計算機網絡基礎(數據通信基礎)課件數據通信概述數據傳輸方式數據交換技術數據鏈路層網絡層應用層數據通信概述01數據通信是通信技術和計算機技術相結合的產物，它是以傳輸數據為目的而建立起來的一種通信方式。數據通信數據通信系統是由數據終端、數據傳輸設備和數據交換設備等組成的系統。數據通信系統數據傳輸是數據通信系統的主要任務，它包括將數據從發送端傳輸到接收端的過程。數據傳輸數據通信的基本概念數據終端設備是數據通信系統的基本組成部分，它可以是計算機、終端控制器、智能終端等設備。數據終端設備數據傳輸設備數據交換設備數據傳輸設備包括傳輸介質和傳輸設備，如電纜、光纖、調制解調器等。數據交換設備是用于實現不同數據終端之間數據交換的設備，如路由器、交換機等。030201數據通信系統的組成傳輸速率誤碼率帶寬延遲數據通信的主要性能指標01020304傳輸速率是指數據在傳輸過程中的速度，通常以比特率表示，即每秒傳輸的比特數。誤碼率是指數據傳輸過程中出現錯誤的概率，是衡量數據通信系統性能的重要指標之一。帶寬是指數據通信系統的傳輸容量，通常以頻帶寬度或數據傳輸速率表示。延遲是指數據從發送端傳輸到接收端所需的時間，包括傳輸延遲和傳播延遲。數據傳輸方式02指將數字信號直接傳輸到通信線路中，不進行任何調制解調，主要用于短距離的數據傳輸。基帶傳輸指將數字信號調制到高頻載波上，再通過通信線路傳輸，主要用于長距離的數據傳輸。頻帶傳輸基帶傳輸和頻帶傳指發送方和接收方保持同步，即發送方按照固定的時間間隔發送數據，接收方也按照同樣的時間間隔接收數據。指發送方和接收方不保持同步，即發送方可以在任意時間發送數據，接收方在接收到數據后自行處理。同步傳輸與異步傳異步傳輸同步傳輸指數據一位一位地順序傳輸，占用通信線路少，但傳輸速度慢。串行傳輸指數據多位同時傳輸，占用通信線路多，但傳輸速度快。并行傳輸串行傳輸與并行傳將時間劃分為多個小段，每個小段對應一個信號通道，實現多路信號在同一物理通道上的傳輸。時分多路復用將頻率劃分為多個小段，每個小段對應一個信號通道，實現多路信號在同一物理通道上的傳輸。頻分多路復用利用不同波長的光波作為信號通道，實現多路信號在同一光纖上的傳輸。波分多路復用利用不同的編碼方式作為信號通道，實現多路信號在同一物理通道上的傳輸。碼分多路復用多路復用技術數據交換技術03總結詞電路交換是一種傳統的通信方式，通過建立專用的通信線路來實現數據傳輸。詳細描述在電路交換中，通信雙方在通信過程中共享一條通信線路，并在整個通信過程中保持線路連接狀態。這種方式的優點是數據傳輸可靠、實時性強，適用于需要連續、穩定傳輸的應用，如電話通信。電路交換VS報文交換是一種基于存儲-轉發機制的通信方式，通過將數據劃分為報文進行傳輸。詳細描述在報文交換中，發送方將數據劃分為一定長度的報文，并通過網絡將報文發送到接收方。在傳輸過程中，報文會存儲在中間節點的存儲器中，等待合適的時機轉發給下一個節點或接收方。這種方式的優點是適用于不同速率和不同通信協議的設備，可以實現異步通信。總結詞報文交換分組交換分組交換是一種動態分配通信資源的通信方式，通過將數據劃分為一定長度的分組進行傳輸。總結詞在分組交換中，發送方將數據劃分為一定長度的分組，并在每個分組前添加地址和控制信息，然后將分組發送到接收方。在傳輸過程中，中間節點會根據地址和控制信息對分組進行存儲和轉發，以確保數據能夠準確到達目的地。這種方式的優點是能夠實現動態分配通信資源，適用于突發性數據傳輸和實時性要求不高的應用。詳細描述信元交換是一種基于固定長度單元的通信方式，通過將數據劃分為一定長度的信元進行傳輸。在信元交換中，數據被劃分為一定長度的信元，每個信元包含一定的控制信息和數據內容。信元交換主要應用于異步轉移模式（ATM）中，可以實現高速、高效的數據傳輸。這種方式的優點是能夠支持不同速率和不同類型的數據傳輸，適用于實時性要求較高的應用。總結詞詳細描述信元交換數據鏈路層04數據鏈路層是網絡體系結構中的第二層，位于物理層和網絡層之間。數據鏈路層的主要功能是建立和維護數據鏈路，確保數據在通信實體之間可靠傳輸。數據鏈路層通過使用物理層提供的服務，將原始的、不可靠的傳輸線路轉換成可靠的、邏輯上的數據鏈路。數據鏈路層的基本概念流量控制通過控制發送方的發送速率，以防止接收方來不及處理而發生的數據丟失現象。常見的方法有停止-等待、滑動窗口、累積確認等。差錯控制通過使用檢錯碼和重傳機制等手段，檢測和糾正數據傳輸過程中的錯誤，確保數據的正確傳輸。常見的方法有奇偶校驗、循環冗余校驗（CRC）等。流量控制和差錯控制方法PPP協議（點對點協議）用于串行線路上的數據鏈路層協議，支持多種網絡層協議，如IP、IPX等。HDLC協議（高級數據鏈路控制協議）是一種通用的數據鏈路層協議，用于在點對點通信鏈路上建立可靠的數據傳輸。數據鏈路層的協議實例網絡層05負責數據包的發送和接收，提供端到端的通信服務。網絡層功能路由器，用于連接不同的網絡，轉發數據包。網絡層設備如IP協議，負責數據包的尋址和路由。網絡層協議網絡層的基本概念靜態路由和動態路由。路由選擇協議類型動態路由協議可以自動學習最佳路徑，而靜態路由需要手動配置。路由選擇協議作用動態路由協議可以適應網絡變化，但配置復雜；靜態路由配置簡單，但靈活性差。路由選擇協議特點路由選擇協議

IP協議及地址分配IP地址的概念用于標識網絡中的設備，每個設備都有一個唯一的IP地址。IP地址的分類分為A、B、C、D、E五類，常用的是A、B、C三類。IP地址的分配由IANA（國際互聯網代理）負責全球IP地址的分配和管理。應用層06它負責處理特定的應用程序細節，為用戶提供網絡服務接入和應用程序之間的通信。應用層協議定義了應用程序之間的數據交換格式、數據傳輸方式以及應用程序之間的控制流程。應用層是計算機網絡體系結構中的最高層，直接面向用戶提供服務。應用層的基本概念常見的應用層協議用于Web瀏覽器和Web服務器之間的通信，實現網頁瀏覽功能。用于將域名轉換為IP地址，實現域名解析功能。用于發送電子郵件，實現郵件傳輸功能。用于從郵件服務器接收電子郵件，實現郵件