第六章--计算机网络基础知识.pptVIP

计算机基础第六章 计算机网络基础 内容提要 6.1 通信技术基础 信息是人类赖以生存的重要因素，古人就知道用烽火狼烟、飞鸽传书、驿马邮递等方式进行信息传递和交换，这实际是一种依靠人的视觉与听觉的原始通信。。 通信就是成功地将信息从一地传输到另一地的过程。通信的目的是实现消息的有效传输和交换。 6.1.2 通信系统模型 通信系统按照传输信号类型可分为模拟通信系统和数字通信系统，在信道上传输模拟信号的系统称为模拟通信系统，在信道中传输数字信号的系统称为数字通信系统。 数字通信系统各部分功能如下。 （1）信源和信宿：信源是信息的产生者，其作用是把原始消息转换成电信号，完成非电/电的转换；信宿的作用是把复原的电信号转换成相应的消息，即完成电/非电的转换。 （2）信源编码与信源译码：当信源是模拟语音信号时，可通过脉码调制技术等方法将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输；信源译码是信源编码的逆过程。 （3）信道编码与信道译码：数字信号在信道中传输时，由于噪声影响和信道本身特性不理想，很容易引起传输差错。减小这种差错的基本方法就是信道编码，信道译码则是信道编码的逆变换。 （4）调制和解调：数字调制的任务是把各种数字基带信号转化成适于信道传输的数字频带信号。数字解调是数字调制的逆过程。 （5）信道：信道是信号传输的通道，狭义的信道就是传输媒介，分为有线信道和无线信道。 6.1.2 通信技术发展史 通信的历史可大致划分为三个阶段：古代通信阶段、近现代通信阶段和当代通信阶段。 6.1.4 通信介质 通信介质通常分为有线介质和无线介质两类，其中有线介质包括双绞线、同轴电缆和光纤等，无线介质有无线电波、微波和红外线等。 1．有线介质 （1）双绞线 双绞线（Twisted Pair）由一对或多对绝缘铜导线组成，如图6-5所示。为了减小信号传输过程中串扰及电磁干扰（EMI）程度的影响，通常将这些线按一定的密度互相缠绕在一起。 （2）同轴电缆 同轴电缆（Coaxial Cable）由围绕同一轴线的内导体（铜芯导线）和外导体（屏蔽层）两个导体组成，内导体用于信号传输，外导体可屏蔽电磁干扰和辐射，两导体之间用绝缘材料隔离，具有较高的带宽和极好的抗干扰性。结构示意图如图6-6所示。 （3）光纤 光纤（Fiber Optics）由一束直径极小的石英玻璃或塑料纤维组成，它的外面包了一层折射率较低的反光材料，在玻璃芯中传输的光信号几乎不会从覆层中折射出去。这样当光束进入光纤中的芯线后，可以减少光通过光缆时的损耗，并且在芯线边缘产生全反射，使光束曲折前进。光纤传输原理如图6-7所示。 光纤的优点是信号的损耗小、传输速率高、频带宽，传输速率为100～1000Mbit/s甚至更高，且不受外界电磁干扰。另外，由于它本身没有电磁辐射，因此它传输的信号不易被窃听，必威体育官网网址性能好。但是它的成本高，并且连接技术也比较复杂。光纤主要用于长距离的数据传输和网络的主干线。 2．无线介质 （1）地面微波接力通信 地面微波接力通信是通过地球表面的大气传播，易受到建筑物或天气的影响，在两个地面站之间传送，距离一般为50~100 km，如图6-8所示。 （2）卫星通信 卫星通信就是地球上（包括地面和低层大气中）的无线电通信站之间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信系统由卫星和地面站两部分组成，如图6-9所示。 （3）红外线和毫米波 红外线和毫米波这种通过光波传输来进行通信的应用，一般在短距离内连接两个通信设备，如电视机和电脑键盘等（如图6-10）。其缺点是不能穿透雨和浓雾，不能穿透固体，易受天气影响。 3．各种常用传输介质的比较 6.2 计算机网络基础 6.2.1 定义及组成 信息化和全球化是当今世界知识经济的两个重要特点，而信息化和全球化的实现必须依靠完善的网络。这里所说的网络是广义的网络，包括电信网络、有线电视网络和计算机网络，统称为“三网”。三网的核心是计算机网络，目前发展最快的也是计算机网络。 计算机网络是利用通信设备和线路将分布在不同地理位置的、功能独立的多个计算机系统互连起来，实现网络中资源共享和通信的系统。 6.2.2 网络分类 1.按覆盖范围分类 （1）局域网 局域网（Local Area Network，LAN）覆盖的地理范围比较小，一般在几十米到几千米之间。它常用于组建一个办公室、一栋楼、一个楼群、一个校园或一个企业的计算机网络。 （2）城域网 城域网（Metropolitan Area Network，MAN）是一种大型的??LAN，它的覆盖范围一般为几千米至几万米，所使用的通信设备和网络设备的功能要求比局域网高，以便有效地覆盖整个城市的地理范围，可以将多个学校、企事业单位、公司和医院的局域网连接起来共享资源。 （3）广域网 广域网（Wide Area Ne