2022年第二章计算机网络基础知识 .pdf

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1、第二章计算机网络基础知识计算机中处理、 交换和传输的信息都是二进制数据,为区别于电话网中的语音通信,将计算机间的通信称作数据通信。数据通信已经发展成一门独立的学科,它与计算机技术的发展密切相关并相互影响。本章主要介绍与计算机网络有关的基础知识和数据通信理论 ,内容包括数据通信的基本概念、数据交换方式、 网络拓扑结构、 信号传输媒体以及差错检测方法。这些内容是后续各章进一步介绍计算机网络技术的基础。$2.1.1模拟数据通信和数字数据通信在介绍数据通信之前, 先对几个基本术语做一下解释: (1)数据一一可定义为有意义的实体, 它涉及到事物的存在形式。数据可分为模拟数据和数字数据两大类。模拟数据是在

2、某个区间内连续变化的植, 例如声音和视频都是幅度连续变化的波形, 又如温度和压力也都是连续变化的值; 数字数据是离散的值, 例如文本信息和整数。 (2)信号一一是数据的电子或电磁编码。对应于模拟数据和数字数据 , 信号也可分为模拟信号和数字信号。模拟信号是随时间连续变化的电流、电压或电磁波 , 可 以利用其某名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 个参量 (如幅度、频率或相位等) 来表示要传输的数据; 数字信号则是一系列

3、离散的电脉冲, 可以利用其某一瞬间的状态来表示要传输的数据 (3)信息一一是数据的内容和解释。 (4)信源一一即通信过程中产生和发送信息的设备或计算机。 (5)信宿 E 一一即通信过程中接收和处理信息的设备或计算机。 (6)信道一一是信源和信宿之间的通信线路。无 论信源产生的是模拟数据还是数字数据, 在传输过程中都要转换成适合于信道传输的某种信号形式。模拟数据和数字数据都可以用模拟信号或数字信号来表示, 因而 也可以用这些信号形式来传输。图2.1 给出了模拟信号、数字信号的表示形式。模拟数据是时间的函数, 并占有一定的频率范围 , 即频带。 这种数据可以直接用占有相同频带的电信号, 即对应的模

4、拟信号来表示。就人类的昕觉能力而言, 声音数据的频率范围在20Hz20KHz之间 , 而大多数语音数据的可名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 懂度频率范围仅为 3003400HZ,这个频率范围已足够使语音清晰地传输 , 电话系统正是按这一标准运行的。数字数据也可以用模拟信号来表示, 此时要利用调制解调器 Modem 图 2.1 (Modulater/Demodulater)将数字数据调制转换为模拟信号, 使之能在适合

5、于此种模拟信号的介质上传输。大多数通用的Modem 都用语音频带来表示数字数据, 因此能使数字数据在普通的音频电话线上传输; 在线路的另一端,Modem再把模拟信号解调还原成原来的数字数据。模拟数据也可以用数字信号来表示。对于声音数据来说,完成模拟数据和数字信号转换功能的设施是编码解码器CODEC(Coder/Decoder) 。 CODEC将直接表示声音数据的模拟信号 , 编码转换成用二进制位流近似表示的数字信号; 而线路另一端的CODEC, 则将二进制位流解码恢复成原来的模拟数 据。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -

6、 - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 数字数据还可以直接用二进制形式的数字脉冲信号来表示 , 但为了改善其传播特性, 一般先要对二进制数据进行编码。有关的编码技术将在本章稍后再详细介绍。模拟信号和数字信号都可以在合适的传输媒体上进行传输 , 即模拟传输和数字传输。模拟信号可以表示模拟数据( 例如声音 ), 也可以表示数字数据( 例如通过 MODEM 发送的数据 ) 。无论哪种情况, 在传输一定距离之后, 模拟信号都将衰减。为了实现长距离传输, 模拟传输系统要用放大器来增强信号中的能量, 但同时也会使噪音分量增强, 以至引起信

7、号畸变。对于模拟数据来说, 例如声音 , 即使存在一些畸变,内容仍然可以听懂理解; 但对于数字数据来说, 畸变将会使数据传输产生错误。数字传输的衰减也会危及数据的完整性, 数字信号只能在一个有限距离内传输, 为了获得更大的传输距离 , 可以使用中继器。中继器接收衰减了的数字信号,把数字信号恢复为0,1 的标准电平 , 然后重新传输这种新的信号 , 这样就有效地克服了衰减。模拟数据、数字数据的模拟信号、数字信号传输的描述如图 2.2 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第

8、 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 数字传输无论在价格方面还是在质量方面, 都比模拟传输优越。因此 , 数字传输是今后数据通信的发展方向。数据通信是一种通过计算机或其它数据装置与通信线路, 完成数据编码信号的传输、转接、存储和处理的通信技术。所以,数据通信系统也就是以计算机为中心、用通信线路连接分布在异地的数据终端设备,. 以实施数据传输的一种系统。在局部网中 , 由于距离近以及数字电路器件价格的下降,采用数字传输技术更具优越性。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -