XXXX年软考网络工程师全面复习笔记0318639.docx

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1、2011年年软考网络络工程师全全面复习笔笔记汇总计算机基础础知识一计算算机发展史史略查看二计算算机的应用用查看三计算算机系统的的组成查看四计算算机网络基基础知识查看操作系统篇篇( Unnix,LLinuxx,Winndowss,Nettwaree)一壹. Uniix查看二贰.Linuux查看三叁.Winddows查看四肆.Netwware查看数据通信基基础篇一数据据通信的构构成原理、交交换方式及及适用范围围查看二数据据通信的分分类查看三通信信网络常用用传输介质质的构成和和特性查看四数据据通讯基本本概念查看网络知识综综合篇一计算算机网络的的分类查看二计算算机网络的的拓扑结构构查看三OSSI参考模

2、模型查看四TCCP/IPP参考模型型查看五CSSMA/CCD查看六IEEEE8002.x标标准查看七令牌牌环媒体访访问控制查看八令牌牌总线媒体体访问控制制查看九光纤纤分布数据据接口FDDDI查看十ATTM局域网网技术查看十一无线线局域网技技术查看十二网络络互连设备备查看十三Innternnet技术术查看十四Innternnet应用用查看十五网络络常见的攻攻击类型查看十六数据据加密技术术查看十七防火火墙技术查看十八网络络入侵检测测技术查看网络与通信信串讲一引论论查看二数据据通信技术术查看三通信信接口和数数据链路控控制查看四数据据交换技术术查看五网络络互联查看六局域域网查看七网络络设备及工工作原理

3、查看八网络络互联及建建网技术查看九因特特网与TCCP/IPP协议查看十网络络操作系统统和网络管管理查看十一网络络应用模式式和网络安安全查看数据通信基基础篇一、数据通通信的构成成原理、交交换方式及及适用范围围1.数数据通信的的构成原理理DTEE是数据终终端。数据据终端有分分组型终端端(PT)和非分组组型终端(NPT)两大类。分分组型终端端有计算机机、数字传传真机、智智能用户电电报终端(TeLeetex)、用户分分组装拆设设备(PAAD)、用用户分组交交换机、专专用电话交交换机(PPABX)、可视图图文接入设设备(VAAP)、局局域网(LLAN)等等各种专用用终端设备备;非分组组型终端有有个人计算

4、算机终端、可可视图文终终端、用户户电报终端端等各种专专用终端。数据电电路由传输输信道和数数据电路终终端设备(DCE)组成，如如果传输信信道为模拟拟信道，DDCE通常常就是调制制解调器(MODEEM)，它它的作用是是进行模拟拟信号和数数字信号的的转换;如如果传输信信道为数字字信道，DDCE的作作用是实现现信号码型型与电平的的转换，以以及线路接接续控制等等。传输信信道除有模模拟和数字字的区分外外，还有有有线信道与与无线信道道、专用线线路与交换换网线路之之分。交换换网线路要要通过呼叫叫过程建立立连接，通通信结束后后再拆除;专线连接接由于是固固定连接就就无需上述述的呼叫建建立与拆线线过程。计计算机系统

5、统中的通信信控制器用用于管理与与数据终端端相连接的的所有通信信线路。中中央处理器器用来处理理由数据终终端设备输输入的数据据。2.数数据通信的的交换方式式通常数数据通信有有三种交换换方式：(1)电路交换换 电路交交换是指两两台计算机机或终端在在相互通信信时，使用用同一条实实际的物理理链路，通通信中自始始至终使用用该链路进进行信息传传输，且不不允许其它它计算机或或终端同时时共亨该电电路。(2)报文交换换 报文交交换是将用用户的报文文存储在交交换机的存存储器中(内存或外外存)，当当所需输出出电路空闲闲时，再将将该报文发发往需接收收的交换机机或终端。这这种存储_转发的方方式可以提提高中继线线和电路的的

6、利用率。(3)分组交换换 分组交交换是将用用户发来的的整份报文文分割成若若于个定长长的数据块块(称为分分组或打包包)，将这这些分组以以存储_转转发的方式式在网内传传输。第一一个分组信信息都连有有接收地址址和发送地地址的标识识。在分组组交换网中中，不同用用户的分组组数据均采采用动态复复用的技术术传送，即即网络具有有路由选择择，同一条条路由可以以有不同用用户的分组组在传送，所所以线路利利用率较高高。3.各各种交换方方式的适用用范围(1)电路交换换方式通常常应用于公公用电话网网、公用电电报网及电电路交换的的公用数据据网(CSSPDN)等通信网网络中。前前两种电路路交换方式式系传统方方式;后一一种方式

7、与与公用电话话网基本相相似，但它它是用四线线或二线方方式连接用用户，适用用于较高速速率的数据据交换。正正由于它是是专用的公公用数据网网，其接通通率、工作作速率、用用户线距离离、线路均均衡条件等等均优于公公用电话网网。其优点点是实时性性强、延迟迟很小、交交换成本较较低;其缺缺点是线路路利用率低低。电路交交换适用于于一次接续续后，长报报文的通信信。(2)报文交换换方式适用用于实现不不同速率、不不同协议、不不同代码终终端的终端端间或一点点对多点的的同文为单单位进行存存储转发的的数据通信信。由于这这种方式，网网络传输时时延大，并并且占用了了大量的内内存与外存存空间，因因而不适用用于要求系系统安全性性高

8、、网络络时延较小小的数据通通信。(3)分组交换换是在存储储_转发方方式的基础础上发展起起来的，但但它兼有电电路交换及及报文交换换的优点。它它适用于对对话式的计计算机通信信，如数据据库检索、图图文信息存存取、电子子邮件传递递和计算机机间通信等等各方面，传传输质量高高、成本较较低，并可可在不同速速率终端间间通信。其其缺点是不不适宜于实实时性要求求高、信息息量很大的的业务使用用。二、数据通通信的分类类1.有有线数据通通信(1) 数字数数据网(DDDN)数数字数据网网由用户环环路、DDDN节点、数数字信道和和网络控制制管理中心心组成。DDDN是利利用光纤或或数字微波波、卫星等等数字信道道和数字交交叉复

9、用设设备组成的的数字数据据传输网。也也可以说DDDN是把把数据通信信技术、数数字通信技技术、光迁迁通信技术术以及数字字交叉连接接技术结合合在一起的的数字通信信网络。数数字信道应应包括用户户到网络的的连接线路路，即用户户环路的传传输也应该该是数字的的，但实际际上也有普普通电缆和和双绞线，但但传输质量量不如前。DDNN的主要特特点是：传输输质量高、误误码率低：传输信道道的误码率率要求小。信道道利用率高高。要求求全网的时时钟系统保保持同步，才才能保证DDDN电路路的传输质质量。DDDN的租用用专线业务务的速率可可分为2.4-199.2kbbit/ss， N64kbbit/ss(N=11-32);用户

10、入入网速率最最高不超过过2Mbiit/s。DDDN时延较较小。(2)分组交换换网分组交交换网(PPSPDNN)是以CCCITTT X.225建议为为基础的，所所以又称为为X.255网。它是是采用存储储_转发方方式，将将用户送来来的报文分分成具用一一定长度的的数据段，并并在每个数数据段上加加上控制信信息，构成成一个带有有地址的分分组组合群群体，在网网上传输。分组交交换网最突突出的优点点是在一条条电路上同同时可开放放多条虚通通路，为多多个用户同同时使用，网网络具有动动态路由选选择功能和和先进的误误码检错功功能，但网网络性能较较差。(3) 帧中继继网帧中继继网络通常常由帧中继继存取设备备、帧中继继交

11、换设备备和公共帧帧中继服务务网3部分分组成。帧帧中继网是是从分组交交换技术发发展起来的的。帧中继继技术是把把不同长度度的用户数数据组均包包封在较大大的帧中继继帧内，加加上寻址和和控制信息息后在网上上传输。其功能能特点为：使用用统计复用用技术，按按需分配带带宽，向用用户提供共共亨的的网网络资源，每一条线线路和网络络端口都可可由多个终终点按信息息流共亨，大大大提高了了网络资源源的利用率率。采用用虚电路技技术，只有有当用户准准备好数据据时，才把把所需的带带宽分配给给指定的虚虚电路，而而且带宽在在网络里是是按照分组组动态分配配，因而适适合于突发发性业务的的使用。帧中中继只使用用了物理层层和链路层层的一

12、部分分来执行其其交换功能能，利用用用户信息和和控制信息息分离的DD信道连接接来实施以以帧为单位位的信息传传送，简化化了中间节节点的处理理。帧中继继采用了可可靠的ISSDN DD信道的链链路层(LLAPD)协议，将将流量控制制、纠错等等功能留给给智能终端端去完成，从从而大大简简化了处理理过程，提提高了效率率。当然，帧帧中继传输输线路质量量要求很高高，其误码码率应小于于10的负负8次方。帧中中继通常的的帧长度比比分组交换换长，达到到10244-40996字节/帧，因而而其吞吐量量非常高，其其所提供的的速率为22048MMbit/s。用户户速率一般般为9.66、4.44、19.2、NN64kbbis

13、t/s(N=1-311)，以及及2Mbiit/s。)帧帧中继没有有采用存储储_转发功功能，因因而具有与与快速分组组交换相同同的一些优优点。其时时延小于115ms。2.无线数数据通信无线数数据通信也也称移动数数据通信，它它是在有线线数据通信信的基础上上发展起来来的。有线线数据通信信依赖于有有线传输，因因此只适合合于固定终终端与计算算机或计算算机之间的的通信。而而移动数据据通信是通通过无线电电波的传播播来传送数数据的，因因而有可能能实现移动动状态下的的移动通信信。狭义地地说，移动动数据通信信就是计算算机间或计计算机与人人之间的无无线通信。它它通过与有有线数据网网互联，把把有线数据据网路的应应用扩展

14、到到移动和便便携用户。三. 通信信网络常用用传输介质质的构成和和特性传输媒媒体是通信信网络中发发送方和接接收方之间间的物理通通路,计算算机网络中中采用的传传输媒体可可分为有线线和元线两两大类。双双绞线、同同轴电缆和和光纤是常常用的三种种有线传输输媒体;无无线电通信信、微波通通信、红外外通信以及及激光通信信的信息载载体都属于于无线传输输媒体。传输媒媒体的特性性对网络数数据通信质质量有很大大影响,这这些特性是是:(1)物理特性性。说明传传输媒体的的特征。(2)传输特性性。包括信信号形式、调调制技术、传传输速率及及频带宽度度等内容。(3)连通性。采采用点到点点连接还是是多点连接接。(4)地理范围围。

15、网上各各点间的最最大距离。(5)抗干扰性性。防止噪噪音、电磁磁干扰对数数据传输影影响的能力力。(6)相对价格格。以元件件、安装和和维护的价价格为基础础。下面分分别介绍几几种常用的的传输媒体体的特性。1.双双绞线 双双绞线由螺螺旋状扭在在一起的两两根绝缘导导线组成,线对扭在在一起可以以减少相互互间的辐射射电磁干扰扰。双绞线线是最常用用的传输媒媒体,早就就用于电话话通信中的的模拟信号号传输,也也可用于数数字信号的的传输。(1)物理特性性。双绞线线芯一般是是铜质的,能提供良良好的传导导率。(2)传输特性性。双绞线线既可以用用于传输模模拟信号,也可以用用于传输数数字信号。双双绞线上也也可直接传传送数字

16、信信号,使用用T1线路路的总数据据传输速率率可达1.544MMbpsoo达到更高高数据传输输率也是可可能的,但但与距离有有关。双绞绞线也可用用于局域网网,如100BASEE一T和1100BAASE-TT总线,可可分别提供供10Mbbps和1100Mbbps的数数据传输速速率。通常常将多对双双绞线封装装于一个绝绝缘套里组组成双绞线线电缆,局局域网中常常用的3类类双绞线和和5类双绞绞线电缆均均由4对双双绞线组成成,其中33类双绞线线通常用于于10BAASE-TT总线局域域网,5类类双绞线通通常用于1100BAASE-TT总线局域域网。(3)连通性。双双绞线普遍遍用于点到到点的连接接,也可以以用于多

17、点点的连接。作作为多点媒媒体使用时时,双绞线线比同轴电电缆的价格格低,但性性能较差,而且只能能支持很少少几个站。(4)地理范围围。双绞线线可以很容容易地在115公里或或更大范围围内提供数数据传输。局局域网的双双绞线主要要用于一个个建筑物内内或几个建建筑物间的的通信,在在100116ps速速率下传输输距离可达达1公里。但但10Mbbps和1100Mbbps传输输速率的11OBASSE-T和和100BBASE-T总线传传输距离均均不超过1100米。(5)抗干扰性性。在低频频传输时,双绞线的的抗干扰性性相当于或或高于同轴轴电缆,但但在超过1101000ldffZ时,同同轴电缆就就比双绞线线明显优越越

18、。2.同轴轴电缆 同同轴电缆也也像双绞线线一样由一一对导体组组成,但它它们是按同轴形形式构成线线对。最里里层是内芯芯,向外依依次为绝缘缘层、屏蔽蔽层,最外外则是起保保护作用的的塑料外套套,内芯和和屏蔽层构构成一对导导体。同轴轴电缆分为为基带同轴轴电缆(阻阻抗5000)和宽带带同轴电缆缆(阻抗7750)。基基带同轴电电缆又可分分为粗缆和和细缆两种种,都用于于直接传输输数字信号号;宽带同同轴电缆用用于频分多多路复用的的模拟信号号传输,也也可用于不不使用频分分多路复用用的高速数数字信号和和模拟信号号传输。闭闭路电视所所使用的CCATV电电缆就是宽宽带同轴电电缆。(1)物理特性性。单根同同轴电缆的的直

19、径约为为1.0222.554cm,可在较宽宽的频率范范围内工作作。(2)传输特性性。基带同同轴电缆仅仅用于数字字传输,并并使用曼彻彻斯特编码码,数据传传输速率最最高可达11OMbpps。宽带带同轴电缆缆既可用于于模拟信号号传输又可可用于数字字信号传输输,对于模模拟信号,带宽可达达300450阳阳也。一般般,在CAATV电缆缆上,每个个电视通道道分配6阳阳也带宽,每个广播播通道需要要的带宽要要窄得多,因此在同同轴电缆上上使用频分分多路复用用技术可以以支持大量量的视、音音频通道。(3)连通性。同同轴电缆适适用于点到到点和多点点连接。基基带5000电缆每段段可支持几几百台设备备,在大系系统中还可可以

20、用转接接器将各段段连接起来来;宽带7750电缆缆可以支持持数千台设设备,但在在高数据传传输率下(50Mbbp)使使用宽带电电缆时,设设备数目限限制在20030台台。(4)地理范围围。传输距距离取决于于传输的信信号形式和和传输的速速率,典型型基带电缆缆的最大距距离限制在在几公里,在同样数数据速率条条件下,粗粗缆的传输输距离较细细缆的长。宽宽带电缆的的传输距离离可达几十十公里。(5)抗干扰性性。同轴电电缆的抗干干扰性能比比双绞线强强。3.光光纤 光纤纤是光导纤纤维的简称称,它由能能传导光波波的石英玻玻璃纤维外外加保护层层构成。相相对于金属属导线来说说具有重量量轻、线径径细的特点点。用光纤纤传输电信

21、信号时,在在发送端先先要将其转转换成光信信号,而在在接收端又又要由光检检测器还原原成电信号号。(1)物理特性性。在计算算机网络中中均采用两两根光纤(一来一去去)组成传传输系统。按按波长范围围(近红外外范围内)可分为三三种:0.85IAAIn波长长区(0.80.91imm)、1.3limm波长区(1.2551.3351Amm)和1.551iim波长区区(1.5531.58111m)。不不同的波长长范围光纤纤损耗特性性也不同,其中0.85IAAIn波长长区为多模模光纤通信信方式,11.5IAm波波长区为单单模光纤通通信方式,1.311im波长长区有多模模和单模两两种方式。(2)传输特性性。光纤通通

22、过内部的的全反射来来传输一束束经过编码码的光信号号,内部的的全反射可可以在任何何折射指数数高于包层层媒体折射射指数的透透明媒体中中进行。实实际上光纤纤作为频率率范围从1101410155险的波导导管,这一一范围覆盖盖了可见光光谱和部分分红外光谱谱。光纤的的数据传输输率可达GGbps级级,传输距距离达数十十公里。目目前,一条条光纤线路路上只能传传输一个载载波,随着着技术进一一步发展,会出现实实用的多路路复用光纤纤。(3)连通性。光光纤普遍用用于点到点点的链路。总总线拓扑结结构的实验验性多点系系统已经建建成,但是是价格还太太贵。原则则上讲,由由于光纤功功率损失小小、衰减少少的特性以以及有较大大的带

23、宽潜潜力,因此此一段光纤纤能够支持持的分接头头数比双绞绞线或同轴轴电缆多得得多。(4)地理范围围。从目前前的技术来来看,可以以在688公里的距距离内不用用中继器传传输,因此此光纤适合合于在几个个建筑物之之间通过点点到点的链链路连接局局域网络。(5)抗干扰性性。光纤具具有不受电电磁干扰或或噪声影响响的独有特特征,适宜宜在长距离离内保持高高数据传输输率,而且且能够提供供很好的安安全性。由由于光纤通通信具有损损耗低、频频带宽、数数据传输率率高、抗电电磁干扰强强等特点,对高速率率、距离较较远的局域域网也是很很适用的。目目前采用一一种波分技技术,可以以在一条光光纤上复用用多路传输输,每路使使用不同的的波

24、长,这这种波分复复用技术WWDM (Waveelenggth DDivission Multtipleexingg)是一种种新的数据据传输系统统。4.无线传传输媒体 无线传输输媒体通过过空间传输输,不需要要架设或铺铺埋电缆或或光纤,目目前常用的的技术有:无线电波波、微波、红红外线和激激光。便携携式计算机机的出现,以及在军军事、野外外等特殊场场合下移动动式通信联联网的需要要,促进了了数字化元元线移动通通信的发展展,现在已已开始出现现无线局域域网产品。微波通通信的载波波频率为22GHz40GHHz范围。因因为频率很很高,可同同时传送大大量信息,如一个带带宽为2阳阳fz的频频段可容纳纳500条条话音

25、线路路,用来传传输数字数数据,速率率可达数MMbps。微微波通信的的工作频率率很高,与与通常的无无线电波不不一样,是是沿直线传传播的。由由于地球表表面是曲面面,微波在在地面的传传播距离有有限。直接接传播的距距离与天线线的高度有有关,天线线越高传播播距离越远远,超过一一定距离后后就要用中中继站来接接力。红外通通信和激光光通信也像像微波通信信一样,有有很强的方方向性,都都是沿直线线传播的。这这三种技术术都需要在在发送方和和接收方之之间有一条条视线(LLineoof Siight)通路,故故它们统称称为视线媒媒体。所不不同的是,红外通信信和激光通通信把要传传输的信号号分别转换换为红外光光信号和激激光

26、信号直直接在空间间传播。这这三种视线线媒体由于于都不需要要铺设电缆缆,对于连连接不同建建筑物内的的局域网特特别有用。这这三种技术术对环境气气候较为敏敏感,例如如雨、雾和和雷电。相相对来说,微波对一一般雨和雾雾的敏感度度较低。卫星通通信是微波波通信中的的特殊形式式,卫星通通信利用地地球同步卫卫星做中继继来转发微微波信号。卫卫星通信可可以克服地地面微波通通信距离的的限制,一一个同步卫卫星可以覆覆盖地球的的1/3以以上表面,三个这样样的卫星就就可以覆盖盖地球上全全部通信区区域,这样样,地球上上的各个地地面站之间间都可互相相通信。由由于卫星信信道频带宽宽,也可采采用频分多多路复用技技术分为若若干子信道

27、道,有些用用于由地面面站向卫星星发送(称称为上行信信道),有有些用于由由卫星向地地面转发(称为下行行信道)。卫卫星通信的的优点是容容量大,传传输距离远远;缺点是是传播延迟迟时间长,对于数万万公里高度度的卫星来来说,以2200m/s或5s/Kmm的信号传传播速度来来计算,从从发送站通通过卫星转转发到接收收站的传播播延迟时间间约要花数数百毫秒(ms),这相对于于地面电缆缆的传播延延迟时间来来说,两者者要相差几几个数量级级。5.传传输媒体的的选择 传传输媒体的的选择取决决于以下诸诸因素:网网络拓扑的的结构、实实际需要的的通信容量量、可靠性性要求、能能承受的价价格范围。双绞线线的显著特特点是价格格便宜

28、,但但与同轴电电缆相比,其带宽受受到限制。对对于单个建建筑物内的的低通信容容量局域网网来说,双双绞线的性性能价格比比可能是最最好的。同轴电电缆的价格格要比双绞绞线贵一些些,对于大大多数的局局域网来说说,需要连连接较多设设备而且通通信容量相相当大时可可以选择同同轴电缆。光纤作作为传输媒媒体,与同同轴电缆和和双绞线相相比具有一一系列优点点:频带宽宽、速率高高、体积小小、重量轻轻、衰减小小、能电磁磁隔离、误误码率低等等,因此,在国际和和国内长话话传输中的的地位日益益提高,并并已广泛用用于高速数数据通信网网。随着光光纤通信技技术的发展展和成本的的降低,光光纤作为局局域网的传传输媒体也也得到了普普遍采用

29、,光纤分布布数据接口口FDDII就是一例例。目前,便携式计计算机已经经有了很大大的发展和和普及,由由于可随身身携带,对对可移动的的无线网的的需求将日日益增加00元线数字字网类似于于蜂窝电话话网,人们们随时随地地可将计算算机接入网网络,发送送和接收数数据。移动动无线数字字网的发展展前景将是是十分美好好的。四.数据据通讯基本本概念数据(Dataa)：传递递(携带)信息的实实体。信息(Infoormattion)：是数据据的内容或或解释。信号(Signnal)：数据的物物理量编码码(通常为为电编码)，数据以以信号的形形式传播。模拟信信号与数字字信号基带(Basee bannd)与宽宽带(Brroad

30、 bandd)信道(Channnel)：传送信信息的线路路(或通路路)比特(bit)：信息量量的单位。比比特率为每每秒传输的的二进制位位个数。码元(Codee Celll)：时时间轴上的的一个信号号编码单元元同步脉脉冲：用于于码元的同同步定时，识识别码元的的开始。同同步脉冲也也可位于码码元的中部部，一个码码元也可有有多个同步步脉冲相对对应。波特(Baudd)：码元元传输的速速率单位。波波特率为每每秒传送的的码元数(即信号传传送速率)。 1 Baudd = llog2MM (biit/s) 其中MM是信号的的编码级数数。也可以以写成:RRbit = Rbbaud log22M 上式式中：Rbbi

31、t-比比特率，RRbaudd-波特率率。一个信信号往往可可以携带多多个二进制制位，所以以在固定的的信息传输输速率下，比比特率往往往大于波特特率。换句句话说，一一个码元中中可以传送送多个比特特。例如，MM=16，波波特率为99600时时，数据传传输率为338.4kkbit/s误码率率：信道传传输可靠性性指标，是是概率值信信息编码：将信息用用二进制数数表示的方方法。数据据编码：将将数据用物物理量表示示的方法。例例如：字符符A的ASCCII编码码(是信息息编码的一一种)为0010000001带宽:带宽是通通信信道的的宽度，是是信道频率率上界与下下界之间之之差，是介介质传输能能力的度量量，在传统统的通

32、信工工程中通常常以赫兹(Hz)为为单位计量量。在计算算机网络中中，一般使使用每秒位位数(b/s 或bbps) 作为带宽宽的计量单单位。主要要单位：KKb/s，MMb/s，GGb/s，一一个以太局局域网理论论上每秒可可以传输11千万比特特，它的带带宽相应为为10Mbb/s。时延 信息从网网络的一端端传送到另另一端所需需的时间 时延之和和=处理时时延+排队队时延 +发送时延延+传播时时延 处理时延延=分组首首部和错误误校验等处处理(微秒秒) 排队时延延=数据在在中间结点点等待转发发的延迟时时间 发送时延延=数据位位数/信道道带宽 传播时延延=d/ss(毫秒)d:距离离 s:传传播速度光速时延带带宽

33、乘积：某一链路路所能容纳纳的比特数数。时延带带宽乘积=带宽传播时延延。例如，某某链路的时时延带宽乘乘积为1000万比特特，这意味味着第一个个比特到达达目的端时时，源端已已发送了1100万比比特。往返时延 (Rouund-TTrip Timee ，RTTT) 从从信源发送送数据开始始，到信源源收到信宿宿确认所经经历的时间间RTT2传播时延延，传输可可靠性两个个含义： 1、数据据能正确送送达 2、数数据能有序序送达(当当采用分组组交换时)信息通信系系统传输1、信信道及其主主要特征：数字信道道和模拟信信道数字信信道：以数数字脉冲形形式(离散散信号)传传输数据的的信道。模拟信信道：以连连续模拟信信号形

34、式传传输数据的的信道。模模拟信号和和数字信号号模拟信信号：时间间上连续，包包含无穷多多个信号值值数字信信号：时间间上离散，仅仅包含有限限数目的信信号值周期期信号和非非周期信号号周期信信号：信号号由不断重重复的固定定模式组成成(如正弦弦波)非周期期信号：信信号没有固固定的模式式和波形循循环(如语语音的音波波信号)。2、数数字数据的的传输方式式基带传传输：不需需调制，编编码后的数数字脉冲信信号直接在在信道上传传送。例如如：以太网网宽带传传输：数字字信号需调调制成频带带模拟信号号后再传送送，接收方方需要解调调。例如：通过电话话模拟信道道传输。例例如：闭路路电视的信信号传输。3、数数据同步方方式：目的

35、的是使接收收端与发送送端在时间间基准上一一致 (包包括开始时时间、位边边界、重复复频率等)。有三种种同步方法法：位同步步、字符同同步、帧同同步。位同步步 目的是是使接收端端接收的每每一位信息息都与发送送端保持同同步，有下下面两种方方式： 外同步发送端发发送数据时时同时发送送同步时钟钟信号，接接收方用同同步信号来来锁定自己己的时钟脉脉冲频率。 自同步通过特殊殊编码(如如曼彻斯特特编码)，这这些数据编编码信号包包含了同步步信号，接接收方从中中提取同步步信号来锁锁定自己的的时钟脉冲冲频率。字符同同步 以字字符为边界界实现字符符的同步接接收，也称称为起止式式或异步制制。每个字字符的传输输需要：11个起

36、始位位、588个数据位位、1，11.5，22个停止位位。字符同同步的性能能评估： 频率的漂漂移不会积积累，每个个字符开始始时都会重重新同步。 每两个字字符之间的的间隔时间间不固定。 增加了辅辅助位，所所以效率低低。例如，采采用1个起起始位、 8个数据据位、 22个停止位位时，其效效率为8/11772%。帧同步步 识别一一个帧的起起始和结束束。 帧(Frrame)数据链路路中的传输输单位包含数据据和控制信信息的数据据块。 面向字符符的以同步步字符(SSYN，116H)来来标识一个个帧的开始始，适用于于数据为字字符类型的的帧。 面向比特特的以特殊殊位序列(7EH，即即0111111100)来标识识

37、一个帧的的开始，适适用于任意意数据类型型的帧。4、信信道最大数数据传输率率奈奎斯斯公式：用用于理想低低通信道 C = 2Wlog22 M CC = 数数据传输率率，单位bbit/ss W = 带宽，单单位Hz M = 信号编码码级数奈奎奎斯公式为为估算已知知带宽信道道的最高数数据传输速速率提供了了依据。非理想想信道：实实际的信道道上存在损损耗、延迟迟、噪声。损损耗引起信信号强度减减弱，导致致信噪比SS/N降低低。延迟会会使接收端端的信号产产生畸变。噪噪声会破坏坏信号，产产生误码。持持续时间00.01ss的干扰会会破坏约5560个比比特(566Kbitt/s) 香农公式式：有限带带宽高斯噪噪声干

38、扰信信道 C = W log22 (1+S/N) S/NN: 信噪噪比例：信信道带宽WW=3.11KHz，SS/N=22000，则则 C = 31000*loog2(11+20000) 34KKbit/s 即该该信道上的的最大数据据传输率不不会大于334Kbiit/s奈奎斯斯公式和香香农公式的的比较 C = 2W llog2MM 数据传传输率C随随信号编码码级数增加加而增加。 C = W loog2(11+S/NN) 无论论采样频率率多高，信信号编码分分多少级，此此公式给出出了信道能能达到的最最高传输速速率。原因因：噪声的的存在将使使编码级数数不可能无无限增加。 5、数据据编码编码与与调制的区

39、区别 用数字信信号承载数数字或模拟拟数据编码 用模拟信信号承载数数字或模拟拟数据调制数字数数据的数字字信号编码码：把数字字数据转换换成某种数数字脉冲信信号常见的的有两类：不归零码码和曼彻斯斯特编码。 不归零码码(NRZZ，Nonn-Retturn to ZZero)二进制数数字0、11分别用两两种电平来来表示，常常常用-55V表示11，+5VV表示0。缺缺点：存在在直流分量量，传输中中不能使用用变压器;不具备自自同步机制制，传输时时必须使用用外同步。 曼彻斯特特编码(MManchhesteer Coode)用用电压的变变化表示00和1，规规定在每个个码元的中中间发生跳跳变：高低的跳变变代表0，

40、低低高的跳变变代表1。每每个码元中中间都要发发生跳变，接接收端可将将此变化提提取出来作作为同步信信号。这种种编码也称称为自同步步码(Seelf-SSynchhroniizingg Codde)。缺缺点：需要要双倍的传传输带宽(即信号速速率是数据据速率的22倍)。 差分曼彻彻斯特编码码(Difffereentiaal )每个码元元的中间仍仍要发生跳跳变，用码码元开始处处有无跳变变来表示00和1 ，有有跳变代表表0，无跳跳变代表11。数字数数据的调制制编码三三种常用的的调制技术术： 幅移键控控ASK (Ampplituude SShiftt Keyying) 频移键控控FSK (Freequenn

41、cy SShiftt Keyying) 相移键控控PSK (Phaase SShiftt Keyying) 基本原原理：用数数字信号对对载波的不不同参量进进行调制。载载波 S(t) = Acoos(t+) S(t)的参参量包括： 幅度AA、频率、初相位位，调制就就是要使AA、或随数字基基带信号的的变化而变变化。 ASK：用载波的的两个不同同振幅表示示0和1。 FSK：用载波的的两个不同同频率表示示0和1。 PSK：用载波的的起始相位位的变化表表示0 和和1。模拟数数据的数字字信号编码码采样定理理：如果模模拟信号的的最高频率率为F，若若以2F的的采样频率率对其采样样，则采样样得到的离离散信号序序

42、列就能完完整地恢复复出原始信信号。要转转换的模拟拟数据主要要是电话语语音信号，语语音信号要要在数字线线路上传输输，必须将将语音信号号转换成数数字信号。这这需要经过过三个步骤骤： 采样：按按一定间隔隔对语音信信号进行采采样 量化：对对每个样本本舍入到量量化级别上上 编码：对对每个舍入入后的样本本进行编码码编码后的的信号称为为PCM信信号6、多多路复用技技术复用：多个信息息源共享一一个公共信信道。为何何要复用?提高线线路利用率率。适用场场合：当信信道的传输输能力大于于每个信源源的平均传传输需求时时。复用类类型 频分复用用FDM (Freequenncy DDivission Multtipleex

43、ingg) 波分复用用WDM (Wavve Diivisiion MMultiiplexxing) 时分复用用TDM (Timme Diivisiion MMultiiplexxing)频分复复用原理：整个传输输频带被划划分为若干干个频率通通道，每路路信号占用用一个频率率通道进行行传输。频频率通道之之间留有防防护频带以以防相互干干扰。波分复复用光的频频分复用。原原理：整个个波长频带带被划分为为若干个波波长范围，每每路信号占占用一个波波长范围来来进行传输输。时分复复用原理：把时间分分割成小的的时间片，每每个时间片片分为若干干个时隙，每每路数据占占用一个时时隙进行传传输。由于于每路数据据总是使用用

44、每个时间间片的固定定时隙，所所以这种时时分复用也也称为同步步时分复用用。时分复复用的典型型例子：PPCM信号号的传输，把把多个话路路的PCMM话音数据据用TDMM的方法装装成帧(帧帧中还包括括了帧同步步信息和信信令信息)，每帧在在一个时间间片内发送送，每个时时隙承载一一路PCMM信号。统计(异步)TTDMSTDMM TDMM的缺点：某用户无无数据发送送，其他用用户也不能能占用该时时隙，将会会造成带宽宽浪费。改改进：用户户不固定占占用某个时时隙，有空空时隙就将将数据放入入。7、差差错控制与与语音、图图像传输不不同，计算算机通信要要求极低的的差错率。产产生差错的的原因： 信号衰减减和热噪声声 信道

45、的电电气特性引引起信号幅幅度、频率率、相位的的畸变; 信号反射射，串扰; 冲击噪声声，闪电、大大功率电机机的启停等等。差错控控制的基本本方法是：接收方进进行差错检检测，并向向发送方应应答，告知知是否正确确接收。差错检检测主要有有两种方法法：奇偶校校验(Paarityy Cheeckinng)在原原始数据字字节的最高高位增加一一个奇偶校校验位，使使结果中11的个数为为奇数(奇奇校验)或或偶数(偶偶校验)。例例如110000100增加偶校校验位后为为1110000100，若接收收方收到的的字节奇偶偶校验结果果不正确，就就可以知道道传输中发发生了错误误。此方法法只能用于于面向字符符的通信协协议中，只只能检测出出奇数个比比特位错。循环冗冗余校验 (CRCC, Cyyclicc Reddundaancy Checck) 差差错检测原原理：将传传输的位串串看成系数数为0或11的多项式式。收发双双方约定一一个生成多多项式G(x)，发发送方在帧帧的末尾加加上校验和和，使带校校验和的帧帧的多项式式能被G(x)整除除。接收方方收到后，用用G(x)除多项式式，若有余余数，则传传输有错。校校验和是116位或332位的位位串，CRRC校验的的关键是如如何计算校校验和。差错控控制技术 自动请求求重传Auutomaatic Repeeat RRequeest (ARQ) 停等