2013教科版选修3《网络安全基础1.pptVIP

第4章 计算机网络与因特网 4.1 数字通信入门 4.2 计算机网络基础 4.3 因特网的组成 4.4 因特网提供的服务 4.5 网络信息安全 4.1 数字通信入门 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：从发生到接收的延迟时间要短 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 数字通信采用的技术 数字调制/解调技术（调幅；调频；调相） 解决信号传得远的问题 多路复用技术（时分多路；频分多路；波分多路） 提高传输线路使用效率、降低传输成本 交换技术（电路交换；分组交换） 动态分配信道资源，提高传输效率和质量 模-数和数-模转换技术； 数字编码和数据压缩技术 （1）数字信号如何传输？ 近距离传输：直接(基带)传输 例如：USB移动硬盘 －主机 ；以太网数据传输 远距离传输：载波传输 例如：数字有线电视；电话拨号上网；ADSL上网 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，把数字信号放在(调制在)载波上传输，则可比直接传输的距离远得多 数字信号的三种调制方法 小结1: 远距离通信必须使用MODEM (2) 多路复用技术 怎样降低传输成本？ 分析： 通信系统中，传输线路的建设和维护成本占整个系统成本的相当大的份额 一条传输线路（铜线、光纤、无线电波）的容量通常远远超过传输1路用户信号所需的能力 降低成本采用的技术——多路复用技术(Multiplexing) 多路信号使用同一条传输线同时进行传输 方法： 频分多路复用（FDM） 时分多路复用（TDM） 波分多路复用（WDM） 频分多路复用(Frequency Division Multiplexing, FDM) 思想：将每个通信终端发送的信号调制在不同频率的载波上，通过频分多路复用器(MUX)将它们复合成为一个信号，然后在同一传输线路上进行传输。抵达接收端之后，借助分路器(DEMUX)把不同频率的载波分离出来，送到不同的接收设备 工作原理： 频分多路复用举例1 广播电台节目的发送与接收 频分多路复用举例2 时分多路复用(Time Division Multiplexing, TDM) 思想：各通信终端（计算机、电话）以规定的顺序和时间轮流使用同一传输线路进行数据传输 工作原理： 波分多路复用(Wave Division Multiplexing, WDM) 为提高传输效率，1根光纤中可以同时传输几种不同波长的光波，每种光波各自传输自己所携带的信息，速率可达到 40G-100Gbit/s 原理： 小结2: 多路复用可以降低通信成本 通信系统的原理示意图 3 分组交换原理 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