南大专转本计算机(内部)计算机第4章研讨.ppt

南大“专转本”辅导 4.1 数字通信入门 通信的基本原理 交换技术 对通信系统的一般要求 远距离：传输距离要远 低成本：传输成本要低 高速度：从发生到接收延迟时间要短 可靠：传输的信息不能有错误 方便：任何时间和地点都能通信 安全：传输的信息要必威体育官网网址，不能泄漏 模拟信号如何传输？ 近距离传输： 直接传输 通过载波来传输模拟信号(如：广播电台－收音机) 什么是载波？ 研究发现，高频振荡的正弦波信号在长距离通信中能够比其他信号传送得更远。因此若把高频振荡的正弦波信号作为携带信息的载波，把模拟信号放在(调制在)载波上传输，则可比直接传输远得多 。 传输介质的类型与特点 交换技术 通信系统中“交换”的含义 “交换”(switching)的含义就是转接——把一条链路转接到另一条链路，使它们连通起来 从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源 常用的交换方式： 电路交换 分组交换 什么是电路交换？ 电路交换的过程： 建立连接 通信 释放连接 应用：电话通信 什么是分组交换(Packet Switching)? 分组交换的要点： 被传输的数据必须划分为若干“分组”(packet, 简称“包”)进行传输 每个分组中必须包含收发双方的地址 每个分组由分组交换机进行处理、存储和转发才能送达目的地 每个分组 的格式如下： 分组交换与存储转发的过程 发送数据的计算机将包发给它所连接的分组交换机 交换机每收到一个包，就检查该包的目的地地址： 若数据包目的地是直接与之相连的计算机，交换机就将包发往该计算机 若目的地不是本分组交换机上的计算机，则选择一个输出端口，通过连接该端口的高速数字线路转发给另一台交换机（如果线路忙，则可放在对应的缓冲器中排队等候） 下一台交换机收到数据包之后，重复过程2直到数据包到达目的计算机为止 分组交换机中的存储转发过程 分组交换网中传输路径的变化 实现分组交换的关键设备：—分组交换机 分组交换机的任务是：负责包（分组）的转发 分组交换机的工作方式是：存储转发 + 路由选择 分组交换机的工作过程： 从输入端口收到一个包后，放入缓冲区， 检查数据包的目的计算机地址，查转发表，决定该送哪个输出端口进行转发 把包从输入缓冲器中取出，送到相应输出端口的缓冲区中排队 输出端口每发送完一个包，就从自己的缓冲区中提取下一个包进行发送 分组交换技术的优点和问题 优点： 高效 动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。 灵活 以分组为传送单位和查找路由。 迅速 不必先建立连接就能向其他主机发送分组。 可靠 保证可靠性的网络协议；分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性。 分组交换带来的问题： 分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。 分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。 分组交换技术的应用 几乎所有数据通信网都采用分组交换技术： 交换式以太局域网、移动通信网（手机） 公用数据网（传统的广域网） 低速：X.25公共分组交换网（传输速率仅64kbps） 利用公共电话网以分组交换方式进行数据传输 中速：使用光纤作为传输介质 帧中继交换网 （传输速率可达2Mbps） 中高速：使用光纤作为传输介质 SMDS（交换多兆位数据服务网） ATM 广域网 (155Mbps或者更高) 因特网（Internet） 小结：不同分组交换网的比较 不同的分组交换网，基于不同的技术，采用不同的协议： 物理层： 不同的传输介质 不同的信号编码方法 不同的拓扑结构 链路层： 不同的编址方法和分组(包)格式 不同的共享介质方法 不同的差错检测与处理措施 分组交换网的2种通信方式 无连接服务 通信过程中，双方不需要预先建立连接，所传输的数据包未必都经过相同的路径进行传输 优点：灵活方便，比较迅速 缺点：不能防止包的丢失、重复或失序 面向连接服务（虚电路方式） 先建立连接，再进行数据传输，全部传输完毕后再释放连接 所有包都经同一路径顺序传送，每个包的头部只需标明使用哪一条“连接”进行传送，不需要再包含目的计算机的地址 优点：提高可靠性 4.2 计算机网络基础 计算机网络的组成与分类 1.什么是计算机网络 计算机组网的目的 （1）数据通信 使计算机之间可以相互传送数据，方便地交换信息 （2）资源共享 用户可以共享网络中其他计算机的软件、硬件和数据资源 （3）实现分布式信息处理 大型问题可以借助于分散在网络中的多台计算机协同完成 分散在各地各部门的用户通过网络合作完成一项共同的任务 （4）提高计算机系统的可靠性和可用性 计算机出现故障时，网络中的计算机可以互为后备 计算机负荷过重时，可将部分任务分配给空闲的计算机 2. 计算机网络的分类 按使用的传输介质可分为： 有线网