计算机网络与数据通信基础.doc

数据通信与计算机网络课程数据通信与计算机网络课程是计算机科学与技术、电子信息工程等专业中重要的必修课程之一。

这门课程主要讲解计算机网络的原理、分类、运作机制、协议以及安全等方面的知识。

下面将详细介绍数据通信与计算机网络课程的内容和必要性，以及如何学好这门课程。

一，数据通信与计算机网络课程的内容1. 计算机网络的发展历程计算机网络的发展历程是计算机网络课程中的基础部分，主要介绍计算机网络的发展与演变，使学生对计算机网络的演化有一个清晰的理解。

2. 数据通信技术数据通信技术是计算机网络课程中的核心内容，主要介绍数据传输的原理、调制解调、信道编码、错误控制等技术，学生通过数据通信技术的学习，可以深入了解数据传输的原理与技术，并了解现代调制解调技术和信道编码技术。

3. 计算机网络体系结构计算机网络体系结构是计算机网络课程中的关键内容，主要介绍计算机网络的体系结构、层次结构、协议栈等基础知识，学生可以通过学习这门课程，了解计算机网络的组成和结构，进而深入了解各类协议和各层次的功能。

4. 网络互联技术网络互联技术是计算机网络课程中的高级内容，主要介绍网络互联技术的原理、路由协议、网络地址转换技术等知识，学生可以通过学习这门课程深入了解网络互连技术的原理和实现方法，进而深入了解现代网络的构建。

5. 网络安全技术网络安全技术是计算机网络课程中的重点内容，主要介绍网络攻击与防御、网络安全设备、加密与解密技术等方面的知识，学生可以通过学习这门课程了解网络安全的重要性和现代网络中常见的安全攻击方式，进而了解网络安全的可行解决方案。

二，数据通信与计算机网络课程的必要性1. 全面了解计算机网络计算机网络的演化历程和组成成分非常复杂，数据通信与计算机网络课程可以帮助学生全面了解计算机网络的结构和功能，进而对计算机网络有更加深入的了解。

2. 解决卡顿和延时的问题现代人类生活中对于网速的要求日益提高，数据通信与计算机网络课程可以让学生了解网络传输的原理和优化方案，进而解决卡顿和延时的问题，提高网络传输效率。

第一章、计算机网络与数据通信基础一、计算机网络的定义、发展过程与组成计算机网络:是指将地理位置不同的、具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现网络资源共享和资源传递的计算机系统。

从功能角度看，计算机网络可以看成由通信子网和资源子网两部分构成。

计算机网络发展过程：第一代：面向终端第二代：局域网第三代：互联阶段（1981年国际标准化组织ISO，制定了开放体系互联基本参考模型0，!/^，实现了不同厂家的计算机之间的互联）第四代：20世纪90年代后，特点是：综合化、高速化。

（综合化是指将多种业务综合到一个网络中完成。

高速化是指高速以太网代表的高速局域网技术发展迅速。

）计算机网络组成：网络硬件:网络服务器、网络工作站、网络传输介质、网络设备等。

网络软件:网络操作系统NOS、通信软件、通信协议。

网络操作系统NOS主要功能:服务器管理及通信管理。

通信软件、通信协议一般都包含在网络操作系统中。

二、计算机网络的功能、服务与分类计算机网络功能：①数据通信（基本）、②资源共享（主要）、③提高系统的可靠性、④进行分布式处理、⑤集中控制、管理和分配网络中的硬件和软件资源。

计算机网络的服务：①文件与打印服务（主要服务之一）②应用服务③消息服务（典型应用是：电子邮件E-mail）④数据库服务三、计算机网络的拓扑结构总线型:由一条告诉公用主干电缆既总线连接若干个结点构成网络。

（最普遍种网络）特点：结构简单灵活、建网容易、使用方便、性能好。

缺点：主干总线对网络起决定性作用，总线故障将音响整个网络。

星型:由中央结点与各个结点连接组成。

特点：结构简单、建网容易，便于控制和管理。

缺点：中央结点负担较重，容易形成系统的“瓶颈”，线路利用率不高。

环型:由各个结点首尾相连形成一个闭合环形线路。

特点：建网容易、便于管理缺点：结点过多时，将影响传输效率，不利于扩充。

复习：1.我们要访问某个网站，必须打开浏览器，在地址栏中输入相关信息，这是由哪个层的哪个协议规定的？2.OSI模型中，为传输层提供直接或间接服务的有哪几个层？3.一个主机与一个中继系统能否称为一对对等实体？4.只有两个端系统的通信系统中数据的封装与拆封过程如何？增加一个或多个中继系统之后呢？5.每个中继系统都需要对数据进行拆封之后再封装，这句话如何理解？6.会话层中设置的同步控制用于完成什么功能？7.一次传输连接可以对应多个会话连接，这句话如何理解？反过来，一次会话连接也能对应多次传输连接，如何理解？1.http协议2.网络层直接为传输层提供服务，数据链路层和物理层间接为传输层提供服务3.不能，两者从网络体系结构上包含的层是不同的，完成的功能也完全不同4.数据在发送端由上到下进行封装，在接收端由下到上进行拆封；每个中继系统都会完成数据的自下而上的拆封和自上而下的封装5.中继系统中总是由一个端口接收数据，从物理接口接收开始向上逐层拆封，向外转发时则由上向下逐层封装，到物理接口发送6.当传输连接的意外中断引起会话过程的意外中断之后，只要新的传输连接建立起来，会话过程即可由断点之前最近的同步点处继续进行下去7.一次传输连接建立起来之后，完成一个会话连接后可以不断掉传输连接而继续进行下一次会话连接；从时间顺序上，多个会话连接必须是前后按顺序进行。

一个会话连接可以因为传输连接的中断而建立在多个传输连接的基础上来完成，也可以将一次会话内容分解到多个并行的传输连接中完成。

第二章数据通信基础数据通信基本知识传输媒体信号调制技术复用技术差错控制技术拥塞控制技术2.1 数据通信基本知识2.1.1 通信系统模型2.1.2 通信方式数据通信中，按信号在传输介质中的传输方向，可分三种方式：单工、半双工、全双工。

如图所示2.1.3 数字通信和模拟通信数字通信：传输系统的物理链路上传输的是数字信号（数字信号是指离散的电信号，直接用两种不同的电压表示二进制的0和1，又称基带信号）模拟通信：传输系统的物理链路上传输的是模拟信号（模拟信号是指连续的载波信号）要表示路口红灯的变化过程，要使用什么信号？要表示24小时天气温度的变化过程，要使用什么信号呢？信号传输过程的失真由于物理链路存在电阻、电感和电抗，导致信号经过物理链路时会衰减，衰减程度与物理链路的长度成正比，衰减后的信号会产生失真，失真是指组成信号的不同频率的波形的不同程度的衰减所造成的信号形状发生变化，而不仅仅是指信号幅度等比例降低。

计算机网络与数据通信基础计算机网络是现代社会中极为重要的基础设施之一，它使得人们能够快速、高效地进行信息交流和资源共享。

本文将介绍计算机网络的基本概念、分类以及常见的数据通信技术。

一、计算机网络的基本概念计算机网络是指将多台计算机通过通信设备和传输线路连接在一起，实现资源共享和信息传输的系统。

计算机网络由三个主要组成部分构成：计算机节点、通信设备和传输线路。

其中，计算机节点指的是连接在计算机网络中的每台计算机，通信设备包括路由器、交换机等设备，传输线路则是连接各个节点之间的传输介质。

计算机网络按照规模可以分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）和互联网（Internet）。

局域网覆盖范围较小，通常在一个办公室、楼层或校园内部建立；城域网覆盖范围相对较大，通常是在一个城市内部建立；广域网覆盖范围更广，可以跨越多个地理位置；互联网则是由世界各地的计算机网络相互连接而成的全球性网络。

二、数据通信技术1. 调制与解调调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，而解调则是相反的过程。

调制技术常用的有频移键控调制（FSK）、相位键控调制（PSK）和正交幅度调制（QAM）等。

调制技术使得数字信号可以通过模拟传输介质进行传输。

2. 多路复用与分用多路复用是将多个信号合并在一个传输介质上进行传输的技术。

常用的多路复用技术有时分多路复用（TDM）和频分多路复用（FDM）。

与多路复用相反，分用是将一个信号从传输介质中分离出来的技术。

3. 数字传输与编码为了实现可靠的数字信号传输，需要使用一些编码技术。

数据通信中常用的编码方式有不归零编码（NRZ）、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码等。

这些编码方式可以提高传输的可靠性和抗干扰能力。

4. 错误检测与纠正在数据通信中，为了确保数据的正确性，需要进行错误检测和纠正。

常用的错误检测技术有奇偶校验、循环冗余校验（CRC）和海明码等。

这些技术可以检测和纠正传输过程中可能出现的错误。

计算机网络与数据通信计算机网络和数据通信是现代社会中不可或缺的关键技术，它们在全球范围内促进了信息的传递和分享。

本文将通过介绍计算机网络的基础概念、网络通信的原理以及网络安全的重要性，探讨计算机网络与数据通信在我们日常生活中的影响。

一、计算机网络的基础概念计算机网络是由一组互相连接的计算机系统组成的系统。

它们通过通信链路和交换设备相互连接，以实现数据的传输和资源共享。

计算机网络有许多不同的类型，包括局域网、广域网和互联网等。

1. 局域网（LAN）局域网是指在较小的区域内连接计算机系统的网络。

它们通常在一个办公室、学校或家庭中使用，通过交换机或无线设备连接在一起。

局域网可以共享打印机、文件和其他资源，使用户能够更方便地共享信息。

2. 广域网（WAN）广域网是指通过公共网络连接在不同地区的计算机系统的网络。

它们通常跨越较大的地理范围，包括城市、国家甚至是全球范围。

广域网使用路由器和电信网络来传输数据，以实现跨地区的通信。

3. 互联网互联网是全球最大的计算机网络，它连接了世界各地的数十亿个设备。

互联网使用标准的Internet协议（IP）来实现数据的传输和交换。

它不仅提供了无限的资源和信息，还支持各种应用程序和服务，如电子邮件、在线购物和社交媒体等。

二、网络通信的原理计算机网络的通信主要依赖于网络协议和数据包交换的原理。

1. 网络协议网络协议是计算机网络中用于数据传输和交换的规则和标准。

它们定义了数据的格式、传输速率、错误检测和纠正方法等细节。

常见的网络协议包括传输控制协议/因特网协议（TCP/IP）、用户数据报协议（UDP）和超文本传输协议（HTTP）等。

2. 数据包交换数据包交换是指将数据分割成较小的数据包并通过网络传输的方式。

每个数据包都带有源地址和目标地址，以确保正确的传输路径。

在接收端，数据包会重新组装成原始数据。

三、网络安全的重要性随着计算机网络的普及和发展，网络安全问题越来越受到重视。

网络安全指的是保护计算机系统和网络免受未经授权的访问、损坏或攻击的措施。

1、多路复用技术的主要目的不包括（）A.降低通信线路通信费用B.提高通信线路通信能力C.提高通信线路利用率D.提高通信线路数据率正确答案：A2、当通过电话线上网时，因为电话线路输出信号为（）信号，所以必须通过调制解调器同电话网连接A.数字B.模拟数字C.音频D.模拟正确答案：A3、以下各项中，不是数据报操作特点的是（）A.在整个传送过程中，不需建立虚电路B.使所有分组按顺序到达目的端系统C.网络节点要为每个分组做出路由选择D.每个分组自身携带有足够的信息，它的传送是被单独处理的正确答案：B4、下列哪种交换方法最有效地使用网络带宽？（）A.各种方法都一样B.线路交换C.报文交换正确答案：D5、若一物理媒体能达到的位传输速率为64Kbps，采用脉码调制方法对模拟信号进行编码，每次采样使用256个量化级进行量化，那么允许每秒钟采样的次数是（）A.256次B.512次C.8000次D.128次正确答案：C6、通信系统必须具备的三个基本要素是（）A.信源、通信媒体、信宿B.信号发生器、通信线路、信号接收设备C.终端、通信设施、接收设备D.终端、电缆、计算机正确答案：A7、下面有关虚电路分组交换和数据报分组交换的特性，（）是正确的A.虚电路中的分组到达顺序可能与发出顺序不同B.数据报方式中，分组在网络中沿同一条路径传输，并且按发出顺序到达C.虚电路在建立连接之后，分组中只需要携带连接标识D.虚电路方式和数据报方式都为无连接的服务正确答案：C8、采用曼切斯特编码的数字信道，其数据传输速率为波特率的（）倍A.1B.4C.2D.1/2正确答案：D二、判断题1、模拟数据是指在某个区间产生的连续的值。

（√）2、线路交换在数据传送之前必须建立一条完全的通路。

（√）三、填空题1、10个9．6Kbps的信道按时分多路复用在一条线路上传输，如果忽略控制开销，在同步（TDM）情况下，复用线路的带宽应该是_____正确答案：10×9.6kbps=96kbps2、目前常用的数据交换技术有电路交换和存储转发交换两种方式，其中存储转发交换又可分为报文交换和______正确答案：分组交换3、数据的总时延是_____、数据发送时延和数据排队时延三种时延之和。

计算机网络与数据通信计算机网络与数据通信是指通过计算机网络进行信息交流和数据传输的过程。

今天，我们生活在一个信息爆炸的时代，计算机网络的发展使得人们能够方便地共享信息和进行远程通信。

本文将探讨计算机网络与数据通信的基本概念、协议以及网络安全等方面内容。

一、计算机网络的基本概念计算机网络是指通过通信传输介质（如电缆、光纤等）互连起来的计算机系统的集合。

计算机网络的构成包括硬件设备、通信设备、网络协议以及网络服务等部分。

1. 硬件设备：计算机网络的硬件设备包括计算机主机、服务器、交换机、路由器、集线器等，这些设备相互连接形成一个网络。

2. 通信设备：通信设备是计算机网络的关键组成部分，包括网卡、调制解调器、光纤传输器等。

3. 网络协议：网络协议是计算机网络中不同设备之间进行通信和数据传输的规则和约定。

常见的网络协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。

4. 网络服务：网络服务是指计算机网络提供的各种功能和应用，比如电子邮件、聊天工具、在线视频等。

二、数据通信的基本原理数据通信是指通过计算机网络将数据从一个源节点传输到目的节点的过程。

数据通信的基本原理涉及数据的编码、传输介质选择以及传输方式的确定。

1. 数据的编码：为了保证数据在传输过程中的完整性和准确性，需要对数据进行编码。

常见的数据编码方式有ASCII编码、UTF-8编码等。

2. 传输介质选择：选择适合的传输介质是数据通信的关键。

传输介质包括有线和无线两种方式，有线传输介质包括电缆、光纤等，无线传输介质包括无线电、红外线等。

3. 传输方式的确定：根据数据的特性和要求，确定合适的传输方式。

常见的传输方式有单工通信、半双工通信和全双工通信。

三、计算机网络的协议计算机网络的协议是计算机网络中设备进行通信和数据传输的规范。

协议分为不同层次，每个层次负责不同的功能。

1. 应用层协议：应用层协议负责应用程序之间的通信，例如HTTP协议用于Web服务。

计算机网络与数据通信计算机网络是指互联的计算机系统之间通过通信渠道进行数据交换的过程。

它是以计算机为核心，利用通信技术、网络技术等各种计算机科学领域的技术与知识相结合的新型技术。

本文将从计算机网络基础、数据通信技术以及网络安全等方面探讨计算机网络与数据通信的相关知识。

一. 计算机网络基础计算机网络的发展可以追溯至20世纪60年代初期，但其已经发展成为媒介传输信息的现代化工具。

它是通过将两台或多台计算机系统相连而形成的。

在计算机网络中，计算机系统可以通过电信或其他通信方式相互连接，实现信息的交换，其核心技术是数据通信技术。

计算机网络可以分为局域网和广域网。

局域网是在一个相对较小的局域内部部署的一组计算机，它们通过一个共享的通信媒介（如以太网或Wi-Fi）互相连接。

在局域网中，计算机之间可以互相通信和共享资源，如数据、文件和打印机等，但是局域网的覆盖范围有限。

广域网则是通过公共的通信设施连接的局域网，包括不同地区的局域网之间的连接，通过广域网可以实现全球互联网的访问。

二. 数据通信技术计算机网络中最基本的技术是数据通信技术。

数据通信是指在网络中，计算机系统之间进行信息传递的一种过程，它需要确保网络中传输的数据完整、准确和安全。

典型的数据通信系统包括发送端、接收端、传输媒介、接口设备以及传输协议等组成部分。

其中，传输媒介是指信号传输的物理媒介，如光纤、金属导线、无线电波等。

接口设备则是用于连接计算机系统和传输媒介的硬件设备。

传输协议则是数据传输的规则和标准，它定义了信息发送和接收的标准格式和过程。

例如，TCP/IP协议是互联网中最常用的协议，它定义了在互联网上如何传输和接收数据。

其他协议包括HTTP协议、SMTP协议、FTP协议等。

数据通信技术还涉及到的一些重要概念包括带宽、时延、误码率、噪声等。

带宽是指传输媒介可以传输的数据量，通常用比特/秒来表示。

时延是指信息从发送端到接收端所需的时间。

误码率是指传输过程中出现了错误数据的比率，噪声则是指传输媒介中非信号部分的能量和信号部分的能量之间的比率。

计算机网络与通信数据通信技术基础分析概述计算机网络是现代信息社会的基石，它将全球范围的计算机连接在一起，实现信息的交流和共享。

通信数据是计算机网络中传输的基本单位，通信数据通信技术则是实现计算机网络之间数据传输的关键。

本文将对计算机网络与通信数据通信技术进行基础分析，探讨其概念、原理和常用技术。

计算机网络概念计算机网络是由若干计算机互连而成的系统，用于实现数据和资源的共享。

它由网络节点和连接线路组成，通过通信协议进行信息交换。

计算机网络分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）三个层次，范围从小到大。

通信数据概念通信数据是指在计算机网络中进行信息传输的基本单位。

它包含了发送方和接收方之间交换的信息，并通过网络传输。

通信数据可以是文本、声音、图像或视频等形式。

数据通信技术原理数据通信技术是计算机网络中实现通信数据传输的核心。

它涉及到数据的编码、调制、传输、解调和解码等过程。

数据编码数据编码是将原始数据转换为适合传输的形式，常用的编码方式包括二进制编码、ASCII编码、Unicode编码等。

编码可以提高数据传输的效率和可靠性。

数据调制数据调制是将数字信号转换为模拟信号或其他可传输的信号形式，以适应传输媒介的特性。

调制方式常见的有振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。

数据传输数据传输是指将调制后的信号通过传输媒介进行传输。

常用的传输媒介包括有线传输媒介如电缆、光纤，无线传输媒介如无线电波和红外线等。

数据解调数据解调是将接收到的信号还原为原始数据的过程。

解调方式与调制方式相对应，包括解调器的工作原理和算法。

数据解码数据解码是将经过编码的数据还原为原始数据的过程。

解码方式与编码方式相对应，以确保数据传输的准确性。

常用通信技术在计算机网络中，常用的通信技术包括有线传输技术和无线传输技术。

有线传输技术有线传输技术是使用有线传输媒介进行数据传输的技术。

常见的有线传输技术包括以太网、同轴电缆和光纤通信等。