数据通信内部总结

第一篇：数据通信内部总结

1、在OSI开放模型中各个层次的功能

第7层 应用层：OSI中的最高层。是终端用户对网络的访问层，主要目标是提供应用程序锁具备的一系列功能，网络应用包括网络监控和网络管理；

第6层 表示层：将数据进行格式化以呈现给用户，可能要执行数据压缩，数据格式之间的转换以及屏蔽格式等；

第5层 会话层：负责建立、维持个终止终端用户之间的逻辑会话，负责管理和创建所有的会话；

第4层 传输层：主要处理终端对终端的问题，如登录和退出网络的过程；第3层 网络层：执行路由操作，它决定消息传送的下一台计算机，使其通过网络达到最佳的路由，如果需要，还可以查找计算机的完整地址；

第2层 数据链路层：负责管理第一层的物理传输线路，并屏蔽与上层相关的线路的传输错误，对第一层显示为无错线路；

第1层 物理层：处于OSI参考模型的最底层。物理层主要负责在通信线路上传送数据位（0或1）。数据发送时，从第七层传到第一层，接收数据则相反。

上三层总称应用层，用来控制软件方面。下四层总称数据流层，用来管理硬件。

2、常见的应用层协议：（1）万维网WWW的Web浏览器和Web服务器之间通信的标准协议：超文本传输协议HTTP；（2）电子邮件中简单邮件传输协议SMTP、邮局协议POP、Internet消息访问控制协议IMAP；（3）文件传输协议FTP；

（4）远程登录Telnet、(5)视频会议的H.320、H.323和MPEG-2。

3、主干网络中的常见组件：网络线缆和硬件设备，硬件设备包括交换机，路由器和网关、警告

4、差错控制的主要措施：预防错误、错误检测、错误纠正

5、以太网使用哪种协议处理冲突：

介质访问方式：以太网使用一种基于连接的称为带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）的介质访问控制技术。概念：一直等待直到线路是空闲状态，然后再进行传输。

6、各种网络拓扑结构的优点：

1、环形结构:成本低，用半双工或者全双工线路；

2、星型结构：易于管理，比环行网络速度更快，中心计算机要极其可靠；

3、网状结构：合并了环行和星型网络的性能优点通常提供相对较短的路由，而且提供许多可行的经过该网络的路由，以防止任何一条线路或者计算机当有大量的通信量的时候变得超载。

7、哪些IP地址不是广域网的真实地址：

私有地址：A类：10.0.0.0—10.255.255.25

5B类：172.16.0.0—172.31.255.255

C类：192.168.0.0—192.168.255.255

简答题：

1、无线局域网如何处理冲突，以太网如何处理冲突：

答：（1）无线局域网采用CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突防止）的介质访问控制技术处理冲突，在CSMA/CA中，计算机将在它们传输之前进行侦听，如果没有其他的计算机正在传输，那么它们将会进行传输。第一种介质访问控制方

式是分布式协调功能（DCF），也称为物理载波侦听方法。在DCF中使用停等式自动重发请求(ARQ)来传送CSMA/CA的每一个报文。第二种介质访问控制技术称为集中式协调功能（PCF），也称虚拟载波侦听方法。（2）以太网使用一种基于连接的称为带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）的介质访问控制技术处理冲突。它的原理是一直等待线路是空闲的状态再进行传输数据。载波侦听：是指在网络中的每个站点都具有同等的权利，在传输自己的数据时，首先监听信道是否空闲，如果空闲，就传输自己的数据，如果信道被占用，就等待信道空闲；而冲突检测则是为了防止发生两个站点同时监测到网络没有被使用时而产生冲突。）P200和P2332、防火墙的基本原理:

防火墙是通过一些安全策略，来保证只有经过授权的流量才可以通过防火墙。通常用来保护企业的Internet连接。一个防火墙就是一个路由器或特殊目的的计算机，它检查流入和流出网络的报文并对企业网络的访问。防火墙通常使用的安全控制手段主要有包过滤、状态检测、代理服务。包过滤技术是一种简单、有效的安全控制技术，它通过在网络间相互连接的设备上加载允许、禁止来自某些特定的源地址、目的地址、TCP端口号等规则，对通过 设备的数据包进行检查，限制数据包进出内部网络。包过滤的最大优点是对用户透明，传输性能高。状态检测是比包过滤更为有效的安全控制方法。对新建的应用连接，状态检测检查预先设置的安全规则，允许符合规则的连接通过，并在内存中记录下该连接的相关 信息，生成状态表。对该连接的后续数据包，只要符合状态表，就可以通过。）

3、交换机的工作原理：

交换机使用一个转发列表，这个列表类似于路由表，该列表列出了连接到交换机上的每个端口的计算机以太网地址。当交换机接收到一个报文时，它将报文中的目的地址与转发列表中的地址来决定使用哪个端口，而且由于以太网是一个数据链路层或者说第二层的协议，所以这种类型的交换机称为二层交换机。

4、交换机与路由器的区别：

大多数交换机工作在数据链路层，路由器工作在网络层，路由器只处理指定到达它那里的信息，而交换机则处理出现在网络上的所有信息，并根据他们的数据链路层地址把它们送到适当的网络中去，交换机仅仅简单地把没改变的信息传送到其他网络，而路由器则是在网络层中进行操作，所以在信息传到网络层前它的数据链路层就必须确认收到的是指定在数据层阶段到达的信息，路由器通过建立一个全新的数据链路层报文来处理这些信息，再把它传送到其他网络。

5、比较下IPV4和IPV6：

1.网络地址空间的极大扩展，从IPv4到IPv6，IP地址规模一下子从32bit增加到128bit，这是一个巨大的地址空间。

2.网络地址表示法不同，在IPv4中，有二进制和点分十进制两种格式表示方法，而实际上一般日常中运用的则是点分十进制。因为IPv6超长的128bit地址，不论是采用二进制，还是点分十进制，都无法有效简洁地表达，于是就引进了冒号十六进制来表示IPv6地址。

3.网络地址的分类方式不同，对于IPv4来说，IP地址分为A、B、C、D、E五类，其中有单播地址、多播地址和广播地址。而在IPv6中取消了IPv4中的广播地址。同时IPv6还增加了任意播地址，这对于路由的优化有着重

要的作用。

4.改进的IP多播 ：IPv6对多播进行了改进，具体表现在以下三个方面：（1）强调了多播的必要性；（2）多播地址的改进；（3）将IP多播分为域内多播和域间多播，改善了其可管理性。

IPv4向IPv6的过渡需要相当长的时间才能完成。因此，两种协议不可避免地有个共存期，彼此间必须具有互操作性。

5.报头格式的不同IPv6基本报头格式比IPv4报头简单得多。在IPv4中有10个固定长度的域，2个地址空间和若干个选项，IPv6中只有6个域和2个地址空间。报头的简化使IP的某些工作方式发生了变化：因为所有报头长度统一，所以不再需要报头长度字段；IPv6中的分段只能由源节点进行，中间路由器不再进行任何分段，减轻了中间路由器的工作负荷；去掉IP头校验和并不影响可靠性，主要是因为头校验和将由更高层协议（TCP/UDP）负责。

6.更高的安全性.在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验,这极大的增强了网络安全.5、说明下改善XXX网的性能的方法：

a)提高局域网，城域网，广域网的性能：对瓶颈进行定位，瓶颈就是网络

中限制数据流的那一部分，当服务器利用率高时瓶颈在服务器上，它不能及时处理它所接收的所有请求；反之在网络线路上，网络线路不能尽可能快地向服务器传输请求

1、提高服务器性能

软件：优化系统设置

硬件:

i.使用更多的服务器和通过服务器的负载均衡分摊网络应用

ii.升级成更快速的计算机

iii.提高服务器的内存

iv.增加服务器上硬盘的数目的速度

v.升级网络接口卡

2、提高线路容量

升级成更大容量的线路

分段网络

3、减少网络需求

将文件移到客户端的计算机

增加客户端机器上的磁盘缓存软件的使用

改变用户的使用习惯

b)提高WLAN的性能:检查网络中的设备（如客户机和AP），计算机之间的无线线路以及网络中的需求

1、提高设备性能

 将设备升级至802.11g或n

 购买高质量的网卡和AP2、提高无线信道容量

 升级至802.11g或n

 重新设置AP位置

 检查干扰源

 使用不同类型的天线

3、减少网络需求

不在WLAN中设置服务器

服务器与客户端间的信息需要两次传输，客户端-AP，AP-服务器

在网络的有线部分设置服务器(理想环境是在交换式局域网中)

在经常使用网络的位置设置有线局域网接口





4、提高无线信道容量 升级至802.11g or n 优化AP设置的位置

 在AP 和无线局域网设备间的墙壁应尽量少

 将AP置于天花板或墙的高处可减少阻挡

 不将AP放置于壁挂机柜中

消除干扰源

 工作于相同频率范围的其他无线设备

 例如蓝牙设备，无绳电话等

改变天线类型

 定向天线可在更小的范围内产生更强的信号（更快的流通率） 

c)提高主干网络性能：先要找到瓶颈，然后把瓶颈移到其他地方去，通过

提高网络中的计算机和其他设备性能，升级计算机之间的线路，改变网络上的需求；

提高计算机和其他设备的性能

升级设备，使其更快Upgrade them to faster devices

使用更快的路由协议Use faster routing protocols

i.静态路由（适用于小型网络）

使用吉比特以太网在主干网中

增加设备的内存

提高线路容量

升级成更快的线路，增加整个线路的容量

将共享式主干转换成交换式主干

减少网络需求量

限制使用占用大量网络容量的应用 软件

减少广播风暴

6、VPN有什么优缺点：

虚拟专用网通过公共Internet提供一个等价的专用报文交换网络。它包括要建立一系列运行在Internet上的PVC，因此该网络的行为类似于在一个私有报文网络的一套专用线路。

优势在于它的低费用以及灵活性。因为它们使用Internet来传送信息，所以主要的费用就在于花在Internet访问上。与来自公共运营商的线路交换服务、专用线路服务以及报文交换服务的费用相比，并不贵。

VPN有两个主要缺点。第一，Internet上的通过是不可预料的。有时候报文传送快，但在其他时候，它们到达目的将要花上好长的一段时间。在Internet上，一个报文就是一个报文。第二，因为数据在Internet上进行传送，安全问题都是必须进行考虑的。大多数VPN网络在报文进入Internet之前，都在源VPN设备处对其进行加密,然后在终端VPN设备处进行解密。

7、TCP与UDP之间相同点与不同点及各自的应用范围：

相同点：都处于传输层

不同点：

TCP~面向连接、可靠、面向字节流传输，传输慢、保证数据的顺序到达，报头最小是20字节

UDP~面向无连接、不可靠、面向数据报文的传输，传输快、数据按照不同路径到达，不保证数据顺序，固定是8字节报头

应用范围:TCP----电子邮件，远程终端接入，万维网，文件传送

UDP----远程文件服务器，IP电话，视频会议

第二篇：自考数据通信原理总结

1存储转发的过程：存储转发交换分为报文交换和分组交换，报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器当所需输出电路空闲时，再将该报文发向下一个交换机或用户终端。而分组交换是把报文分割为若干个短的，规格化的分组，对分组进行交换和传输，每个分组都带有地址信息和控制信息的过程

2扰乱器的作用：在发端将传送的数据序列中存在的短周期的序列按某种规律变换为长周期序列，以便恢复接收端的定时

3数字调制方式考虑的因素：频谱利用率，普特性，抗噪声性能，成本和复杂性等

4群计数码检测错误的能力：群计数码针对分组后的信息码元组，计算出每组码元1的个数，再将该数目的二进制编码作为监督码，加在信息码元在后一起发送，除0变1和1变0成对出现的错误以外，群计数吗可以检测到所有其它形式的错误，检错能力很强

5自适应路由选择算法所依据的参数特征：自适应路由选择算法所依据的这些参数值是根据当前的通信网内的各有关因素的变化，随时做出相应的修改

6路由选择算法有哪些要求：最短的时间内使分组到达目的地，使网中各节点的工作均衡，算法简单易于实现，不应过重的增加全网或各节点的开销，算法要能适应分组交换网的变化和扩展并能适应部分网络节点暂时性故障所带来的影响

7呼叫请求分组传输时延：自原点分组交换机收到主叫DTE送来呼叫请求分组的最后一个比特，直到终点分组交换机收妥该呼叫请求分组，并准备好向被叫DTE转送的一段时间

8数据通信网有那几部分构成:数据通信网是一个由分布在各地的数据终端，数据交换设备和通信线路所构成9差错控制方式的类型：检错重发，前向纠错，混合纠错检错，信息反馈

10报文交换的特点：属于存储转发系统在主被叫用户之间不需要建立物理链路，无呼损，很容易实现不同类型终端的互通，可采用时分多路复用，线路利用率高，并能实现同报文广播，但传输时延较长，不适宜实时通信，适用于公众电报和电子信箱业务

11相对调相和绝对调相的关系：相对调相避免了绝对调相方式中倒π现象

12速率适配:速率适配又称速度适配，类似于数字通信时分复用的码速调整，他是把输入时分复用器的不等式的数据信号变为等时的数字信号，而该等时的数字信号的时钟与时分复用器的时钟同步。游标法，止码元调整法

13解释R(0)-R(∞)= 物理意义：就是平稳随机过程的平均功率与直流功率只差等于它的交流功率

14网管中心的基本功能：用户管理，网路配置管理，测量管理，计费管理，网路状态监督，路由控制，软件管理，运行日志

15网际互连及目的：网际互连是指若干通信网根据一定的条件互连，目的：是使一个网上的数据终端设备DTE不仅可与本网上别的DTE通信，还可与另一网上的任何DTE通信，从而实现跨网通信及资源共享

16数据传信速率与传送速率的不同之处：数据传信速率是传输数据的速率，而传送速率是相应设备之间实际能到达的平均数据转移速率

17时域均衡的思路：它是利用接收波本身进行补偿，消除取样点的符号间干扰，提高判决的可靠性

18相干载波的获取方法：直接从已调接收信号中提取，利用插入导频提取接收载波

19随机过程协方差函数和相关函数的作用：协方差函数和相关函数是用来衡量随机过程在任意两个时刻上获得的随机变量的统计相关特性

20虚电路方式的特点：终端之间的路由在数据传送前已被决定，一次通信具有呼叫建立，数据传输，和呼叫请除三个阶段，对于数据量大的通信传输效率高，数据分组按已建立的路径顺序通过网络在网络终点不需要对数据重新排序分组传输时延小，不容易产生数据分组的丢失，当网络中由于线路或设备故障可能是虚电路中断时，需要重新呼叫建立新的连接 21分组交换机的费用：与分组数量成比例的分组处理费用，与分组长度成比例的存储器费用

22分组交换网的组成：分组交换机，网管中心，远程集中器，用户终端设备，线路传输设备所组成23位定时的作用：是使数据电路终接设备接收端的位定时时钟信号和DCE收到的输入信号同步，以便DCE从接受的信息流中正确的识别已个个信号码元，产生接收数据序列

24部分响应系统：允许存在一定的，受控制的符号间干扰，而在接收端可以消除，这样的系统既能使频带利用率提高到理论上的最大值，又可降低对定时取样精度的要求

25数字调相8相调相低通滤波器的作用：滤除2fc调制产物，其输出取样，正值判为1，负值判为02DPSK信号的解调方法：极性比较法和相位比较法，极性比较法是对2DPSK信号先进行2PSK解调，然后用码变换器将相对码变绝对码，相位比较法是比较相邻码元的载相位，将2DPSK信号延迟一个码元

27奇偶监督码的编码规则：将所要传输的码元分组，在每组数据后面附加一位监督位，使得该组码连同监督位在内的1的个数为偶数或奇数，在接收端按同样的规律检查，如发现不符就产生差错

28非自适应路由选择算法所依据的参数特征：非自适应路由选择算法所依据的参数，如网路的流量，时延等，是根据统计资料得来的，在较长时间内不变

29数据报方式的特点：用户之间的通信不需要经历呼叫建立和呼叫清除阶段，对于短报文通信传输效率比较高，数据分组传输时延大，且离散度大，对网络拥塞或故障的适应能力强 30数据分组传送时延：从源点分组交换机收到主叫DTE发送的一个完整数据分组的最后一个比特到把同一数据分组送到终端分组交换机并准备好向被叫DTE送出该数据分组的一段时间

30流量控制的目的：保证数据流量的平滑均匀，提高网络的吞吐能力和可靠性防止阻塞和死锁现象的发生

31分组长度的选取和交换过程中的因素有关：延迟时间，交换机存储容量，线路利用率，信道传输质量，数据业务统计特性以及交换机费用

DDN的组成：本地传输系统，复用交叉连接系统，局间传输及时钟供给系统，网路管理系统

33分组交换方式的特点：传输质量高，可靠性高，为不同种类的终端互通提供方便，能满足通信实时性要求，可实现分组多路通信，经济性好，能与公众电话网，用户电报及低速数据网和其他专用网互连

34分组交换网的性能指标：吞吐量，数据分组传输时延，呼叫建立时延，残留差错率，网路可用性

35数据通信系统：通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据传输，交换，存储和处理的系统

36数据通信网：是一个分布在各地的数据终端，数据交换设备和通信线路所构成37频域均衡的思路：利用幅度均衡器和相位均衡器来补偿传输系统的幅频和相频的特性的不理想性已达到所要求的理想形成波形，从而消除符号间干扰

38插入导频：就是在已调信号频谱中额外的加入了一个低功率的线谱，其对应的正弦波称为导频信号

39异步传输：如果DTE的数据信号时钟与PCM信道时钟是非同步的40半固定连接：是指所提供的信道属于非交换性信道，但在传输速率，到达地点与路由选

择上并非完全不可改变的41分组层与单组层的优点：形成中枢网大量减少中继线路；便于网路的集中管理；可使整DDN同步精确可靠；便于DDN的扩容

42DDN网络配置的优点：网路的分层，便于规划和扩容，集中式网路管理，调度和监控，提高网路的可控性和可靠性，采用数字交叉连接系统提高网路的灵活性，提高时钟精确度，减少费用

1检错重发的3种形式：停发等候重发，返回重发，选择重发

2循环码的检错能力：能检出全部单个错码，能检查全部离散的二位错码，能检查出全部的奇数个错码，能检测所有长度不超过（n-k）的突发错误

3传输控制规程的主要功能：数据链路的建立和解除，信息传输，传输差错控制，异常情况的处理，4电路交换的特点：信息传输时延小，交换机对用户的数据信息不存储，分析和处理。信息的编码方法和信息格式不受限制。缺点；电路接续时间长，短报文通信效率低。电路资源独占，电路利用率低，有呼损，错差率高

5非自适应路由选择算法：扩散式路由算法，固定式路由选择算法，最小全数标记算法，分支流量算法，6自适应路由选择算法；独立自适应，分布式自适应，集中式自适应，混合式自适应。7流量控制结构：段级控制，源目的级控制，网端级控制，端端级控制

8流量控制方式：证实法，预约法，许可证法，窗口方式

9窗口控制：根据接收方缓冲存储器容量，用能够连续接受分组数目来控制收发方之间的通信容量

10开方系统：遵循OSI参考模型和相关协议标准能够实现互连的具有各种应用目的计算机系统

11远程集中器的功能：将离分组交换机较远地区的终端数据集中起来通过中高速传输信道与分组交换连接起来

12用户接入方式和规程：用户终端经专线电路接入分组网X.25 X.28.经PSTN拨号入网X.32X.28.经用户电报网接入分组网

第三篇：第二章数据通信基础内容知识总结

第二章数据通信基础内容知识总结

数据通信的基本概念是什么？：数据通信是两个实体间的数据传输和交换，他是通过各种不同的方式和传输介质，把处在不同地理位置的终端和计算机，或计算机与计算机连接起来，完成数据传输、信息交换和通信处理等任务。

什么是信息和数据？

信息：是对客观事物的反应，信息有各种存在形式，例如，数字、文字、声音、图像、图形等。

数据：信息可以用数字的形式来表示，数字化的信息称为数据。数据是信息的载体，信息则是数据的内在含义或解释。

什么是信道和信道容量？

信道：是传输信号的一条通道，分为物理通道和逻辑通道。物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路由传输介质及其附属设备组成。逻辑信道也是传输信号的一条通路。信道容量：是指信道传输信息的最大能力，用信息速率来表示。

什么是码元和码字？：在数据传输中，有时把一个数字脉冲成为一个码元是构成信息编码的最小单位。

数据通信系统主要技术指标有以下几项：

比特率：是一种数字信号的传输速率，他表示单位时间内所传送的二进制带码的有效位数，单位比特每秒（bps）或千比特每秒（bps）表示。

波特率：是一种调制速率，也称为波形速率。单位（Baud）

误码率：信息传输的错误率，也称错误率，是通信系统在正常工作的情况下，衡量传输可靠性的指标。误码率Pe=Ne除N

吞吐量：是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒。在单信道总线型网络中：吞吐率=信道容量乘传输速率。

信道传输延迟：信号在信道内传输时，从信源到信宿需要一定的时间，这个时间成为传播延迟或（时延）《与距离有关》

带宽与数据传输率是什么？

信道带宽：是指信道所能传送的信号频率宽度，他的值为信道上可传送信号的最高频率与最低频率之差。数据传输率：是指单位时间内信道内传输的信息量即比特率S=Blog2N

B是数字信号的脉冲频率，即波特率；N是调制电平数。

数字传输方式

数据通信系统模型包括：数据线路端设备数据终端设备

数据终端设备：是指用于处理用户数据的设备，是数据通信系统的信源和信宿。

数据线路端设备：又称数据通信设备（DCE）用于将DTE发出的数字信号变换成适合于在传输介质上适合传输的信号形式，并将它送至传输介质上。

数据线路的通信方式有哪些？有单工通信，半双工通信，全双工通信。、1.单工通信

在单工通信方式中，信息只能在一个方向上传送，在进行通信的两个节点中，一段只能发送另一端只能接收例如：无线电广播，电视广播等。。。。发送——信道 ——接收

2.半双工通信

半双工通信的双方可交替地发送和接收信息，但不能同时发送和接收，在半双工通信中，通信双方都具有发送和接收功能，并具有双方传送信息的能力，但只需要一条传输线路，一端发送时，另一端只能接受。例如：航空航海无线电台和对讲机等。。。

3.全双工通信

全双工通信得双方可以同时进行双向的信息传输，在全双工通信方式中，通信的双方必须都具有同时发送和接收的能力

2.2.3数据传输方式

数据传输方式分为：基带传输、频带传输和宽带传输。

基带传输：人们把矩形脉冲信号的固有频带称为基带传输。一般用在较近距离的数据通信中。频带传输：所谓频带传输，就是将代表数据的二进制信号，通过调解器，变换成具有一定频带范围的模拟数据信号进行传输，传输到接收端后在将模拟数据信号解调还原为数字信号。常用的频带调制方式有频率调制、相位调制、幅度调制和调幅加调相的混合调制方式。宽带传输：在同一信道下，宽带传输系统即可以进行数字信息服务，也可以模拟服务。

2.3数据交换技术通常的三种交换技术；电路交换、报文交换、和分组交换。

2.3.1电路交换；通过网络节点在工作站之间建立专用的通信通道，即在两个工作站之间建立实际的物理连接。

通信阶段可分为三个阶段；电路建立阶段、数据传输阶段和拆除电路连接阶段。

电路交换的特点是；

（1）电路交换中的每个节点都是电子式或电子机械式的交换设备，他不对传输得信息进行任何处理。

(2)数据传输开始前必须建立两个工作站之间实际的物理连接，然后通信。

(3)通道在连接期间是专用的，线路利用率低。(4)除链路上的传输延时外，不再有其他的延时，在每个节点的延时是很小的。(5)整个链路上有一致的数据传输束率，连接两端的技算计必须同时工作。

优点是实时型号，由于通道专用，通信率高缺点是线路利用率低不能连接不同类型的线路链路。

2.3.2报文交换它采用的是‘存储-转发’方式，不用再通信的两个节点之间专用的物理线路。

优点是： 1 线路利用率高。2 接收方和发送方无须同时工作。3 可同时先多个目的站发送同一报文。4 能够在网络上实现报文的拆错控制和纠错处理5 报文交换网络能进行速度和代码转换。

2.3.3 分组交换；

决定的。

1数据报；报文分组后，在网络中的传播路径是完全根据当时的通信状况来优点是；对于段报文数据，用信穿速率比较高，对网络故障的适应能力强；而它的缺点是传输时延较大，实验离散度大。

虚电路；就是两个终端在开始互相发送和接受之数据之前，通过通信网络建立逻辑上的链接。

优点是；对于数据量较大的通信传输率高分组传输延时段，且不容易产生数据分组丢失。

缺点是；对网络的依赖性较大。

第四篇：数据通信基础教案

数据通信基础

一、教学目标：

1.了解数据通信的基本概念 2.了解数据传输方式 3.理解数据交换技术

4.理解差错检验与校正技术

二、教学重点、难点

数据通信的数据传输方式、数据交换技术、差错检验与校正技术

三、教学方法

教师讲解、演示、提问；

四、教具使用

计算机一台、多媒体幻灯片演示

五、教学内容

一、数据通信的基本概念

（一）信息、数据、信号

1、数据

是把时间的某些属性规范化后的表现形式，可被识别、也可被描述。1）数据的内容是事件的反映或描述；2）数据以某种媒体为载体，即数据是存储在媒体上的。数据可以分成两类：模拟数据和数字数据。

2、信息：信息是对客观事物的反映,可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可表示物质与外部的联系。信息有各种存在形式。

3、信号：是数据的具体无力表现，具有确定的物理描述

数据是信息的载体，信息是数据的内涵，信号是数据的具体体现形式

（二）信道和信道容量 1．基本概念

信道是传送信号的一条通道，可以分为物理信道和逻辑信道。

物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，由传输及其附属设备组成。逻辑信道也是指传输信息的一条通路，但在信号的收、发节点之间并不一定存在与之对应的物理传输介质，而是在物理信道基础上，由节点设备内部的连接来实现。

2．信道的分类

信道按使用权限可分为专业信道和共用信道。

信道按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道。信道按传输信号的种类可分为模拟信道和数字信道。3．信道容量

信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用数据传输率来表示。即单位时间内传送的比特数越大，则信息的传输能力也就越大，表示信道容量大。

（三）码元和码字 在数字传输中，有时把一个数字脉冲称为一个码元，是构成信息编码的最小单位。计算机网络传送中的每一位二进制数字称为“码元”或“码位”，例如二进制数字10000001是由7个码元组成的序列，通常称为“码字”。

（四）数据通信系统主要技术指标

1．比特率：比特率是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位（bit）数，单位用比特每秒（bps）或千比特每秒（Kbps）表示。

2．波特率：波特率是一种调制速率，也称波形速率。在数据传输过程中，线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率，其单位为波特（baud）。

3．误码率：误码率指信息传输的错误率，也称误码率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。

4．吞吐量：吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒。在单信道总线型网络中，吞吐量=信道容量×传输效率。

5．通道的传播延迟：信号在信道中传播，从信源端到达信宿端需要一定的时间，这个时间叫做传播延迟（或时延）。

（五）带宽与数据传输率 1.信道带宽

信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率减去最低频率之差。带宽越大，所能达到的传输速率就越大，所以通道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。2.数据传输率

数据传输率是指单位时间信道内传输的信息量，即比特率，单位为比特/秒。一般来说，数据传输率的高低由传输每一位数据所占时间决定，如果每一位所占时间越小，则速率越高。

二、数据传输方式

（一）数据通信系统模型

（二）数据线路的通信方式

根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有：单工通信半双工通信双工通信

（三）信道的通讯方式

1.串行通信：数据在一个信道上一位一位依次传输。特点：

（1）.通信线路数小，线路利用率高适合于远距离传输。（2）.在发送端和接收端需要并/串转换和串/并转换。（3）.需要实施同步措施，以确保不产生错字。2.并行通信：数据在多个信道上同时传输。特点：

（1）.不需要对传输代码进行时序转换（2）.需要数据线数目多。（3）.传输速率高。

三、数据交换技术

通常使用四种交换技术： 电路交换 报文交换 分组交换

（一）电路交换

电路交换（也称线路交换）是一种直接交换方式，是多个输入线和多个输出线之间直接形成传输信息的物理链路，一般分为电路建立、数据传送和电路释放三个阶段

特点： 呼损

不同速率和不同电码之间的用户不能进行交换 信息延时短，且固定不变 用于连续、大批量数据传输

（二）报文交换

又称为存储转发，报文是交换的单位，主要包括报文的正文信息，发和收节点的地址信息以及各种控制信息。

要求网络每个节点有较大的存储空间，延时性强，多条报文可以共享一条通信通道

不同速率的节点可以连接，可以进行数据格式转换，建立报文传输优先权。缺点：不利于实时交互通信

（三）分组交换分组交换也称包交换，又称为：包交换，是针对报文交换的缺点而提出的改进方式

属于存储转发交换方式，以比报文更短的“分组”为单位进行交换传输 数据报传输分组交换和虚拟电路传输分组交换

报文分组交换方式是把长的报文分成若干个较短的报文组，报文组是交换单位，交换要包括分组编号，各组报文可按不同的路径进行传输，到达目的节点后，重新组成报文。较报文传输优点： 数据传输灵活 转发延时性降低

转发差错少，对差错容易进行恢复处理 便于控制转发

增加了目的节点对报文的加工处理时间和复杂性

虚拟电路传输分组交换源节点和目的节点之间建立一条逻辑通路。每个分组除了包含数据以外还包括一个虚电路标识符。在预先建立好的这个路径上，每个节点都知道把这些分组引导到哪里去，不再需要路由选择判定。该通路是虚拟的，不是专用的。

四、信道复用

多路复用是指在数据传输系统中，允许两个或多个数据源共享同一个传输介质，就像每一个数据源都有自己的信道一样，在信号的接收端必须可以将复合信号分离出来。

目前有四种技术：

频分多路复用（FDMA）

波分多路复用（WDMA）

时分多路复用（TDMA）

码分多路复用（CDMA）（1）频分多路复用

在物理信道能提供比单个原始信号宽得多的带宽的情况下，我们就可将该物理信道的总带宽分割成若干个和传输的单个信道带宽相同（或略为宽一点）的子信道，每一个子信道传输一路信号，这就是频分多路复用。（2）波分多路复用

光纤信道上使用的波分多路复用（WDM）是频分多路复用的一个扩展。（3）时分多路复用

时分多路复用是将一条物理线路按时间分成一个个的时间片，每个时间片常称为一帧，每帧长125s，帧再分为若干时隙，轮换地为多个信号所使用。每一个时隙由一个信号（也即一个用户）占用，在占有的时隙内，该信号使用通信线路的全部带宽。

（4）码分多路复用

前向和反向采用频分多路复用，在同一载波的码分信道上使用不同的码型与用户对应，实现时间上的共享。

五、同步与异步通信

同步，就是接收端要按发送端所发送的每个码元的重复频率以及起止时间来接收数据。

在通信时，接收端要校准自己的时间和重复频率，以便和发送端取得一致，这一过程称为同步过程。

目前，传输信息的同步方式有异步方式和同步方式两种。（1）异步方式

异步方式又称为起止同步方式，它把各个字符分开传输，字符之间插入同步信息。它在要传输的字符前设置起始位，在信息代码和校验位（一般总共为8比特）结束以后，再设置1－2位比特的终止位，表示该字符已结束。终止位也反映了平时不进行通信时的状态。各字符之间的间隔是任意的、不同步的，但在一个字符时间之内，收发双方各数据位必须同步，所以这种通信方式又称为起止同步方式。（2）同步式

同步式要求不管是否传输信息代码，每个比特位必须在收发两端始终保持同步，中间没有间断时间，即为比特位同步。当不传送信息代码时，在线路上传送的是全1或其他特定代码，在传输开始时用同步字符SYN（编码为01111110）使收发双方进入同步。当搜索到SYN同步字符时，接收端开始接收信息，此后就从传输信息中检测同步信息。一般在高速传输数据的系统中采用同步式。

六、差错检验与校正

在实际通信系统中，误差主要来自通信设备和传输媒质两个方面。对数字通信设备而言，有很好的可靠性和稳定性，其本身产生差错的可能性是很少的。至于传输媒质，由于干线采用了光缆，也很少有差错。因此差错主要来自传输媒质中的模拟本地环路以及无线通信环境。原因在两个方面：一是媒质的传输特性限制，使传输的数据信号产生幅度失真、相位失真和频率偏移，导致码间干扰；二是各种外界干扰（雷电、火花）引起突发差错，造成一串数据信息的破坏。通常电话专线的信道误码率（含Modem）是10-4~10-5，电话交换网的信道误码率是10-3~10-4，而数据通信业务要求误码率小于10-9。在改进信道各部分如媒质选择，均衡、滤波措施、提高Modem质量等不奏效或经济上不能承受的情况下，必须在数据链路两端采用差错控制技术。

误差控制技术的核心是采用高效的纠错检错编码方法，将这些冗余码附加在信息中一起传送。常用的校验方式 有奇偶校验和循环冗余码校验。

（一）奇偶校验

采用奇偶校验时，若其中两位同时发生错误，则会发生没有检测出错误 的情况。

（二）校验和方式

将数据帧中的信息按一定位数分组，然后顺序相加，有进位则最后将进位放到数据后面一起相加，最后生成校验码。

（二）循环冗余码校验。

这种编码对随机差错和突发差错均能以较低的冗余充进行严格的检查。

小结：

1.数据通信的的一些基本知识 2.三种交换方式的基本工作原理

3.两种差错校验方法：奇偶校验和循环冗余校验 作业：

本章课后选择题

1.什么是信息、数据？试举例说明它们之间的关系。2.什么是信道？常用的信道分类有几种？

3.什么是比特率？什么是波特率？请举例说明两者之间的联系和区别。4.什么是带宽、数据传输率与信道容量？有何异同？

5.何谓单工、半双工和全双工通信？请举例说明它们的应用场合。

6.在数据通信系统中，常用数据传输方式有哪几种？简述它们的基本原理。7.在计算机网络中，数据交换的方式有哪几种？各有什么优缺点？ 8.何谓虚电路？何谓数据报？

9.在数据通信系统中，如何进行差错控制？

第五篇：《数据通信技术》学习心得

广州民航职业技术学院 赵凯怡

《数据通信技术》学习心得

平常总是觉得在学校里学习的时候时间过得好慢，又不是很想学习，尤其是得知过段时间要去实习的时候满脑子都是工作、赚钱„„心里充满的兴奋。但是工作后不久就觉得有点儿不是滋味了，每天就只是上班、下班、吃饭，每天都是碌碌无为的生活，不像是在学校，每天都能学到新的知识，可以不断地充实自己，很后悔没有珍惜大学时光，但是我知道，活到老学到老的道理，我会在以后的日子里不多的给自己充电。

我们的工作是在网上绘制江门的电网图，我学会了使用GIS系统和CAD软件，虽然只是学了一些皮毛，但是多少也算是一技之长吧，因为我们要在网上绘图，所以电脑连接到互联网上是肯定的，我们公司的网络是大型局域网，每台电脑的IP地址都是静态分配的，上网的方式是IP+MAC地址绑定，输入用户名和密码才能上网。用户名只能在一处登陆，用户名与IP没有绑定，假如在一台电脑上登陆过，在其它电脑上就不能再登陆。可能是公司怕我们工作期间上网聊天、玩游戏等等。可是如果没有网络我们相互之间要怎么联系，如果有文件要传送又没有QQ该怎么办。一个个问题困扰着我，后来，公司的人叫我们安装了一款叫做“飞秋”的软件。

飞秋(FeiQ)是一款局域网聊天传送文件的绿色软件，它参考了飞鸽传书(IPMSG)和QQ, 完全兼容飞鸽传书(IPMSG)协议,具有局域网传送方便，速度快，操作简单的优点，同时具有QQ中的一些功能。

局域网由互连的计算机、打印机和其他在短距离间共享硬件、软件资源的计算机设备组成，它是一种在小范围（10m～2KM）内实现的计算机网络，其服务区域可以是一间小型办公室、建筑物的一层或整个办公大楼、一所大学、一个工厂或方圆几千米的区域内。传统局域网的传输速度为10Mbit/s～100Mbit/s,传输延迟低（几十微秒），差错率低；而现代局域网的传输速度可达1000 Mbit/s（即1G bit/s）。局域网内通常不通过电信局的通信服务，以直接联机的方式来达成资源共享的目的，常常也因为保密安全的原因，以防火墙和广域网或城域网隔开。局域网通常采用一条电缆连接所有的计算机，其最典型的拓扑结构有总线型、星型、和环型。

据我了解我们公司的局域网是属于总线型拓扑，拓扑这个术语规定了网络的组织结构，也就是网络物理或逻辑的布置方式。拓扑包括两个部分：物理拓扑和逻辑拓扑。物理拓扑是指网络介质的实际布局，不涉及网络中信号的实际流动，只关心介质的物理连接形态；而逻辑拓扑是指主机如何访问介质，指信号在网络中实际传输路径，它描述的是信号怎样在网络中流动。总线型拓扑说的就是物理拓扑的一种，它是网络节点通过引出线和抽头连接到总线电缆上，引出线是设备和主缆之间的连接设备。由于信息随传输距离而增加而变弱，所以一条总线所能支持的抽头数和抽头之间的距离都有限制。

总线型拓扑结构是指采用单根传输线作为总线,所有工作部都共用一条总线。当其中一个工作站发送信息时，该信息将通过总线传到每一个工作站上。工作站在接到信息时，先要分析该信息的目标地址与本地地址是否相同，如果相同则接收该信息；若不相同，则拒绝接收。总线型拓扑结构的优点是电缆长度短，布线容易，便于扩充；其缺点主要是总线中任一处发生故障将导致整个网络的瘫痪，且故障诊断困难。

飞秋(FeiQ)是一款局域网内即时通信软件，基于 TCP/IP(UDP)。UDP的中文名是用户数据包协议，是OSI参考模型中的一种面向无连接的传输层协议。提供面向事物的简单不可靠信息传送服务。在传输数据之前源端和终端不建立连接，当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上去这样就大大的提高了数据传送的速率。由于数据传输不需要建立连接，因此也就不需要维护连接状态，包括收发状态等，也就是说一台服务器可以同时向多个客户机传输相同的信息。UDP信息包的标题只有8个字节，相对于TCP广州民航职业技术学院 赵凯怡 的20个字节信息包的额外开销很小。UDP是属于TCP/IP协议簇的第一层物理层和第二层数据链路层是TCP/IP的基础，而TCP/IP本身并不十分关心低层，因为处在数据链路层的网络设备驱动程序将上层的协议和实际的物理接口隔离开来。网络设备驱动程序位于数据链路层的介质访问子层(MAC)。

开放系统互连参考模型（OSI），由七层服务和协议构成。物理层是处于OSI参考模型的最底层，实现在物理媒体上透明地传送原始比特流。第二层是数据链路层，在物理线路上提供可靠的数据传输，使之对网络层呈现为一条无错的线路。第三层是网络层，它主要完成在源端与目的端之间建立、维护、终止网络的连接。之后是传输层，为源端主机到目的端主机提供可靠的数据传输服务，即把信息从网络的一端传输到另一端。它作为中间点，传输层以上各层：面向应用。传输层以下各层：面向传输。第五层是会话层，它负责建立、管理和中止不同机器上的应用程序之间的会话。再往上还有表示层、应用层。

要是以前的我肯定不会懂得这么多，那时的我只会下载这款软件以及安装和使用。但是现在我还懂得了这款软件是如何运作的，支持他的技术有哪一些，这使我很有成就感。回想起当初学习数据通信的时候真的是有苦也有甜，我的作业每次都是很认真的完成的，可是从来没有取得优异的成绩，归根结底是因为我这个人太过粗心，比如有一些论述题我往往会思考的不够全面。容易以偏盖全等等。

在刚开学的那一天，我的老师就告诉我们说，关于理论性的东西不要死记硬背，要理解了再用自己的话复述出来，这样，这个知识就是属于你自己的了，于是我现在翻翻书本都可以记得一些相关术语的概念，比如说什么是数据通信，TCP/IP协议簇等等。

数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。要在两地间传输信息必须有传输信道。根据传输媒介的不同，有有线信道和无线信道之分；根据传输信号的不同，有数字信道和模拟信道之分；根据信道的参数特性的不同，有恒参信道和变参信道之分。实际电缆信道又分为双绞电缆和同轴电缆。但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机连接起来，而使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。

信号是消息（或数据）的一种电磁编码，信号中包含了所要传递的信息。信号按其抽样取值是否连续，可分为模拟信号和数字信号，相应的也可以将通信分为模拟通信和数字通信。抽样是脉冲振幅调制（PCMC）的一部分，这种技术是通过接收模拟信号对他进行抽样（或采样），然后根据采样结果产生一系列脉冲。傅立叶已经证明，任何信号，无论是模拟信号还是数字信号都是由各种不同频率的谐波组成的。任何信号都有相应的宽带，而且任何信道在传输信号时都会对信号产生衰减。因此，任何信道在传输信号时都存在数据传输速率的限制，这就是奈奎斯特定理和香农定理所要告诉我们的结论。

由于计算机产生的是“0”与“1”的信号，而导线上传输的是脉冲电压，必须将这两种型号进行转换，这就是数字-数字编码。通常一个编码良好的数字信号必须携带同步信息。因此，设计和选择不同的数字-数字编码的目的，除对信号带宽考虑外，更重要的是能够包含更多的同步信息。主要有以下几种编码方式：单极性归零码，单极性不归零码，双极性归零码，双极性不归零码，曼彻斯特编码与差分式曼彻斯特编码，交替双极性反转码，三阶高密度码又名HDB3。

传输介质是计算机网络与通信的最基本组成部分。为了提高传输介质的利用率，我们可以使用多路复用技术，多路复用技术有：频分复用、时分复用、波分复用三种，它们用在不同的场合。

数据交换技术包括电路交换、报文交换、分组交换三种。它们有着各自的优缺点。电路交换的优点主要集中在信息传输延迟时间小，传输效率高。缺点在于电路接续时间较长，短报文通信效率低。报文交换的主要优点是容易实现各种不同类型用户间的相互通信。线路利用率高。没有呼损。缺点是不适应会话业务，即：不利于实时通信。报文交换的上述优缺点广州民航职业技术学院 赵凯怡

使其主要适用于公众电报和电子信箱业务。但是对于分组交换就不同了，分组交换最大的优点在于它会话、批量业务均适应。除此之外，它可以实现线路的动态时分复用，可靠性高，经济性好，信息传输时延较小，能与公用电话网、用户电报网和低速数据网及其他专用网互连。

大三上半学期已经过去了，回首过去，我不曾遗憾，因为我脚踏实地一步一个脚印的走了过来，我对得起我逝去的光阴，展望未来我充满希望，因为我对我自己充满自信。突然想起鲁迅先生的一句话：这里本来没有路，只是走的人多了，也便成了路。生活的路呢？生活的路也是人走出来的，每个人一生总要去一些陌生的地方，然后熟悉，而接着又要启程去另一个陌生的地方。经过千锤百炼，才会有成功的果实。

这也许是我人生中最后一次在盈溢着书香味，纯真的如童话一样的象牙塔学习了。这学期的课程更加接近以后的工作。掌握一手好的技能是生存的需要，所以我们必须要有一个扎实的功底。我会一直努力下去，活到老学到老。

广州民航职业技术学院 07级电子工程技术一班

赵凯怡