(jī)就是使用最為廣泛的無線通信應(yīng)用第二十二頁，共三十一頁。電磁波段波段名亞毫米波Submm毫米波厘米波分米波超短波Metricwave短波SW中波MW長波LW甚長波特長波微波（Microwave）射頻波段波長0.1~1mm1~10mm1~10cm10~100cm1~10m10~100m100~1000m1~10km10~100km100~1000km頻率3000~300GHz300~30GHz30~3GHz3000~300MHz300~30MHz30~3MHz3000~300kHz300~30kkHz30~3kHz3000~300Hz第二十三頁，共三十一頁。移動(dòng)(yídòng)通信通信雙方有一方或兩方處于運(yùn)動(dòng)中的通信稱之為移動(dòng)通信。包括(bāokuò)陸、海、空移動(dòng)通信。移動(dòng)通信系統(tǒng)由移動(dòng)臺(tái)、基臺(tái)、移動(dòng)交換局組成。移動(dòng)通信系統(tǒng)從20世紀(jì)80年代誕生以來，到2022年將大體經(jīng)過5代的發(fā)展歷程，而且到2022年，將從第3代過渡到第4代(4G)。第二十四頁，共三十一頁。個(gè)人(gèrén)移動(dòng)通信移動(dòng)對(duì)象(duìxiàng)相互間的通信，如手機(jī)、無繩電話、尋呼系統(tǒng)等基站移動(dòng)(yídòng)臺(tái)（手機(jī)）移動(dòng)電話交換中心公用電話網(wǎng)第二十五頁，共三十一頁。第二代移動(dòng)(yídòng)通信（2G）使用頻段：900MHz/1800MHz，傳輸?shù)氖菙?shù)字化的語音/文字信號(hào)我國使用的2種標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)（制式）：GSM（歐洲移動(dòng)通信系統(tǒng)，也稱全球通、全數(shù)字系統(tǒng))中國移動(dòng)、中國聯(lián)通經(jīng)營的GSM網(wǎng)已基本覆蓋縣級(jí)市移動(dòng)的接入號(hào)段有：134～139、150～152、158、159聯(lián)通的接入號(hào)段有：130-132、155-156CDMA(碼分多址接入，CodeDivisionMultipleAccess)抗干擾能力強(qiáng)，系統(tǒng)容量大，接通率高，噪聲小，中國電信,接入號(hào)為133、153不足：（1）數(shù)據(jù)傳輸速率過低（9.6kb/s或57kb/s），僅適合傳輸語音和文字（2）容量有限，不能滿足發(fā)達(dá)地區(qū)手機(jī)用戶高度密集的要求第二十六頁，共三十一頁。第三代移動(dòng)通信(tōngxìn)系統(tǒng)（3G）使用的頻段(pínduàn)：1885MHz~2025MHz，2110MHz~2200MHz傳輸速率：室內(nèi)：1~3Mb/s，步行：384kb/s，快速移動(dòng)：114kb/s我國采用的3種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：中國移動(dòng)TD-SCDMA(G3),自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)（157、187、188、147）中國電信CDMA2000(天翼),（180、189）中國聯(lián)通W-CDMA(沃-WO)（185、186）3G的優(yōu)點(diǎn)：（1）提供(tígōng)高質(zhì)量的語音通信、數(shù)據(jù)通信和高分辨率圖像通信（2）提供足夠的系統(tǒng)容量，具有高保密性和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)不足：發(fā)展慢、比例低(4.6%)，按流量收費(fèi)費(fèi)用高4G移動(dòng)通信：室內(nèi):1Gbps，高速移動(dòng)時(shí):100Mbps

我國沿海7個(gè)城市正在建設(shè)試驗(yàn)網(wǎng)（TD-LTE）第二十七頁，共三十一頁。移動(dòng)通信(tōngxìn)的特點(diǎn)(1)移動(dòng)性。(2)電波傳播條件復(fù)雜(3)噪聲和干擾嚴(yán)重。(4)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。(5)要求頻帶利用率高、設(shè)備(shèbèi)性能好。第二十八頁，共三十一頁。紅外通訊(tōngxùn)

紅外通訊，顧名思義，就是通過紅外線傳輸數(shù)據(jù)。紅外線波長范圍為0.70μm～1mm。紅外通信技術(shù)適合于低成本、跨平臺(tái)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高速數(shù)據(jù)連接，尤其是嵌入式系統(tǒng)，設(shè)備互聯(lián)后就可完成不同設(shè)備內(nèi)文件與信息的交換。紅外數(shù)據(jù)通信技術(shù)的缺點(diǎn)：(1)受視距影響其傳輸距離短；(2)要求通信設(shè)備的位置固定；(3)其點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸連接，無法靈活地組成網(wǎng)絡(luò)(wǎngluò)等。在計(jì)算機(jī)、手機(jī)無線數(shù)據(jù)傳輸中，紅外通信有被藍(lán)牙技術(shù)逐步取代的趨勢(shì)。第二十九頁，共三十一頁。9、人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/1/52023/1/5Thursday,January5,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/1/52023/1/52023/1/51/5/20236:58:09PM11