第6章 通信技术与计算机网络.pptVIP

第6章 网络与数据通信技术 要点 计算机网络是把许多具有独立功能的计算机系统用专门的通信设备和线缆连接起来，用包括各种网络软件管理的计算机系统集成。 计算机网络通常由三个部分组成，它们是通信子网、资源子网和通信协议。 计算机网络通常由三个部分组成,它们是通信子网、资源子网和通信协议。 通信子网在网络中负责数据通信；资源子网在网络中面向用户，提供软硬件资源和信息，负责面向网络应用的数据处理工作；通信协议是网络中通信双方必须共同遵守的规则和约定。通过协议软件实现各种信息交换。 6.1 计算机网络发展过程 6.1.1 计算机网络发展过程 1 终端计算机通信网络 1954年研制了一种收发器（transceiver），这种终端设备可以把穿孔卡片上的数据通过电话线传送到计算机，从而实现“远程”输入。以后这种方式又扩大到利用电传机作为远程终端使用。为了避免联机系统中计算机与每个终端之间都需要加装收发器，60年代初研制出可公用的多重线路控制器（multi line controller），它可以使一台计算机通过多条电话线与多个终端相连，形成网络的雏形。  2 分组交换网络 基于电路交换方式的电话线路系统在双方通话时用户要独占线路，而计算机网络传输数据具有随机性和突发性，在连网期间计算机并不是不间断地传输数据，因而造成线路浪费或瞬时拥挤。为了解决共享线路问题，60年代中期提出分组交换（包交换，packet switching）概念并开始实施。 分组交换网络把计算机网络分成两大部分，第一部分是欲接入网的计算机，通称为主机，构成用户资源子网；第二部分是负责传输数据的通信线路及在线路上负责转发数据的设备（结点机），构成通信子网。通信子网自动提供主机互相通信的链路。在通信子网中，数据以特殊的数据包（或称数据报）格式传送。 6.1.2 开放系统互连参考模型 1977年国际标准化组织ISO，专门成立机构，提出了构造网络体系结构的开放系统互连参考模型及各种网络协议建议，以后又不断改进和完善，从而使网络的软硬件产品有了共同的标准。虽然该标准并未严格执行，但是以后的计算机网络设计基本上按照这个思路进行。 互连参考模型包括7个层次： 1 物理层（Physical layer） 利用物理传输介质为数据链路层提供数据链路连接，透明地传输位流。 2 数据链路层（Data link layer） 建立数据链路，传送以贞为单位的数据，通过差错控制、流量控制方法纠错 3 网络层（Network layer） 选择适当传输链路 4 传输层（Transport layer） 透明传送报文 5 会话层（Session layer） 组织和同步用户间对话，管理数据交换 6 表示层（Presentation layer） 交换信息的表示方法 7 应用层（Application layer ) 作为应用进程的用户代理，完成信息交换的功能，例如文件传送的访问和管理、虚拟终端、事物处理、远程数据访问、报文规范、目录服务等。 OSI 参考模型 6.2 通信子网 由于加入网络中的计算机系统可以随时退出网络，因而建立计算机网络的实际主体是由通信设备和线缆组成的通信子网。对于用户而言，通信子网是透明的（见图6-3），用户只需使用某个计算机系统上的网络软件就能达到共享整个网络资源的目的。 6.2.1 通信子网简介 通信技术的发展促进了网络的发展。特别是先进的通信线路为计算机远程互联创造了有利的条件。现在，可以以不同的网络数据交换方式，利用各种材质的线缆把各种结点机连接到一起形成通信子网。 1.通信数据交换方式 电路交换: 类似打电话过程，需要经过建立物理链路、传输数据和拆除链路过程。由于独占链路，效率低。普通电话机、传真机使用这种方式。 存储转发交换: 把要传输的信息事先整理成一组组固定格式的报文（数据包），以报文为单位传送。传输过程可以是断续的，但由于报文中有源和目的机地址以及编号、校验码等，接收机可以根据报文重组、复原信息。目前计算机网络采用这种方式。 传输过程见下图。 6.2.2 通信线路 1 普通电话线 必须经过调制器转换为模拟信号才能通过电话线传输到目的端。 2 综合数字电话网IDN （Integrated Digital Network） 在IDN中，从用户终端（电话机）到电话局交换机之间仍是模拟传输，需要配备调制解调器才能传送数字信号 3