數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(數(shù)據(jù)通信基礎)
1.數(shù)據(jù)通信基礎
數(shù)據(jù)通信是通信技術和計算機技術相結合而產(chǎn)生的一種新的通信方式。
要在兩地間傳輸信息必須有傳輸信道，根據(jù)傳輸媒體的不同，有有線數(shù)據(jù)通信與無線數(shù)據(jù)通信之分。但它們都是通過傳輸信道將數(shù)據(jù)終端與計算機聯(lián)結起來，而使不同地點的數(shù)據(jù)終端實現(xiàn)軟、硬件和信息資源的共享。
傳輸介質(zhì)是指在網(wǎng)絡中傳輸信息的載體，常用的傳輸介質(zhì)分為有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)兩大類。特性是： 1、物理特性。
說明傳播介質(zhì)的特征。 2、傳輸特性。
包括信號形式、調(diào)制技術、傳輸速度及頻帶寬度等內(nèi)容。 3、連通性。
采用點到點連接還是多點連接。 4、地域范圍。
網(wǎng)上各點間的最大距離。 5、抗干擾性。
防止噪聲、電磁干擾對數(shù)據(jù)傳輸影響的能力。 6、相對價格。
以元件、安裝和維護的價格為基礎。
2.數(shù)據(jù)通信基礎
數(shù)據(jù)通信的基本概念有：1數(shù)據(jù)：是對客觀事實進行描述與記載的物理符號，是以個有意義的實體。2信息：信息時數(shù)據(jù)的集合、含義和解釋。3：信號：是數(shù)據(jù)的電子或電磁編碼?？煞譃閿?shù)字信號和模擬信號。4：信源：通信過程中產(chǎn)生和發(fā)送信息的設備或計算機。5：信宿：通信過程中接受和處理信息的設備或計算機。6：信道：信源和信宿之間的通信線路。傳輸介質(zhì)分為有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)。有線傳輸介質(zhì)：1.同軸電纜2.雙絞線，既可以傳輸模擬信號又可以傳輸數(shù)字信號。3.光纖。無線傳輸介質(zhì)：1.微波通信2.激光通信3.紅外線通信。
數(shù)據(jù)傳輸方式分為并行通信和串行通信。并行傳輸是指要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中的多個數(shù)據(jù)位同時在兩個設備之間傳輸。這種通信方式傳輸速度快，處理簡單。串行通信在傳輸數(shù)據(jù)時是一位一位的在通信線路上傳輸?shù)摹?/p>
基帶傳輸：二進制數(shù)字序列最方便的電信號形式為方波，人們把方波固有的頻帶稱為基帶。在信道上直接傳送數(shù)據(jù)的基帶信號為基帶傳輸。頻帶傳輸：將數(shù)字信號調(diào)至稱模擬音頻信號后再發(fā)送和傳輸。寬帶傳輸：傳輸熟慮大雨1MB\S的廣域網(wǎng)接入技術，例如ADSL,DDN等。
多路復用技術就是把多路用戶信息用單一的傳輸設備在單一的傳輸線路上進行傳輸?shù)募夹g。分為：頻分多路復用、時分多路復用、波分多路復用、碼分多路復用。
數(shù)據(jù)交換技術主要分為：電路交換、報文交換、分組交換。電路交換是由交換機負責在兩個通信站點之間建立一條物理專用線路。利用電路交換進行通信，包括建立電路、傳輸數(shù)據(jù)、拆除電路3個階段。報文交換：中轉(zhuǎn)節(jié)點把收到的信息儲存起來，等到信道空閑時再把信息轉(zhuǎn)發(fā)給下一節(jié)點的交換方式成為存儲交換，報文交換式以報文為單位進行存儲交換的技術。所謂報文，就是要發(fā)送的整個數(shù)據(jù)塊。分組交換式把要傳輸?shù)膱笪姆殖扇舾蓚€小塊然后以分組為單位進行交換。分組交換方式有兩類：數(shù)據(jù)報方式和虛電路方式。
差錯控制方法奇偶效驗、方塊效驗、循環(huán)坈余效驗。
3.通信基礎知識
通信技術基礎知識電信網(wǎng)（telecommunication network）是構成多個用戶相互通信的多個電信系統(tǒng)互連的通信體系，是人類實現(xiàn)遠距離通信的重要基礎設施，利用電纜、無線、光纖或者其它電磁系統(tǒng)，傳送、發(fā)射和接收標識、文字、圖像、聲音或其它信號。
電信網(wǎng)由終端設備、傳輸鏈路和交換設備三要素構成，運行時還應輔之以信令系統(tǒng)、通信協(xié)議以及相應的運行支撐系統(tǒng)?，F(xiàn)在世界各國的通信體系正向數(shù)字化的電信網(wǎng)發(fā)展，將逐漸代替模擬通信的傳輸和交換，并且向智能化、綜合化的方向發(fā)展，但是由于電信網(wǎng)具有全程全網(wǎng)互通的性質(zhì)，已有的電信網(wǎng)不能同時更新，因此，電信網(wǎng)的發(fā)展是一個逐步的過程。
電信網(wǎng)按不同的分類體系可以劃分如下：按電信業(yè)務的種類分為：電話網(wǎng)、電報網(wǎng)、用戶電報網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，傳真通信網(wǎng)、圖像通信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)等。按服務區(qū)域范圍分為：本地電信網(wǎng)、農(nóng)村電信網(wǎng)、長途電信網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、國際電信網(wǎng)等。
按傳輸媒介種類分為：架空明線網(wǎng)、電纜通信網(wǎng)、光纜通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、用戶光纖網(wǎng)、低軌道衛(wèi)星移動通信網(wǎng)等。按交換方式分為：電路交換網(wǎng)、報文交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、寬帶交換網(wǎng)等。
按結構形式分為：網(wǎng)狀網(wǎng)、星形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、柵格網(wǎng)、總線網(wǎng)等。按信息信號形式分為：模擬通信網(wǎng)、數(shù)字通信網(wǎng)、數(shù)字模擬混合網(wǎng)等。
按信息傳遞方式分為：同步轉(zhuǎn)移模式（STM）的綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（ISDN）和異地轉(zhuǎn)移模式（ATM）的寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）等。什么是智能網(wǎng)？智能網(wǎng)（Intelligentized Network）的思想起源于美國。
20世紀80年代初，AT&T公司就采用集中數(shù)據(jù)庫方式提供800號（被叫付費）業(yè)務和電話記帳卡業(yè)務，這是智能網(wǎng)的雛形。后來國際電聯(lián)ITU-T (International Telecommunications Union)在1992年正式命名了智能網(wǎng)一詞。
智能網(wǎng)是在現(xiàn)有交換與傳輸?shù)幕A網(wǎng)絡結構上，為快速、方便、經(jīng)濟地提供電信新業(yè)務（或稱增值業(yè)務）而設置的一種附加網(wǎng)絡結構。智能網(wǎng)提供新業(yè)務的突出優(yōu)點是可以做到快速、經(jīng)濟和方便。
由于智能網(wǎng)技術有標準模型約束，系統(tǒng)的實現(xiàn)可以獨立于將要生成的新業(yè)務，且有標準通信協(xié)議支持產(chǎn)品的互聯(lián)，從而為快速提供新業(yè)務創(chuàng)造了基礎條件。智能網(wǎng)是以計算機和數(shù)據(jù)庫為核心的，從理論上說，智能網(wǎng)能提供的新業(yè)務是無限的。
但是開辦新業(yè)務要考慮實際需要和經(jīng)濟效益等因素?，F(xiàn)在世界上已經(jīng)提供的智能新業(yè)務有幾十種。
但各地提供的種類不同，例如我國目前分國際、全國、省內(nèi)三大類，所提供的業(yè)務也不盡相同。在世界上已經(jīng)提供的常用的智能新業(yè)務如下：被叫集中付費業(yè)務：美國人把這種電話叫做“免費電話”，實際上只是打電話的人不付費，而由被叫用戶付費。
使用這種業(yè)務時，用戶需先撥“800”，因此也叫“800業(yè)務”。大眾服務業(yè)務：用戶撥通特定號碼字頭的電話號碼，就能獲得某種信息或可以進行咨詢的服務。
在美國，使用這種業(yè)務時用戶先撥“900”，所以又叫“900號業(yè)務”?？蛇x記帳業(yè)務：簡稱“ABS業(yè)務”。
它可以提供多種記費方式，如主叫付費、被叫付費、主叫被叫分攤付費、第三方付費或信用卡付費等多種形式的記帳方式。專用虛擬網(wǎng)業(yè)務：用戶可以按照自己的意愿，靈活地組建非永久性的專用網(wǎng)，稱為“虛擬網(wǎng)”。
廣域集中小交換機業(yè)務（WAC業(yè)務）：用戶可以享受市內(nèi)專用小交換機的一切功能，而不用設置專用小交換機。通用號碼業(yè)務：給有多個分號的企業(yè)分配一個通用的電話號碼來受理業(yè)務。
智能網(wǎng)的主要組成部分有：業(yè)務交換點（SSP），用來識別用戶對智能網(wǎng)的呼叫；業(yè)務控制點（SCP），完成對業(yè)務的控制，通常由大、中型計算機和大型數(shù)據(jù)庫組成；業(yè)務管理系統(tǒng)（SMS），是智能網(wǎng)中的操作、維護、管理及監(jiān)視系統(tǒng)。總之，整個電信網(wǎng)絡正逐步向著智能化、寬帶化、個人化的方向發(fā)展。
隨著智能網(wǎng)的發(fā)展，可以實現(xiàn)智能網(wǎng)的網(wǎng)間互通，智能網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)Internet的結合，智能網(wǎng)與寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)B-ISDN的結合，明天的智能網(wǎng)將更加智能化。什么是“一線通”？ISDN (Intergrated Service Digital Network)的中文名稱是綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)，中國電信將“窄帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)”（N-ISDN）俗稱為“一線通”。
“一線通”采用數(shù)字傳輸和數(shù)字交換技術，將電話、傳真、數(shù)據(jù)、圖像等多種業(yè)務綜合在一個統(tǒng)一的數(shù)字網(wǎng)絡進行傳輸和處理，向用戶提供基本速率（2B D,144kbit/s）和一次群速率（30B D,2Mkbit/s）兩種接口。基本速率接口包括兩個能獨立工作的B信道（64Kkbit/s）和一個D信道（16Kkbit/s）。
其中B信道一般用來傳輸話音、數(shù)據(jù)和圖像，D信道用來傳輸信令或分組信息?！耙痪€通”是以電話綜合數(shù)字網(wǎng)為基礎發(fā)展而成的通信網(wǎng)，能提供端到端的數(shù)字連接，可承載話音和非話音業(yè)務，用戶能夠通過多用途用戶網(wǎng)絡接口接入網(wǎng)絡。
“一線通”不僅能提供電路交換業(yè)務，還能提供分組交換和非交換的專用線業(yè)務，客戶可根據(jù)需要靈活選用，并且能與現(xiàn)有電話網(wǎng)、分組網(wǎng)實現(xiàn)互通?！耙痪€通”能夠向用戶提供三大類業(yè)務：①、承載業(yè)務（與用戶終端類型無關，如電路交換的承載業(yè)務和分組交換的承載業(yè)務等）；②、用戶終。
4.數(shù)據(jù)通信基礎
數(shù)據(jù)通信是通信技術和計算機技術相結合而產(chǎn)生的一種新的通信方式。
要在兩地間傳輸信息必須有傳輸信道，根據(jù)傳輸媒體的不同，有有線數(shù)據(jù)通信與無線數(shù)據(jù)通信之分。但它們都是通過傳輸信道將數(shù)據(jù)終端與計算機聯(lián)結起來，而使不同地點的數(shù)據(jù)終端實現(xiàn)軟、硬件和信息資源的共享。
傳輸介質(zhì)是指在網(wǎng)絡中傳輸信息的載體，常用的傳輸介質(zhì)分為有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)兩大類。特性是： 1、物理特性。
說明傳播介質(zhì)的特征。 2、傳輸特性。
包括信號形式、調(diào)制技術、傳輸速度及頻帶寬度等內(nèi)容。 3、連通性。
采用點到點連接還是多點連接。 4、地域范圍。
網(wǎng)上各點間的最大距離。 5、抗干擾性。
防止噪聲、電磁干擾對數(shù)據(jù)傳輸影響的能力。 6、相對價格。
以元件、安裝和維護的價格為基礎。
5.計算機網(wǎng)絡基礎知識數(shù)據(jù)通信中的主要技術指標是什么
數(shù)據(jù)通信中的主要技術指標 數(shù)據(jù)通信的任務是傳輸數(shù)據(jù)信息，希望達到傳輸速度快、出錯率低、信息量大、可靠性高，并且既經(jīng)濟又便于使用維護。
這些要求可以用下列技術指標加以描述。 1。
數(shù)據(jù)傳輸速率所謂數(shù)據(jù)傳輸速率，是指每秒能傳輸?shù)亩M制信息位數(shù)，單位為位/秒（bits per sec-ond），、記作bps或b/s，它可由下式確定： s=1/T·log2N (bps) 式中T為一個數(shù)字脈沖信號的寬度（全寬碼情況）或重復周期（歸零碼情況），單位為秒。 一個數(shù)字脈沖也稱為一個碼元，N為一個碼元所取的有效離散值個數(shù)，也稱調(diào)制電平數(shù)，N一般取2的整數(shù)次方值。
若一個碼元僅可取0和1兩種離散值，則該碼元只能攜帶一位（bit）二進制信息；若一個碼元可取00、0 1、10和11四種離散值，則該碼元就能攜帶兩位二進制信息。 以此類推，若一個碼元可取N種離散值，則該碼元便能攜帶log2N位二進制信息。
當一個碼元僅取兩種離散值時，S =(1/T)，表示數(shù)據(jù)傳輸速率等于碼元脈沖的重復頻率。由此，可以引出另一個技術指標一一'信號傳輸速率，也稱碼元速率、調(diào)制速率或波特率，單位為波特（Baud）。
信號傳輸速率表示單位時間內(nèi)通過信道傳輸?shù)拇a元個數(shù)，也就是信號經(jīng)調(diào)制后的傳輸速率。若信號碼元的寬度為T秒，則碼元速率定義為： B=1/T (Baud) 在有些調(diào)幅和調(diào)頻方式的調(diào)制解調(diào)器中，一個碼元對應于一位二進制信息，即一個碼元；，有兩種有效離散值，此時調(diào)制速率和數(shù)據(jù)傳輸速率相等。
但在調(diào)相的四相信號方式中，一個碼元對應于兩位二進制信息，即一個碼元有四種有效離散值，此時調(diào)制速率只是數(shù)據(jù)傳輸速率的一半。由以上兩式合并可得到調(diào)制速率和數(shù)據(jù)傳輸速率的對應關系式： S =B ·log2N (bps) 或B =S/log2N(Baud) 一般在二元調(diào)制方式中，S和B都取同一值，習慣上二者是通用的。
但在多元調(diào)制的情況下，必須將它們區(qū)別開來。例如采用四相調(diào)制方式，即N=4，且T=833*10-6秒，則可求出數(shù)據(jù)傳輸速率為： S=1/T·log2N=1/(833*10-6)·log24=2400 (bps) 而調(diào)制速率為： B=1/T=1/(833*10-6)=1200 (Baud) 通過上例可見，雖然數(shù)據(jù)傳輸速率和調(diào)制速率都是描述通信速度的指標，但它們是完全不同的兩個概念。
打個比喻來說，假如調(diào)制速率是公路上單位時間經(jīng)過的卡車數(shù)，那么數(shù)據(jù)傳輸速率便是單位時間里經(jīng)過的卡車所裝運的貨物箱數(shù)。如果一車裝一箱貨物，則單位時間經(jīng)過的卡車數(shù)與單位時間里卡車所裝運的貨物箱數(shù)相等，如果→車裝多箱貨物，則單位時間經(jīng)過的卡車數(shù)便小于單位時間里卡車所裝運的貨物箱數(shù)。
2。信道容量 信道容量表征一個信道傳輸數(shù)據(jù)的能力，單位也用位/秒（bps）。
信道容量與數(shù)據(jù)傳輸速率的區(qū)別在于，前者表示信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，是信道傳輸數(shù)據(jù)能力的極限，而后者則表示實際的數(shù)據(jù)傳輸速率。這就像公路上的最大限速值與汽車實際速度之間的關系一樣，它們雖然采用相同的單位；但表征的是不同的含義。
奈奎斯特（Nyquist）首先給出了無噪聲情況下碼元速率的極限值與信道帶寬的關系： B =2·H (Baud)其中，H是信道的帶寬，也稱頻率范圍，即信道能傳輸?shù)纳?、下限頻率的差值，單位為HZ。 由此可推出表征信道數(shù)據(jù)傳輸能力的奈奎斯特公式： C =2·H·log2N (bpe)此處，N仍然表示攜帶數(shù)據(jù)的碼元可能取的離散值的個數(shù)，C即是該信道最大的數(shù)據(jù)傳輸速率。
由以上兩式可見，對于特定的信道，其碼元速率不可能超過信道帶寬的兩倍，但若能提高每個碼元可能取的離散值的個數(shù)，則數(shù)據(jù)傳輸速率便可成倍提高。 例如，普通電話線路的帶寬約為3KHz，則其碼元速率的極限值為6kBaud。
若每個碼元可能取的離散值的個數(shù)為16（即N=16），則最大數(shù)據(jù)傳輸速率可達C=2*3k*log216=24k bps。 實際的信道總要受到各種噪聲的干擾，香農(nóng)（Shannon）則進一步研究了受隨機噪聲干擾的信道的情況，給出了計算信道容量的香農(nóng)舍式： C =H·log2(1+S/N) (bps)其中，S表示信號功率，N為噪聲功率，S/N則為信噪比。
由于實際使用的信道的信噪比都要足夠大，故常表示成10log10(S/N)，以分貝（dB）為單位來計量，在使用時要特別注意。例如，信噪比為30dB，帶寬為3kHZ的信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率為： C=3k*log2(1+1030/10)=3k*log2(1+1001)=30kbps。
由此可見，只要提高信道的信噪比，便可提高信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。 需要強調(diào)的是，上述兩個公式計算得到的只是信道數(shù)據(jù)傳輸速率的極限值，實際使用時必須留有充足的余地。
3。誤碼率 誤碼率是衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)在正常工作情況下的傳輸可靠性的指標，它定義為二進制數(shù)據(jù)位傳輸時出錯的概率。
設傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)總數(shù)為N位，其中出錯的位數(shù)為風，則誤碼率表示為： Pe =Ne/N計算機網(wǎng)絡中，一般要求誤碼率低于10-6，即平均每傳輸106位數(shù)據(jù)僅允許錯一位?？扇粽`碼率達不到這個指標，可以通過差錯控制方法進行檢錯和糾錯。
6.網(wǎng)絡基礎知識在網(wǎng)絡方面都有那些基礎知識
計算機網(wǎng)絡基礎知識 計算機網(wǎng)絡就是計算機之間通過連接介質(zhì)互聯(lián)起來，按照網(wǎng)絡協(xié)議進行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)資源共享的一種組織形式。
什么是連接介質(zhì)呢？連接介質(zhì)和通信網(wǎng)中的傳輸線路一樣，起到信息的輸送和設備的連接作用計算機網(wǎng)絡的連接介質(zhì)種類很多，可以是電纜、光纜、雙絞線等“有線”的介質(zhì)，也可以是衛(wèi)星微波等“無線”介質(zhì)，這和通信網(wǎng)中所采用的傳輸介質(zhì)基本上是一樣的。 在連接介質(zhì)基礎上，計算機網(wǎng)絡必須實現(xiàn)計算機間的通信和計算機資源的共享，因此它的結構，按照其功能可以劃分成通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩部分。
當然，根據(jù)硬件的不同，將它分成主機和通信子網(wǎng)兩部分也是正確的。 主機的概念很重要，所為主機就是組成網(wǎng)絡的各個獨立的計算機。
在網(wǎng)絡中，主機運行應用程序。這里請注意區(qū)別主機與終端兩個要領終端指人與網(wǎng)絡打交道時所必需的設備，一個鍵盤加一個顯示器即可構成一個終端，顯然，主機由于要運行應用程序，只有一個鍵盤和顯示器是不夠的，還要有相應的軟件和硬件才行。
因此，不能把終端看成主機，但有時把主機看成一臺終端是可以的。 協(xié)議是什么？拿電報來做比較，在拍電報時，必須首先規(guī)定好報文的傳輸格式，多少位的碼長，什么樣的碼字表示啟動，什么樣的碼字又表示結束，出了錯誤怎么辦，怎地方發(fā)報人的名字和地址等，這種預先定好的格式及約定就是協(xié)議。
這樣就也網(wǎng)絡協(xié)議的定義：為了使網(wǎng)絡中的不同設備能進行下沉的數(shù)據(jù)通信而預先制定一整套通信雙方相互了解和共同遵守的格式和約定。 協(xié)議對于計算機網(wǎng)絡而言是非常重要的，可以說沒有協(xié)議，就不可能有計算機網(wǎng)。
每一種計算機網(wǎng)絡，都有一套協(xié)議支持著。由于現(xiàn)在在計算機網(wǎng)種類很多，所以現(xiàn)有的網(wǎng)絡通信協(xié)議的種類也很多。
典型的網(wǎng)絡通信協(xié)議有開放系統(tǒng)互連（OSI）協(xié)議1、X。25協(xié)議等。
TCP/IP則是為Internet互聯(lián)的各種網(wǎng)絡之間能互相通信而專門設計的通信協(xié)議。 可見，由于連接介質(zhì)的不同，通信協(xié)議的不同，計算機網(wǎng)絡的種類名目繁多。
但一般來講，計算機網(wǎng)絡可以按照它覆蓋的地理范圍，劃分成局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)一般指分布于幾公里范圍內(nèi)的網(wǎng)絡，常見的局域中校園網(wǎng)、大樓網(wǎng)等；廣域網(wǎng)則在分范圍很區(qū)域內(nèi)提供數(shù)據(jù)通信服務，前面提到的NSFnet，國內(nèi)的如中國公用分組交換網(wǎng)（CHINAPAC）、中國公用數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（CHINADDA），以及建議中的國家教育和科研網(wǎng)（CERnet）等都屬于廣域網(wǎng)，建設好的CHINANET也將是一個廣域網(wǎng)。
