第三章数据通信基础
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第三章数据通信的基本原理主要内容3.1数据通信的理论基础3.1.1傅立叶分析3.1.2有限带宽信号3.1.3信道的最大数据传输速率3.2数据通信技术3.2.1数据通信系统的基本结构3.2.2数据编码技术3.2.3多路复用技术3.2.4通信线路的通信方式3.3通信交换技术3.3.1电路交换3.3.2报文交换3.3.3分组交换3.3.4交换结构3.1数据通信的理论基础( 5 )波特率(baud)和比特率(bit)的关系:波特率:信号每秒钟变化的次数,也称调制速率。
比特率:每秒钟传送的二进制位数。
波特率与比特率的关系取决于信号值与比特位的关系。
例:每个信号值可表示3位,则比特率是波特率的3倍;每个信号值可表示1位,则比特率和波特率相同。
对于比特率为Bbps的信道,发送8位所需的时间为8/B秒,若8位为一个周期T,则一次谐波的频率是:f1= B/8 Hz能通过信道的最高次谐波数目为:N = fc / f13.1数据通信的理论基础( 6 )音频线路的截止频率为3000HzN = fc / f1= 3000/(B/8) = 24000/BFig. 2-2结论:即使对于完善的信道,有限的带宽限制了数据的传输速率。
3.1数据通信的理论基础( 7 )3.1.3信道的最大数据传输速率1924年,奈魁斯特(H. Nyquist)推导出无噪声有限带宽信道的最大数据传输率公式:最大数据传输率= 2HlogV (bps)2任意信号通过一个带宽为H的低通滤波器,则每秒采样2H次就能完整地重现该信号,信号电平分为V级。
1948年,香农(C. Shannon)把奈魁斯特的工作扩大到信道受到随机(热)噪声干扰的情况。
热噪声出现的大小用信噪比(信号功率与噪声功率之比)来衡量。
S:信号功率,N:噪声功率10logS/N单位:分贝(db)103.1数据通信的理论基础( 8 )香农的主要结论是:带宽为H 赫兹,信噪比为S/N的任意信道的最大数据传输率为(1 + S/N) (bps)最大数据传输率= Hlog2电话系统的典型信噪比为30db;此式是利用信息论得出的,具有普遍意义;与信号电平级数、采样速度无关;此式仅是上限,难以达到。
本文所有的习题均来自教师上课布置的题目和书上,答案是一家之言,仅供参考。
第一章计算机概论1.术语解释计算机网络网络拓扑结构局域网城域网广域网通信子网资源子网2.计算机网络的的发展可以划分为几个阶段?每个阶段各有什么特点?3.以一个你所熟悉的因特网应用为例,说明你对计算机网络定义和功能的理解。
4.计算机网络如何分类?请分别举出一个局域网、城域网和广域网的实例,并说明它们之间的区别。
5.何为计算机网络的二级子网结构?请说明它们的功能和组成。
6.常用的计算机网络的拓扑结构有哪几种?各自有何特点?试画出它们的拓扑结构图。
7.计算机网络具有哪些功能?8.目前,计算机网络应用在哪些方面?第二章网络体系结构与网络协议1.解释下列术语网络体系结构服务接口协议实体协议数据单元数据封装数据解封装2.在OSI参考模型中,保证端-端的可靠性是在哪个层次上完成的?CA.数据连路层B.网络层C.传输层D.会话层3.数据的加密和解密属于 OSI 模型的功能。
BA.网络层 B.表示层 C.物理层 D.数据链路层4.O SI 参考模型包括哪 7 层?5.同一台计算机之间相邻层如何通信?6.不同计算机上同等层之间如何通信?7.简述 OSI参考模型各层的功能。
8.简述数据发送方封装的过程。
9.O SI 参考模型中每一层数据单元分别是什么?10.在 TCP/IP协议中各层有哪些主要协议?11.试说明层次、协议、服务和接口的关系12.计算机网络为什么采用层次化的体系结构?13.试比较 TCP/IP 模型和 OSI 模型的异同点。
计算机网络为什么采用层次化的体系结构?【要点提示】采用层次化体系结构的目的是将计算机网络这个庞大的、复杂的问题划分成若干较小的、简单的问题。
通过“分而治之”,解决这些较小的、简单的问题,从而解决计算机网络这个大问题(可以举例加以说明)。
2.81.用生活中的实例说明面向连接的网络服务与无连接的网络服务解析:面向连接的网络服务与无连接的网络服务就相当于生活中的电话系统和普通邮政系统所提供服务。
数据通信与网络安全指南第一章:数据通信基础在如今信息时代,数据通信是各行各业不可或缺的一环。
数据通信是指通过传输介质(有线或无线)将信息从一个地点传输到另一个地点的过程。
本章将介绍数据通信的基础知识,包括信号传输、传输介质和传输协议等。
1.1 信号传输技术信号传输技术是数据通信的基石。
常见的信号传输技术包括模拟信号传输和数字信号传输。
模拟信号传输是将连续变化的信号通过物理介质传输。
数字信号传输则是将离散信号通过物理介质传输。
1.2 传输介质传输介质是指数据在传输过程中所经过的物理介质。
常见的传输介质包括有线介质和无线介质。
有线介质包括双绞线、同轴电缆和光纤等,而无线介质包括无线电波和红外线等。
1.3 传输协议传输协议是指在数据通信中,数据传输的规则和格式。
常见的传输协议包括TCP/IP协议和HTTP协议等。
传输协议确保数据在传输过程中的可靠性和安全性。
第二章:网络安全基础随着网络的普及和发展,网络安全问题日益凸显。
保障网络安全对于个人和组织来说至关重要。
本章将介绍网络安全的基础知识,包括网络威胁、网络攻击和安全防护等内容。
2.1 网络威胁网络威胁是指可能对网络系统和数据造成损害的行为。
常见的网络威胁包括计算机病毒、网络蠕虫、黑客攻击和网络钓鱼等。
2.2 网络攻击网络攻击是指对网络系统和数据进行非法访问、修改、破坏等活动。
常见的网络攻击包括拒绝服务攻击、网络入侵和数据篡改等。
2.3 安全防护安全防护是指通过采取一系列技术和措施来保护网络系统和数据的安全性。
常见的安全防护措施包括防火墙、入侵检测系统、数据加密和访问控制等。
第三章:数据通信与网络安全技术为了应对日益增加的数据通信需求和网络安全威胁,人们研发了许多数据通信与网络安全技术。
本章将介绍几种常见的数据通信与网络安全技术,包括VPN、SSL和防火墙等。
3.1 VPN技术VPN(Virtual Private Network)技术是一种通过公共网络建立起虚拟专用网络的技术。
《数据通信与计算机网络》复习题计算机网络复习第一章概述1、什么是计算机网络?按照覆盖范围可将计算机网络分成哪三种?按照拓扑结构来分可以分成哪几种?计算机网络的功能主要有哪些?从计算机网络的组成上看,计算机网络可以由哪二部分组成?答:计算机网络是以实现远程通信为目的,一些互连的,独立自治的计算机的集合。
按照覆盖范围可分为2)广域网WAN,3)局域网LAN,4)城域网MAN,5)个人区域网PAN。
按拓扑结构可分为星形,树形,总线形,环形各网格形。
主要功能有1)资源共享,2)数据通信,3)提高了系统的可靠性,4)有利于均衡负荷,5)朝代了灵活的工作环境。
从组成在看,计算机网络可由1)能向用户提供服务的若干主机,2)由一些专用的通信处理机和连接这些结点的通信链路所组成的一个或数个通信子网,3)为主机与主机,主机与通信子网中各个结点之间通信而建立的一系列协议,即通信双方事先约定的,共同遵守的一组规则三部分组成.2、什么是计算机网络协议?协议的三要素是什么?答:为在网络中进行数据交换而建立的规则,标准或约定称为网络协议。
协议的三要素:语法,语义,同步。
3、计算机网络的体系结构是指什么?常见的计算机网络的体系结构由哪几种?各由几层组成?分别说明各层的作用?答:计算机网络体系结构是计算机网络的各层及其服务和协议的集合,也就是计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义,以作为用户进行网络设计和实现的基础。
常见的有OSI 参考模型,由物理层(是为数据链路层提供一个物理连接,在物理媒体上透明地传送比特流)数据链路层(是屏蔽物理层的特性,为网络提供一个数据链路连接,在一条有可能出差错的物理连接上,进行几乎无差错的数据传输)网络层(是为源端的运输层送来的分组,选择合适的路由和交换结点,正确无误地按照地址传送给目的端的运输层)运输层(是为会话层用户提供一个端到端的可靠,透明和优化的数据传输服务机制)会话层(是为端系统的应用程序之间提供了对话控制机制,允许不同主机上的各种进程之间进行会话,并参与管理)表示层(为上层用户解决用户信息的语法问题)应用层(为特定类型的网络应用提供了访问OSI 环境的手段)七个层次组成。
软考中级网络工程师学习笔记(考点归纳汇总全)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:网络工程师学习笔记第一章计算机基础知识一、硬件知识1、计算机系统的组成包括硬件系统和软件系统硬件系统分为三种典型结构:(1)单总线结构(2)、双总线结构(3)、采用通道的大型系统结构中央处理器CPU包含运算器和控制器。
2、指令系统指令由操作码和地址码组成。
3、存储系统分为主存—辅存层次和主存—Cache层次Cache作为主存局部区域的副本,用来存放当前最活跃的程序和数据。
计算机中数据的表示Cache的基本结构:Cache由存储体、地址映像和替换机构组成。
4、通道是一种通过执行通道程序管理I/O操作的控制器,它使CPU与I/O操作达到更高的并行度。
5、总线从功能上分类,系统总线分为地址总线(AB)、数据总线(DB)、控制总线(CB)。
6、磁盘容量记计算非格式化容量=面数*(磁道数/面)*内圆周长*最大位密度格式化容量=面数*(磁道数/面)*(扇区数/道)*(字节数/扇区)7、数据的表示方法原码和反码[+0]原=000...00 [-0]原=100...00 [+0]反=000...00 [-0]反=111 (11)正数的原码=正数的补码=正数的反码负数的反码:符号位不变,其余位变反。
负数的补码:符号位不变,其余位变反,最低位加1。
二、操作系统1、操作系统定义:用以控制和管理系统资源,方便用户使用计算机的程序的集合。
2、功能:是计算机系统的资源管理者。
3、特性:并行性、共享性4、分类:多道批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统。
5、进程:是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
6、进程分为三种状态:运行状态(Running)、就绪状态(Ready)、等待状态(Blocked)。
7、作业分为三种状态:提交状态、后备运行、完成状态。
计算机网络技术基础(第2版)段标课后习题答案计算机网络技术基础(第2版)段标课后习题答案第一章介绍本章主要介绍了计算机网络的基本概念和发展历程。
计算机网络作为现代信息技术的基石,已经广泛应用于各行各业。
文章将从网络概述、网络分类和网络拓扑结构等方面进行论述。
1.1 计算机网络概述计算机网络是指将多台独立的计算机通过传输线路连接起来,共享资源、信息和服务的系统。
它具有快速高效、方便灵活、可靠安全等特点。
1.2 计算机网络分类计算机网络按照规模和使用范围可以分为广域网、局域网和城域网。
广域网覆盖范围最广,局域网覆盖范围最小,而城域网则介于两者之间。
1.3 计算机网络拓扑结构计算机网络的拓扑结构包括总线型、星型、环型和网状型。
不同的拓扑结构适用于不同的网络规模和传输需求。
第二章物理层本章主要介绍了计算机网络的物理层,包括数据通信基础、物理层设备和传输介质等内容。
物理层是计算机网络的基础,其主要任务是实现比特流从发送端到接收端的可靠传输。
2.1 数据通信基础数据通信包括数据的传输方式、传输的基本单位和信道的分类等内容。
信道分为有线信道和无线信道,有线信道包括双绞线、同轴电缆和光纤等。
2.2 物理层设备物理层设备包括中继器、集线器、网卡和调制解调器等。
中继器用于信号的放大和整形,集线器用于将多个计算机连接到一个局域网上。
2.3 传输介质传输介质是指数据传输的媒介,包括有线传输介质和无线传输介质。
有线传输介质包括双绞线、同轴电缆和光纤,而无线传输介质包括无线电波和红外线等。
第三章数据链路层本章主要介绍了计算机网络的数据链路层,包括帧的概念、数据链路层的流量控制和差错控制等内容。
数据链路层负责实现可靠的数据传输和共享传输介质。
3.1 帧的概念帧是数据链路层传输的基本单位,它包括起始标志、帧头、帧数据和帧尾等部分。
帧的概念对于数据链路层的传输是非常重要的。
3.2 数据链路层的流量控制数据链路层的流量控制可以通过停止等待协议、滑动窗口协议和选择重传协议等实现。
网络工程师学习笔记第一章计算机基础知识一、硬件知识1、计算机系统的组成包括硬件系统和软件系统硬件系统分为三种典型结构:(1)单总线结构(2)、双总线结构(3)、采用通道的大型系统结构中央处理器CPU包含运算器和控制器。
2、指令系统指令由操作码和地址码组成.3、存储系统分为主存—辅存层次和主存—Cache层次Cache作为主存局部区域的副本,用来存放当前最活跃的程序和数据。
计算机中数据的表示Cache的基本结构:Cache由存储体、地址映像和替换机构组成。
4、通道是一种通过执行通道程序管理I/O操作的控制器,它使CPU与I/O操作达到更高的并行度.5、总线从功能上分类,系统总线分为地址总线(AB)、数据总线(DB)、控制总线(CB)。
6、磁盘容量记计算非格式化容量=面数*(磁道数/面)*内圆周长*最大位密度格式化容量=面数*(磁道数/面)*(扇区数/道)*(字节数/扇区)7、数据的表示方法原码和反码[+0]原=000…00 [—0]原=100。
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00 [+0]反=000…00 [—0]反=111…11正数的原码=正数的补码=正数的反码负数的反码:符号位不变,其余位变反。
负数的补码:符号位不变,其余位变反,最低位加1。
二、操作系统1、操作系统定义:用以控制和管理系统资源,方便用户使用计算机的程序的集合。
2、功能:是计算机系统的资源管理者.3、特性:并行性、共享性4、分类:多道批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统。
5、进程:是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
6、进程分为三种状态:运行状态(Running)、就绪状态(Ready)、等待状态(Blocked).7、作业分为三种状态:提交状态、后备运行、完成状态.8、产生死锁的必要条件:(1)、互斥条件:一个资源一次只能被一个进程所使用;(2)、不可抢占条件:一个资源仅能被占有它的进程所释放,而不能被别的进程强行抢占;(3)、部分分配条件:一个进程已占有了分给它的资源,但仍然要求其它资源;(4)、循环等待条件:在系统中存在一个由若干进程形成的环形请求链,其中的每一个进程均占有若干种资源中的某一种,同时每一个进程还要求(链上)下一个进程所占有的资源.9、死锁的预防:1、预先静态分配法2、有序资源使用法3、银行家算法10、虚拟存储器:是指一种实际上并不以物理形式存在的虚假的存储器.页架:把主存划分成相同大小的存储块。