07.通信和网络【荐】.ppt

第七章 通信和网络 我们今天使用的大多数信息系统需要网络和通信技术。全世界大大小小的公司正在使用网络系统和因特网来寻找供应商和买主，与他们洽谈合同以及为他们的交易服务。网络应用正在研究、组织协调和控制方面激增。网络系统是电子交易和电子商务的基础。 第一节 数据通信 数据通信系统是计算机网络的重要组成部分，其主要任务是将地理位置不同的计算机或终端设备联结起来，高效率地完成数据传输、信息交换和通信处理的任务。 一、数据通信方式 信号从发送端传输到接收端时，有多种通信方式和数据编码可以选择。事实上，许多网络采用不同的传送方式和代码。 （一）模拟信号与数字信号 声音，包括人的语音，是通过模拟信号传输的。模拟信号（analog signal）是连续的正弦波。 多数计算机使用数字信号通信。数字信号（digital signal）分为“开”、“关”两种离散的电脉冲。 与模拟信号相比，数字信号的优势在于，它能够更容易地减少或消除传输中的噪音及错误信号，这一点在长距离传输中表现得尤为突出。另一个优点是，它与数字计算机系统相兼容，这样就不必在计算机系统使用数字传输通路时进行多次模拟或数字转换。 （二）异步传输与同步传输 异步传输是以字符为单位进行传输和识别的。每传一个字符的数据，先在字符前传送一个起始码，一个字符传送完，再插入一个或两个终止码。这样，在接收端可以通过识别接收到的起始码和终止码，而得到两者之间的传输字符。 同步传输是以一段报文（字符序列）为单位进行传输和识别的。为了使接收方确定报文的开始和结束，每个报文前用一个或多个同步字符开始，这样在接收端可以从接收到的信号中通过提取同步字符来获得每个比特的同步信息。显然同步方式插入的附加码的位数少得多，因此比异步方式速度快，但对线路要求高，通信控制过程复杂。 （三）单工、半双工、全双工传输 有些网络的通道能够单向传输信息，称为单工传输。商用无线电广播网络系统即为单工网络系统。 有些网络的通道允许信息双向传输，但在某一特定时刻，仅有一个方向允许信息传送，如无线电收发装置，成为半双工传输。 有些网络的通道允许同时向两个方向传输信息，称为全双工传输。公用电话网采用全双工的通道。 （四）数据交换 要将数据从发送端传输到接收端，最简单直接的方法是在两端之间建立专用通信线路，但在通信网络中，为提高线路的使用效率，就要使线路能够多路复用，因此，采用数据交换方式。所谓数据交换，就是从发送端发出的数据要通过网络的中间节点，这些中间节点作为交换设备将数据从一个节点传到另一个节点，直至达到接收端。常用的3种基本交换方式是线路交换、报文交换和分组交换。 线路交换 线路交换是在需要进行数据通信时，由交换设备（交换机）在数据发送方和数据接收方建立起一个实际的线路连接，一旦线路接通，就按照收发双方设定的数据格式、速率进行传输，不受交换机的任何干预，直至全部传输完毕。 报文交换 在报文交换中，发送端将要传输的数据处理成一定大小的报文，以一个完整报文为单位进行传输。交换机收到报文后，检查报头中的目的地址，按照地址将报文传送到另一个交换机上，或直接发送到接收端。与线路交换中的两端直接连通不同，报文交换采用了存储转发技术，即报文传到交换机上后，就中断传送线路，将报文暂时存储在交换机上，待交换机根据报文中的目的地址找到最佳可用路径后，在将报文转发出去。 分组交换 分组交换也采用存储转发方式，但与报文交换不同的是，在发送端将报文分解成固定长度的数据分组，并在分组的前后加上分组编号、目的地址、分组校验码以及一些协议信息，形成报文分组，以报文分组作为独立的存储转发单位，从而大大提高了传输和交换转接的灵活性。报文分组也称为包，因此分组交换有时也叫作包交换。 二、通信信道 通信信道（channel）是通过数据被从网络上的一个设备传送到另一个设备的手段。一个信道可以利用不同的通信传送介质，如双绞线、光缆、同轴电缆、微波、卫星和其他无线传送设备等。每一种都有各自的优点和局限。一般而言，高速的传送介质比较昂贵，但是它们可以处理比较大的容量，这就减少了每一位的费用。 图6.1 传送介质的速度 三、数据通信系统 一个数据通信系统由以下关键部件组成： 1．处理信息的计算机。 2．传送或者接收数据的终端或者任何输入/输出设备。 3．通信信道：通过信道连接，数据或者声音在网络中的发送和接收设备之间被传送。 4．通信处理器：诸如调制解调器、控制器和前端机等提供对数据传送和接收的支持功能。 5．控制通信网络的输入/输出活动和管理其他功能的通信软件。 前端处理机 前端处理机（front-end processor）是一个专用于通信管理、紧挨着主机的