计算机网络-概论.pptx

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1、对外经济贸易大学 信息学院1课程目标o 通过本课程的学习，掌握计算机网络的结构、通过本课程的学习，掌握计算机网络的结构、协议和基本原理、以及使用网络的基本知识，协议和基本原理、以及使用网络的基本知识，为开发网络环境的管理系统、网络规划和网络为开发网络环境的管理系统、网络规划和网络应用打下坚实基础。应用打下坚实基础。o 本课程的重点：本课程的重点：n 通讯基础知识通讯基础知识n 网络基本原理和协议网络基本原理和协议n 网络结构和组网技术网络结构和组网技术对外经济贸易大学 信息学院2对外经济贸易大学 信息学院3课程体系掌握实现稳定、快速、高效的网络环境的基本原理和成熟技术。对外经济贸易大学 信息学

2、院4要 求o 课程学习小组（课程学习小组（4-54-5人）人）o 每位同学完成作业比例必须每位同学完成作业比例必须100%100%o 积极参加课堂发言和小组讨论积极参加课堂发言和小组讨论o 做好社会调查和案例分析做好社会调查和案例分析o 课件：课件：TAS-TAS-计算机网络讲义计算机网络讲义o 作业：提交到作业：提交到TAS-TAS-计算机网络讲义计算机网络讲义o 讨论：讨论：TAS-TAS-计算机网络讲义论坛计算机网络讲义论坛o 建议和意见：建议和意见： TAS-TAS-计算机网络讲义论坛计算机网络讲义论坛对外经济贸易大学 信息学院5教材与参考书o 计算机网络（计算机网络（4/5版）版）n

3、 谢希仁谢希仁n 电子工业出版社电子工业出版社o 参考资料参考资料n 计算机通信网络技术及应用计算机通信网络技术及应用机械工业出版社机械工业出版社黄淑华黄淑华 编著编著对外经济贸易大学 信息学院6第第1 章章 计算机网络概论计算机网络概论【教学目的和要求教学目的和要求】n了解计算机网络的发展和研究的主要内容了解计算机网络的发展和研究的主要内容n使学生掌握网络拓扑结构的特点和分类使学生掌握网络拓扑结构的特点和分类n了解网络与通讯的关系了解网络与通讯的关系n重点与难点：计算机网络定义、网络的结构重点与难点：计算机网络定义、网络的结构【主要内容主要内容】n计算机网络定义计算机网络定义n计算机网络的结

4、构计算机网络的结构n计算机网络的功能和分类计算机网络的功能和分类n计算机网络的主要性能指标计算机网络的主要性能指标n计算机网络发展历史和发展趋势计算机网络发展历史和发展趋势教学总时数：教学总时数：3（2009-2-24）教材第教材第1章章 1.1-1.3小节小节对外经济贸易大学 信息学院71. 计算机网络概念计算机网络概念n计算机网络是计算机技术和通信技术发展和结合计算机网络是计算机技术和通信技术发展和结合的产物。的产物。n使用使用通信线路通信线路把分布在不同地点的把分布在不同地点的计算机计算机连接起连接起来，通过来，通过通信协议通信协议软件，达到相互软件，达到相互资源共享资源共享的目的目的系

5、统的系统。1.1 计算机网络的的基本概念 对外经济贸易大学 信息学院8图例对外经济贸易大学 信息学院9o 其他定义：其他定义：n 以能够相互共享资源的方式以能够相互共享资源的方式，互连起来的互连起来的自治自治计算计算机系统的集合。机系统的集合。n 解释解释建立网络的主要目的是实现计算机资源的共享；建立网络的主要目的是实现计算机资源的共享；互连的是分布在不同地理位置的多台独立的互连的是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算自治计算机系统机系统”； 计算机连网在通信过程中必须遵循相同的网络约定。计算机连网在通信过程中必须遵循相同的网络约定。对外经济贸易大学 信息学院102. 计算机网络的组成与结

6、构o 早期计算机网络主要是广域网，从逻辑功能上早期计算机网络主要是广域网，从逻辑功能上分为资源子网和通信子网两个部分：分为资源子网和通信子网两个部分： 资源子网资源子网负责数据处理的主计算机与终端；负责数据处理的主计算机与终端； 通信子网通信子网负责数据通信处理的通信控制处理机与负责数据通信处理的通信控制处理机与通信线路。通信线路。 对外经济贸易大学 信息学院11对外经济贸易大学 信息学院12现代网络结构的变化o 随着微型计算机的广泛应用，大量的微型计算机是随着微型计算机的广泛应用，大量的微型计算机是通过局域网连入广域网，局域网与广域网、广域网通过局域网连入广域网，局域网与广域网、广域网与广域

7、网的互连是通过路由器实现的；与广域网的互连是通过路由器实现的；o 在在Internet中，用户计算机需要通过校园网、企中，用户计算机需要通过校园网、企业网或业网或ISP联入地区主干网，地区主干网通过国家联入地区主干网，地区主干网通过国家主干网联入国家间的高速主干网，这样就形成一种主干网联入国家间的高速主干网，这样就形成一种由路由器互联的大型、层次结构的互联网络。由路由器互联的大型、层次结构的互联网络。 对外经济贸易大学 信息学院13三级结构的因特网o 各网络之间需要使用各网络之间需要使用路由器路由器来连接。来连接。o 有时在结构图中可不画出路由器。有时在结构图中可不画出路由器。校园网校园网校园

8、网校园网校园网校园网国家主干网地区网地区网地区网路由器对外经济贸易大学 信息学院14三级结构的因特网(举例)o 主机到主机的通信可能要经过多种网络。主机到主机的通信可能要经过多种网络。校园网校园网校园网校园网校园网校园网国家主干网地区网地区网地区网对外经济贸易大学 信息学院15多级结构的因特网大公司地区 ISP网络接入点NAP（对等点）公司校园网主干服务提供者校园网校园网校园网校园网本地 ISP地区 ISP地区 ISP地区 ISP本地 ISP本地 ISP大公司大公司网络接入点NAP（对等点）o 主机到主机的通信可能经过多种主机到主机的通信可能经过多种 ISP。对外经济贸易大学 信息学院161.

9、2 计算机网络的分类1.1. 根据节点的分布划分根据节点的分布划分/ /网络的覆盖范围与规网络的覆盖范围与规模分类；模分类；2.2. 按交换方式；按交换方式；3.3. 按网络拓扑结构；按网络拓扑结构；4.4. 按网络数据传输与交换的所有权；按网络数据传输与交换的所有权；5.5. 按网络传输技术进行分类。按网络传输技术进行分类。对外经济贸易大学 信息学院171. 按网络的覆盖范围进行分类 o 局域网局域网（local area networklocal area network ， LANLAN）；）；o 城域网城域网（metropolitan area networkmetropolitan

10、area network ， MANMAN）；）；o 广域网（广域网（wide area network wide area network ， WAN WAN ）；o 个人区域网络个人区域网络 (Personal Area Network (Personal Area Network ，PAN ) PAN ) 。对外经济贸易大学 信息学院18广域网、城域网、局域网的关系 城域网城域网接入网接入网接入网接入网接入网接入网广域网局域网局域网校园网企业网对外经济贸易大学 信息学院19局域网的技术特点o 地理范围：十几平方公里之内地理范围：十几平方公里之内o 数据传输速率：数据传输速率：10Mb/s

11、10Gb/so 低误码率、高质量数据传输环境低误码率、高质量数据传输环境o 属于一个组织所有属于一个组织所有对外经济贸易大学 信息学院20城域网的技术特点o 广域网广域网-局域网之间的一种高速网络局域网之间的一种高速网络o 范围：几十公里内，组织间的多个局域网互连范围：几十公里内，组织间的多个局域网互连o 传输功能：数据、语音、图形与视频传输功能：数据、语音、图形与视频o 技术：城域网在与局域网相似技术：城域网在与局域网相似对外经济贸易大学 信息学院21对外经济贸易大学 信息学院22广域网的技术特点o 地理范围：几十公里到几千公里地理范围：几十公里到几千公里o 通信子网：主要使用分组交换技术通

12、信子网：主要使用分组交换技术o 举例：举例：n “联通联通”公司的电话网公司的电话网n “CERNETCERNET”的全国骨干网的全国骨干网对外经济贸易大学 信息学院23对外经济贸易大学 信息学院242. 按使用者进行分类 o 公共网络公共网络（PublicPublic network network）- -为大众提供公共服务的，为大众提供公共服务的，例如电信公司提供的网络。例如电信公司提供的网络。o 专用网络专用网络（PrivatePrivate network network ）- - 为某个单位、企业、为某个单位、企业、学校专门用途建设的网络，例如经贸大学校园网络。学校专门用途建设的网络

13、，例如经贸大学校园网络。对外经济贸易大学 信息学院253. 3. 接入网接入网o 在在LAN与与MAN之间的桥接网络之间的桥接网络o 多种接入技术多种接入技术n ADSLn 同步光纤技术同步光纤技术n 对外经济贸易大学 信息学院26城域网城域网接入网接入网接入网接入网接入网接入网广域网局域网局域网校园网企业网对外经济贸易大学 信息学院272. 按交换方式o线路交换o报文交换o分组交换o混合交换：电路混合交换：电路+分组分组对外经济贸易大学 信息学院281）“交换”的含义o 打电话时，打电话时，“交换交换”(switching)的含义：的含义：n 转接转接把一条电话线转接到另一条电话线，使把一条

14、电话线转接到另一条电话线，使它们连通起来。它们连通起来。o 从通信资源的分配角度来看，从通信资源的分配角度来看，“交换交换” 是按是按照某种方式照某种方式动态地分配动态地分配传输线路的资源。传输线路的资源。 对外经济贸易大学 信息学院292）电路交换的特点o 电路交换必定是面向连接的。电路交换必定是面向连接的。 o 电路交换的三个阶段：电路交换的三个阶段：n 建立连接建立连接n 通信通信n 释放连接释放连接对外经济贸易大学 信息学院30电路交换举例o A 和和 B 通话经过四个交换机通话经过四个交换机o 通话在通话在 A 到到 B 的连接上进行的连接上进行(交换机交换机交换机交换机用户线用户线

15、中继线中继线BDCA对外经济贸易大学 信息学院31电路交换举例o C 和和 D 通话只经过一个本地交换机通话只经过一个本地交换机o 通话在通话在 C 到到 D 的连接上进行的连接上进行(交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA对外经济贸易大学 信息学院32电路交换传送计算机数据效率低o 计算机数据具有突发性。计算机数据具有突发性。o 这导致通信线路的利用率很低。这导致通信线路的利用率很低。对外经济贸易大学 信息学院33报文3）分组交换的原理（1）o 在发送端，先把较长的报文在发送端，先把较长的报文1101000110101010110101011100010011010010假

16、定这个报文较长不便于传输对外经济贸易大学 信息学院34数 据数 据数 据报文分组交换的原理（2）o 每一个数据段前面添加上每一个数据段前面添加上首部首部构成分组。构成分组。首部首部首部分组 1分组 2分组 3请注意：现在左边是请注意：现在左边是“头部头部”对外经济贸易大学 信息学院35分组交换的原理（3）o 分组交换网以分组交换网以“分组分组”作为数据传输单元。作为数据传输单元。o 依次依次把各分组发送到接收端（假定接收端把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）。在左边）。数 据首部分组 1数 据首部分组 2数 据首部分组 3对外经济贸易大学 信息学院36分组首部的重要性o 每一个每一个分组的

17、首部都含有分组的首部都含有地址地址等控制信息。等控制信息。o 分组交换网中的结点交换机根据收到的分分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的组的首部中的地址信息地址信息，把分组，把分组转发转发到下到下一个结点交换机。一个结点交换机。o 用以上用以上存储转发存储转发方式，最后分组就能到达方式，最后分组就能到达最终目的地最终目的地。对外经济贸易大学 信息学院37分组交换的原理（4）o 接收端收到分组后剥去首部还原成报文。接收端收到分组后剥去首部还原成报文。数 据首部分组 1数 据首部分组 2数 据首部分组 3收到的数据对外经济贸易大学 信息学院38数 据数 据数 据分组交换的原理（5）o 最

18、后，在接收端把收到的数据最后，在接收端把收到的数据恢复成为原恢复成为原来的报文来的报文。o 这里假定分组在传输过程中没有出现差错，这里假定分组在传输过程中没有出现差错，在转发时也没有被丢弃。在转发时也没有被丢弃。报文1101000110101010110101011100010011010010对外经济贸易大学 信息学院39分组交换网的示意图H1A分组交换网BDECH5H6H4H2H3H1 向 H5 发送分组H2 向 H6 发送分组注意分组路径的变化！结点交换机主机对外经济贸易大学 信息学院40注意分组的存储转发过程H1A分组交换网BDECH5H6H4H2H3H1 向 H5 发送分组结点交换机

19、主机在结点交换机 A 暂存查找转发表找到转发的端口在结点交换机 C 暂存查找转发表找到转发的端口在结点交换机 E 暂存查找转发表找到转发的端口最后到达目的主机 H5对外经济贸易大学 信息学院41结点交换机有多个端口ABCDEH1H5H2H4H3H6高速链路 结点交换机123412341 2 3 41 2 3 41 2 3 4对外经济贸易大学 信息学院42结点交换机o 结点交换机处理分组的过程：结点交换机处理分组的过程：n 把收到的分组先放入把收到的分组先放入缓存（暂时存储）缓存（暂时存储）；n 查找查找转发表转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转，找出到某个目的地址应从哪个端口转发；发；n

20、把分组送到适当的把分组送到适当的端口端口转发出去。转发出去。 对外经济贸易大学 信息学院43主机和结点交换机的作用不同o 主机是主机是为用户进行信息处理为用户进行信息处理的，并向网络发送的，并向网络发送分组，从网络接收分组。分组，从网络接收分组。o 结点交换机对分组进行结点交换机对分组进行存储转发存储转发，最后把分组，最后把分组交付给目的主机。交付给目的主机。对外经济贸易大学 信息学院444. 按拓扑结构划分按拓扑结构划分o总线总线o环型环型o星型星型o网状网状对外经济贸易大学 信息学院451）总线o 总线是一条公用的传输介质，计算机被连接到总线是一条公用的传输介质，计算机被连接到总线上，它们

21、通过总线来交换信息。总线上，它们通过总线来交换信息。计算机设备计算机设备对外经济贸易大学 信息学院462）环型o 环是一条封闭的传输介质，计算机通过连接器环是一条封闭的传输介质，计算机通过连接器被连接在环上。被连接在环上。计算机计算机计算机计算机连接设备连接设备计算机计算机连接设备连接设备连接设备连接设备连接设备连接设备对外经济贸易大学 信息学院473）星型o 有一个中央控制节点（计算机有一个中央控制节点（计算机/网络设备）网络设备）主控结点主控结点计算机计算机 计算机计算机 计算机计算机 对外经济贸易大学 信息学院484）网状o 这种结构适用于这种结构适用于大型大型网络网络- -例如例如In

22、ternetInternet不是广域网不是广域网对外经济贸易大学 信息学院495）树型o 由一个根节点与多个中间节点、叶子节点组成由一个根节点与多个中间节点、叶子节点组成o 分级的结构分级的结构对外经济贸易大学 信息学院501.2 计算机网络的形成历史与发展o第一阶段：第一阶段：20世纪世纪50年代年代 数据通信技术的研究与发展数据通信技术的研究与发展o第二阶段：第二阶段：20世纪世纪60年代年代 ARPAnet与分组交换技术的研究与发展与分组交换技术的研究与发展o第三阶段：第三阶段：20世纪世纪70年代年代 网络体系结构与协议标准化的研究网络体系结构与协议标准化的研究 广域网、局域网与分组交

23、换技术的研究与应用广域网、局域网与分组交换技术的研究与应用对外经济贸易大学 信息学院51o 第四阶段：第四阶段： 20世纪世纪90年代到现在年代到现在 Internet技术的广泛应用技术的广泛应用 网络计算技术的研究与发展网络计算技术的研究与发展 宽带城域网与接入网技术研究与发展宽带城域网与接入网技术研究与发展 网络与信息安全技术的研究与发展网络与信息安全技术的研究与发展 o 思科的发展思科的发展o 华为的发展华为的发展对外经济贸易大学 信息学院521.4 计算机网络用途p数据传输数据传输p资源共享资源共享p提高计算机的可靠性和可用性提高计算机的可靠性和可用性p分布式数据处理分布式数据处理p数

24、据的集中处理数据的集中处理对外经济贸易大学 信息学院531.3 计算机网络的性能o 利用性能指标对网络的性能进行评价利用性能指标对网络的性能进行评价对外经济贸易大学 信息学院541.1. 数据率：数据率：二进制码的有效位数二进制码的有效位数/ /单位时间单位时间 S=S=（1/T1/T）LogLog2 2N NN-N-电脉冲信号所有可能的状态数电脉冲信号所有可能的状态数T-T-传输的电脉冲的宽度或周期传输的电脉冲的宽度或周期2.2. 调制速率：调制速率：传输被调制后的电信号的变化次数传输被调制后的电信号的变化次数(baud)/(baud)/每秒钟每秒钟B=1/TB=1/TS=BLogS=BLo

25、g2 2N N对外经济贸易大学 信息学院553.3. 信道容量：信道能够传输信息的最大能力，信道容量：信道能够传输信息的最大能力，是一个极限参数。是一个极限参数。o 相关的参数：相关的参数：n 信道的理论带宽信道的理论带宽W Wn 可使用的时间可使用的时间T Tn 信道的质量信道的质量S/NS/N对外经济贸易大学 信息学院564.延时(P19)o 发送延时发送延时+传播延时传播延时+处理延时处理延时+排队延时排队延时o 注意注意P21阐述的内容阐述的内容对外经济贸易大学 信息学院575.延时带宽乘积o =传播延时传播延时X带宽带宽o 只有在链路中充满只有在链路中充满BIT时时,利用率才最高利用

26、率才最高对外经济贸易大学 信息学院586.往返时间RTTo 从发送方发送数据开始从发送方发送数据开始,到接收到来自接收方的到接收到来自接收方的确认确认,所花费的时间所花费的时间对外经济贸易大学 信息学院597.利用率o 见见page 22对外经济贸易大学 信息学院601.6 案例o Hospitalo Schoolo Governmento Enterprise对外经济贸易大学 信息学院61外经贸大学校园网对外经济贸易大学 信息学院62对外经济贸易大学 信息学院63企业网-银行网络对外经济贸易大学 信息学院64某省交通厅中心局域网建设案例 -引自计算机世界网对外经济贸易大学 信息学院65Cha

27、pter 1 main Pointso 什么是计算机网络？什么是计算机网络？o 计算机网络的分类计算机网络的分类o 相关的概念相关的概念n 分组、包分组、包n 交换、存储、转发交换、存储、转发n 广域网、局域网广域网、局域网n 通信子网、资源子网通信子网、资源子网n 性能指标性能指标对外经济贸易大学 信息学院66课堂讨论 :o 举例说明计算机网络概念举例说明计算机网络概念o 根据你的经验如果搭建一个办公室网络，并且根据你的经验如果搭建一个办公室网络，并且可以访问可以访问InternetInternet，要解决哪些最基本问题？，要解决哪些最基本问题？o 目前，是怎样将你的计算机连接到学校的校园目

28、前，是怎样将你的计算机连接到学校的校园网，你是合法用户？网，你是合法用户？对外经济贸易大学 信息学院67作业o 分组寻找网络应用于管理、服务、生产等各个方面的举例 ；o 复习第1章内容，将问题加在TAS的课程论坛o 预习第2章，关注以下问题n 协议的作用n 协议分层的意义n 体系结构对外经济贸易大学 信息学院68附件1： 计算机网络组成1. 1.局域网络的组成：局域网络的组成：vHOSTHOST：服务器：服务器/ /客户机客户机v外围设备：外围设备：I/OI/O设备，网络打印机设备，网络打印机v网络设备：网络设备：HUBHUB、SWITCHSWITCH、ROUTER etc.ROUTER et

29、c.v网络适配器：网络适配器：NIC AdapterNIC Adapterv通信介质通信介质对外经济贸易大学 信息学院69网络适配器（网卡）对外经济贸易大学 信息学院70交换机对外经济贸易大学 信息学院71路由器对外经济贸易大学 信息学院72华为设备-交换机对外经济贸易大学 信息学院73举例：D-LINK交换机组建企业网对外经济贸易大学 信息学院74服务器-计算机对外经济贸易大学 信息学院75SUN 的服务器对外经济贸易大学 信息学院762. 广域网络的组成o 资源子网资源子网-应用部分应用部分o 通信子网通信子网-通信部分通信部分对外经济贸易大学 信息学院77Frame Relay 帧中继o

30、 帧中继是一种用于连接计算机系统的面向分组帧中继是一种用于连接计算机系统的面向分组的通信方法。它主要用在公共或专用网上的局的通信方法。它主要用在公共或专用网上的局域网互联以及广域网连接。域网互联以及广域网连接。o 大多数公共电信局都提供帧中继服务，把它作大多数公共电信局都提供帧中继服务，把它作为建立高性能的虚拟广域连接的一种途径。为建立高性能的虚拟广域连接的一种途径。o 接入带宽：从接入带宽：从56Kbps-1544Mbps（广域（广域分组交换网的用户接口）。分组交换网的用户接口）。对外经济贸易大学 信息学院78o 帧中继是从综合业务数字网中发展起来的，并在帧中继是从综合业务数字网中发展起来的

31、，并在1984年推荐为国际电话电报咨询委员会年推荐为国际电话电报咨询委员会（CCITT）的一项标准。）的一项标准。o 世界大多数主要的电信公司象世界大多数主要的电信公司象ATT，MCI，US Sprint都提供了帧中继服务。都提供了帧中继服务。o 与帧中继网相连，需要一个路由器和一条从用户与帧中继网相连，需要一个路由器和一条从用户场地到交换局帧中继入口的线路。这种线路一般场地到交换局帧中继入口的线路。这种线路一般是象是象T1（1.544M bps）租用数字线路，但取）租用数字线路，但取决于通信量而定。决于通信量而定。 对外经济贸易大学 信息学院79公用数据网（PDN）o 由局域或长途电信局提供

32、的一种分组交换或电路交换由局域或长途电信局提供的一种分组交换或电路交换服务，这些电信局包括服务，这些电信局包括MCIMCI、US SprintUS Sprint和和ATATT T，另外，另外上述服务也可以由另外一些机构提供，这些机构首先上述服务也可以由另外一些机构提供，这些机构首先为自己使用而建造了网络，后来为其它用户提供这些为自己使用而建造了网络，后来为其它用户提供这些网络。网络。o 提供的分组交换服务通常包括提供的分组交换服务通常包括X X2525、帧中继、交换式、帧中继、交换式多兆位数据服务（多兆位数据服务（SMDSSMDS）或异步传送模式。）或异步传送模式。o 电路交换服务包括拨号线、

33、交换电路交换服务包括拨号线、交换5656线路和综合业务数线路和综合业务数字网络（字网络（ISDNISDN）。）。对外经济贸易大学 信息学院80X.25协议协议o X.25协议是数据终端设备（协议是数据终端设备（DTE）和数据电路终）和数据电路终接设备（接设备（DCE）之间的接口规程，例如，）之间的接口规程，例如，PC与与MODEM之间的。之间的。o 1974年，年，CCITT颁布了颁布了X.25的第一稿，它的最的第一稿，它的最初文件取材于美国的初文件取材于美国的Telenet、Tymnet和加拿和加拿大的大的Datapac分组交换网的经验和建议。目前，分组交换网的经验和建议。目前，是广域分组交

34、换网范畴中最流行的终端用户和网络是广域分组交换网范畴中最流行的终端用户和网络之间的接口标准。之间的接口标准。 对外经济贸易大学 信息学院81o X.25使得两台数据终端设备使得两台数据终端设备DTE可以通过现有的可以通过现有的电话网络进行通信。电话网络进行通信。o 为进行通信，通信的一端必须首先呼叫另一端，为进行通信，通信的一端必须首先呼叫另一端，请求在它们之间建立一个会话连接；被呼叫的一请求在它们之间建立一个会话连接；被呼叫的一端可以根据自己的情况接收或拒绝这个连接请求。端可以根据自己的情况接收或拒绝这个连接请求。一旦这个连接建立，两端的设备可以全双工地进一旦这个连接建立，两端的设备可以全双

35、工地进行信息传输，并且任何一端在任何时候均有权拆行信息传输，并且任何一端在任何时候均有权拆除这个连接。除这个连接。 对外经济贸易大学 信息学院82对外经济贸易大学 信息学院83DDNo 是利用是利用数字信道数字信道传输数据信号的数据传输网。传输数据信号的数据传输网。o 向用户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输信向用户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输信道，可用于计算机之间的通信，也可用于传送数字化道，可用于计算机之间的通信，也可用于传送数字化传真，数字话音，数字图像信号或其它数字化信号。传真，数字话音，数字图像信号或其它数字化信号。n永久性连接是指用户间建立固定连接，传输速率不变的独占

36、永久性连接是指用户间建立固定连接，传输速率不变的独占带宽电路。带宽电路。n半永久性连接对用户来说是非交换性的。半永久性连接对用户来说是非交换性的。n应用：用户可提出申请，网络经营者向用户提供灵活方便的应用：用户可提出申请，网络经营者向用户提供灵活方便的数字电路出租业务，供各行业构成自己的专用网。数字电路出租业务，供各行业构成自己的专用网。对外经济贸易大学 信息学院84DDN网由数字传输电路和相应的数字交叉复用设备组成。数字传输主要以网由数字传输电路和相应的数字交叉复用设备组成。数字传输主要以光缆传输电路为主，数字交叉连接复用设备对数字电路进行交叉连接和子光缆传输电路为主，数字交叉连接复用设备对

37、数字电路进行交叉连接和子速率的复用。速率的复用。 DTE： 接入接入DDN网的用户端设备可以是局域网，通过路由器接，亦可是一网的用户端设备可以是局域网，通过路由器接，亦可是一般的异步终端或图像设备，以及传真机、电传机、电话机等。般的异步终端或图像设备，以及传真机、电传机、电话机等。DSU： 数据业务单元数据业务单元-可以是调制解调器或基带传输设备等。可以是调制解调器或基带传输设备等。对外经济贸易大学 信息学院85交换式多兆位数据服务交换式多兆位数据服务Switched Multimegabit Data Service- SMDSo 一项本地交换电信局（一项本地交换电信局（LEC）在城域范围内

38、提供一种）在城域范围内提供一种扩展局域网服务的方法。扩展局域网服务的方法。o 由由Bellcore公司开发的并在许多大都市区由本地交换公司开发的并在许多大都市区由本地交换电信局提供的服务。电信局提供的服务。o 使用定长信元中继技术，电信局提供的使用定长信元中继技术，电信局提供的SMDS服务运服务运行在异步传输模式（行在异步传输模式（ATM）之上。）之上。 对外经济贸易大学 信息学院86o 建立一条适当带宽的线路到本地交换电信局的建立一条适当带宽的线路到本地交换电信局的SMDS网。网。o SMDS是一种无连接、基于信元的传送服务，是一种无连接、基于信元的传送服务，它能在许多站点之间提供任何点对点

39、的联系，它能在许多站点之间提供任何点对点的联系，而无需呼叫建立和撤消过程。而无需呼叫建立和撤消过程。o 所以所以SMDS具有在大都市区扩展具有在大都市区扩展LAN类型通信类型通信技术的能力。一旦信息传到了技术的能力。一旦信息传到了SMDS交换网，交换网，它就可以连接到网中任何站点它就可以连接到网中任何站点 。对外经济贸易大学 信息学院87附件2: 奈氏(Nyquist)准则 o 每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒速率是每秒 2 个码元。个码元。理想低通信道的最高码元传输速率 = 2W Baud W 是理想低通信道的带宽，单位为赫(Hz) 不能通过

40、能通过0频率(Hz)W (Hz) 对外经济贸易大学 信息学院88另一种形式的奈氏准则 o 每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒速率是每秒 1 个码元。个码元。理想带特性信道的最高码元传输速率理想带特性信道的最高码元传输速率 = = WW Baud Baud W 是理想带通信道的带宽，单位为赫(Hz) 不能通过能通过0频率(Hz)W (Hz) 不能通过对外经济贸易大学 信息学院89o 实际的信道所能传输的最高码元速率，要明显实际的信道所能传输的最高码元速率，要明显地低于奈氏准则给出上限数值。地低于奈氏准则给出上限数值。o 波特波特(Baud)和比特和

41、比特(bit)是两个不同的概念。是两个不同的概念。 n 波特是码元传输的速率单位（每秒传多少个码波特是码元传输的速率单位（每秒传多少个码元）。元）。n 码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率。速率。n 比特是信息量的单位。数据传输率通常指单位时比特是信息量的单位。数据传输率通常指单位时间传输的比特数（间传输的比特数（BPSBPS） 对外经济贸易大学 信息学院90o “码元码元”与与“位位”之间的关系之间的关系n码元是在一段时间内处于同一电平的波形。举例码元是在一段时间内处于同一电平的波形。举例:信息以信息以这样的序列表示，把几位合在一起构成码元

42、这样的序列表示，把几位合在一起构成码元位组合成一个码元，这样的码元位组合成一个码元，这样的码元:，四种可能。这个位数就是码元的宽度四种可能。这个位数就是码元的宽度. n一个码元如果仅仅携带一个一个码元如果仅仅携带一个BIT的信息，那么波特的信息，那么波特/秒秒=位位/秒秒n当一个码元携带当一个码元携带N个位时，那么个位时，那么M波特的传输速率波特的传输速率=M*Nbit/秒。秒。例如：例如：1000 1011 0010 0011 1110 当当N=4，每个码元携带，每个码元携带4个位，需要个位，需要5个码元即可传送个码元即可传送 原来原来N=1时的时的20个码元的信息，速度提高到原来的个码元的

43、信息，速度提高到原来的4倍；倍； 可以使用五种频率或可以使用五种频率或5个不同相位表示个不同相位表示5个码元。个码元。n理想情况：码元少，每个码元包含的位数多。理想情况：码元少，每个码元包含的位数多。对外经济贸易大学 信息学院91信道的极限信息传输速率 o 香农香农(Shannon)用信息论的理论推导出用信息论的理论推导出了带宽信息传输速率。了带宽信息传输速率。o 信道的极限信息传输速率信道的极限信息传输速率 ： C = W log2(1+S/N) b/s n W 为信道的带宽（以为信道的带宽（以 Hz 为单位）；为单位）；n S 为信道内所传信号的平均功率；为信道内所传信号的平均功率；n N

44、 为信道内部的高斯噪声功率。为信道内部的高斯噪声功率。 （S/N与与N是反比关系）是反比关系）o 公式的理解要点：公式的理解要点：n C与与W的关系的关系n C与与S/N的关系的关系对外经济贸易大学 信息学院92香农公式表明 o 信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。限传输速率就越高。 o 只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。 o 若信道带宽若信道带宽 W 或信噪比或信噪比 S/N 没有上限（当然实没有上限（当然实际信道不可能是这样的），则信道的极限信息传际信道不可能是这样的），则信道的极限信息传输速率输速率 C 也就没有上限。也就没有上限。o 实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极限传输速率低不少。极限传输速率低不少。 对外经济贸易大学 信息学院93奈氏准则和香农公式在数据通信系统中的作用范围 源系统传输系统目的系统传输系统源点终点发送器接收器输入信息输出信息输入数据输出数据发送的信号接收的信号码元传输速率受码元传输速率受奈氏准则的限制奈氏准则的限制信息传输速率受信息传输速率受香农公式的限制香农公式的限制