第3章数据通信网基础资料
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计算机网络技术教程——基础理论与实践(第3版)
络技术的发展无疑是日新月异的，教材的更新换代大势所趋，突出最新技术，强化技能训练，提高动手能力， 学以致用，与企业岗位接轨是高校改革的主要途径。本书紧跟时代步伐，按照基础理论—技能训练—实验实训的 思路组织内容，在了解理论的基础上，运用于实际项目中，为学生上提供了实战的机会。与第2版相比，本版主要 有4点不同。
(1)调整了理论部分：增加了最新的络技术，同时去掉了过时的内容，便教材更加紧贴行业和企业需要。
(2)在每一章的末尾增加了一节技能训练环节，其内容简单但非常实用，1个小时即可完成，让理论与操作结 合更加紧密。
目录
第1章计算机络 导论
第2章数据通信 基础知识
第1章计算机络导论
1.1计算机络的功能 1.1.1计算机络的产生和发展 1.1.2计算机络的定义与功能 1.1.3计算机络的组成 1.1.4计算机络的分类 1.2计算机络的拓扑结构与传输介质 1.2.1计算机络拓扑结构 1.2.2络传输介质 1.3技能训练1：参观学校络中心 1.3.1目的 1.3.2内容
第2章数据通信基础知识
2.1数据通信的理论基础 2.1.1数据通信的基本概念 2.1.2数据通信系统的模型 2.1.3数据通信的基本方式 2.2数据信息的调制与编码 2.2.1模拟数据的模拟调制 2.2.2数字数据的模拟调制 2.2.3数字数据的数字编码 2.3数据的同步技术 2.3.1异步方式 2.3.2同步方式
本书服务器配置采用的是WindowsServer2008，客户端采用的是Windows7/8。
每章后面配备有丰富的习题以方便教学与练习，包括选择题、填空题、简答题，习题具有较大的代表性，可 作为学生等级考试与水平考试的练习题，并附有参考答案。
本教材可以作为本科院校、高职高专的计算机络基础课程，也可以作为非计算机专业的络普及教材，还可以 作为计算机络培训或技术人员自学参考，也是计算机等级考试和水平考试考生的重要参考资料。
(1)调整了理论部分：增加了最新的络技术，同时去掉了过时的内容，便教材更加紧贴行业和企业需要。
(2)在每一章的末尾增加了一节技能训练环节，其内容简单但非常实用，1个小时即可完成，让理论与操作结 合更加紧密。
目录
第1章计算机络 导论
第2章数据通信 基础知识
第1章计算机络导论
1.1计算机络的功能 1.1.1计算机络的产生和发展 1.1.2计算机络的定义与功能 1.1.3计算机络的组成 1.1.4计算机络的分类 1.2计算机络的拓扑结构与传输介质 1.2.1计算机络拓扑结构 1.2.2络传输介质 1.3技能训练1：参观学校络中心 1.3.1目的 1.3.2内容
第2章数据通信基础知识
2.1数据通信的理论基础 2.1.1数据通信的基本概念 2.1.2数据通信系统的模型 2.1.3数据通信的基本方式 2.2数据信息的调制与编码 2.2.1模拟数据的模拟调制 2.2.2数字数据的模拟调制 2.2.3数字数据的数字编码 2.3数据的同步技术 2.3.1异步方式 2.3.2同步方式
本书服务器配置采用的是WindowsServer2008，客户端采用的是Windows7/8。
每章后面配备有丰富的习题以方便教学与练习，包括选择题、填空题、简答题，习题具有较大的代表性，可 作为学生等级考试与水平考试的练习题，并附有参考答案。
本教材可以作为本科院校、高职高专的计算机络基础课程，也可以作为非计算机专业的络普及教材，还可以 作为计算机络培训或技术人员自学参考，也是计算机等级考试和水平考试考生的重要参考资料。
计算机网络—第3章 数据链路层
数据链路层的简单模型
主机 H1 向 H2 发送数据
路由器 R1 电话网 局域网 路由器 R2 广域网 路由器 R3 局域网 H2 应用层 R1 网络层 链路层 物理层 R2 网络层 链路层 物理层 R3 网络层 链路层 物理层 运输层 网络层 链路层 物理层 主机 H2
从层次上来看数据的流动
仅从数据链路层观察帧的流动
用控制字符进行帧定界的方法举例
帧开始符
SOH SOH
帧结束符 装在帧中的数据部分 帧
EOT EOT
发送在前 帧尾部
第3章 数据链路层—曹来成
10
3.1.2.2 透明传输
出现了“EOT” 完整的帧 发送 在前 数据部分
SOH SOH EOT EOT EOT
解决透明传输问题
字节填充(byte stuffing)或字符填充(character stuffing) ① 发送端的数据链路层：在数据中出现控制 字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义 字符“ESC”(其十六进制编码是 1B)。 ② 接收端的数据链路层：在将数据送往网络 层之前删除插入的转义字符。
(a) 接收 帧
结点 B
3.1.2.1 封装成帧 • 封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分 别添加首部和尾部。 • 首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定 界。 IP 数据报 帧开始 帧结束
开始 发送 帧首部 帧的数据部分 MTU 数据链路层的帧长
2011/8/23 第3章 数据链路层—曹来成 9 2011/8/23
工作原理：
多项式除法，将余式作为冗余信息传 送。
2011/8/23 第3章 数据链路层—曹来成 19 2011/8/23 第3章 数据链路层—曹来成 20
第3章-通信子网
• 介质访问控制技术：令牌环硬件在所有计算机中协调来保证许 介质访问控制技术：
可按顺序传送给每一个计算机， 令牌”的特殊的报文。 可按顺序传送给每一个计算机，其中使用一种 “令牌”的特殊的报文。 在任何时刻，环上只有一个令牌。为了发送数据， 在任何时刻，环上只有一个令牌。为了发送数据，计算机必须等待令牌到 然后传输一帧，再向下一台计算机传输令牌。 来，然后传输一帧，再向下一台计算机传输令牌。当没有计算机要发送数 据时，令牌以高速在环上循环。 据时，令牌以高速在环上循环。
比特率 = 波特率 * log 2K
只有当每个信号事件仅代表一个2进位的情况下， 只有当每个信号事件仅代表一个 进位的情况下，波特率才相当于比特 进位的情况下 采用多进制调制体制时，比特率为波特率的倍数。 率；采用多进制调制体制时，比特率为波特率的倍数。
4
3-2-2
信道复用
三种信道连接方式： 点到点连接、共享信 道、信道复用。 信道复用的目的：让不同的计算机接到相 同的信道上，共享信道资源。 信道复用技术的基本原则：
7
3-3
局域网（LAN）技术
3-3-1 局域网的基本概念
局域网就是一个通信系统， 局域网就是一个通信系统，它在一定的地理区域内可使 多个相互独立的设备在同一共享的介质上以一定的速率进 行通信，以便共享资源和交换信息。 行通信，以便共享资源和交换信息。
这些设备包括网络设备、计算机、终端、外设、传感器、电话机等。 这些设备包括网络设备、计算机、终端、外设、传感器、电话机等。 设备包括网络设备
发送数据之前必须等待许可。一旦它得到许可， 发送数据之前必须等待许可。一旦它得到许可，发送计算机完全控制令牌 许可 当发送计算机传输帧时，比特流从发送计算机向下一个计算机传送， 环。当发送计算机传输帧时，比特流从发送计算机向下一个计算机传送， 再向下一台传送，直至比特流完全在整个环上发送并传回发送计算机。其 再向下一台传送，直至比特流完全在整个环上发送并传回发送计算机。 目的站点转发比特流的同时复制一个副本。 中，目的站点转发比特流的同时复制一个副本。
计算机网络技术基础教程(第3章)
图3-11 多点连接
3.2.5 基带传输与频带传输 数据信号的传输方法有基带传输和频带传输两种。 1、基带传输 人们把矩形脉冲信号的固有频带称作基本频带（简称基带）。 基带传输是一种最基本的数据传输方式，它在发送端把信源 数据经过编码器变换，变为直接传输的基带信号，在接受端由解 码器恢复成与发送端相同的数据。 2、频带传输 应用模拟信道传输数据信号的方法称为频带传输。最常用的 方式是使用电话交换网，通过通信设备调制/解调器对传输信号 进行转换的通信。优点：价格便宜，易于实现；确定：速率低、 误码率高。
图3-14 PCM工作原理示意图
3.4 多路复用技术 多路复用技术就是把多个信号组合在一条物理信道上进行传 输，使多个计算机或终端设备共享信道资源，提供信道的利用率。 如图3-15所示：
图3-15 多路复用示意图
1、频分多路复用 频分多路复用(FDM)就是将一定带宽的信道分割为若干个有 较小频带的子信道，每个子信道供一个用户使用。 2、时分多路复用 时分多路复用(TDM)是将一条物理信道的传输时间分成若干 个时间片轮流地给多个信号源使用，每个时间片被复用的一路信 号占用。如图3-17所示。 3、波分多路复用 波分多路复用(WDM)是指在一根光纤上同时传输多个不同波 长的光载波的复用技术。通过WDM，可使原来在一根光纤上只能 传输光载波的单一光信道，变为可传输多个不同波长光载波的光 信道，使得光纤的传输能力成倍增加。有点见书64-65页。
图3-12 模拟数据信号的编码方法
3.3.2数字数据编码方法 数字数据编码方法，即数字数据转换为数字信号编码 的方法。 在基带传输中数字数据信号的编码方法有以下几种： 1、非归零编码 非归零编码是用低电平表示逻辑“0”，用高电平表示逻 辑“1”的编码方式，如图3-13(a)所示。 2、曼彻斯特编码 如图3-13(b)所示，每比特的中间有一次跳变，有两个 作用：一是作为位同步方式的内带时钟；二是用于表示二进 制数据信号，可以把“0”定义为由低电平跳到高电平，“1”定 义为由高电平跳到低电平，位于位之间有或没有跳变都不代 表实际的意义。
数据通信基本知识
27
1.7 数据通信网
数据通信
图1-11 数据通信网示意图
28
1.7 数据通信网
2．数据通信网的分类
数据通信
（1）按网络拓扑结构分类 数据通信网可分为网状型网、不完全网状型网（格型网）、星
型网、树型网、环型网和总线型网等。
一般骨干网采用网状网或格型网，本地网中可采用星型网。 （2）按传输技术分类
数据通信
数据通信
1
数据通信
第1章 数据通信基础知识
2
第1章 数据通信基础知识
数据通信
本章内容、重点和难点
本章内容
数据通信的基本概念、特点和数据通信系统的构成。 数据传输代码、传输方式、传输速率和性能指标。 数据通信的复用技术和数据通信网。 本章重点
数据通信系统的构成。 数据传输速率传输方式和性能指标。 数据通信的复用技术。 本章难点
数据通信系统的构成。 统计时分复用。
3
第1章 数据通信基础知识
数据通信
学习本章的目的和要求
掌握数据通信的基本概念、数据通信系统的构成。 掌握数据通信的传输速率、传输方式、复用技术和性 能指标。 了解数据通信网的构成和分类。
4
1.1 数据通信的基本概念与系统构成 数据通信
一、 数据通信的基本概念
η＝系统的调制速率（NBd）/系统的频带宽度（Hz） （Bd/Hz） η ＝系统的传信速率（bit/s）/系统的频带宽度（Hz） （bit/s·Hz）
数据传输系统所占的频带越宽，传输信号的能力就越大。
16
1.5 数据信号的传输方式
数据通信
数据传输方式是指数据在信道上传送所采取的方式。 如按数据代码传输的顺序可以分为并行传输和串行传输； 如按数据传输的同步方式可分为同步传输和异步传输； 如按数据传输的流向和时间关系可分为单工、半双工和全双工 数据传输。 如按数据传输的频带可分为基带传输和频带传输。
数据与计算机通信答案(第3章)
上述两种方案由于每个原色强度过少，色彩单调，图象层次感差，对于数字电视无实 际应用价值。如果可以提高三倍数据率，以每三个连续的 5 比特组分别表示一个像素，三种 颜色各有 32 种强度值，共有 32768 种色彩，这对于计算机显示器而言，色彩并不算丰富，
而对于数字彩色电视机，相当不错了。如果不提高数据率，还可以通过降低分辨率或刷新速 率，来换取色彩数的提高，但这也不实用的方法。
已知视频带宽 B=5MHz，所以有 5=P/105，则每行的像素数 P=5x105=525。 然而，通常 CCIR-M/NTSC 制式每行只约有 450 像素，带宽 B=P/105=450/105=4.3MHz (实 际技术指标 4.2Hz) 。 带宽由 4.2MHz 增加到 5MHz 时，水平分辨率约增加 75 像素，增幅 16.7%。 （2）计算垂直分辨率的增幅 由于信号最高频率 fH=5MHz，即最短的信号周期 1/fH=0.2υs。 又因为每个最短周期包含 2 个像素，则有 225 周期/行。那么，每行扫描时间为 0.2υs×225=45υs。加上水平回扫 11υs，每行往返扫描时间为 56υs ，即 56x10-6 s， 假定每屏 V 行，每秒扫描 30 场（帧、屏），则每秒扫描行数为 30V。 因此对于画面刷新，有 30V×56x10-6 = 1s，V = 595 行/屏。目前 NSTL 制式每行只有 525 行。垂直分辨率增加了 70 行，增幅 13.3%。
cos 2 t = cos t cos t = 1 (cos 2t + cos 0) = 1 (cos 2t + 1)
2
2
所以， f (t) = (10 cos t)2 = 100 cos 2 t = 50 + 50 cos 2t
而对于数字彩色电视机，相当不错了。如果不提高数据率，还可以通过降低分辨率或刷新速 率，来换取色彩数的提高，但这也不实用的方法。
已知视频带宽 B=5MHz，所以有 5=P/105，则每行的像素数 P=5x105=525。 然而，通常 CCIR-M/NTSC 制式每行只约有 450 像素，带宽 B=P/105=450/105=4.3MHz (实 际技术指标 4.2Hz) 。 带宽由 4.2MHz 增加到 5MHz 时，水平分辨率约增加 75 像素，增幅 16.7%。 （2）计算垂直分辨率的增幅 由于信号最高频率 fH=5MHz，即最短的信号周期 1/fH=0.2υs。 又因为每个最短周期包含 2 个像素，则有 225 周期/行。那么，每行扫描时间为 0.2υs×225=45υs。加上水平回扫 11υs，每行往返扫描时间为 56υs ，即 56x10-6 s， 假定每屏 V 行，每秒扫描 30 场（帧、屏），则每秒扫描行数为 30V。 因此对于画面刷新，有 30V×56x10-6 = 1s，V = 595 行/屏。目前 NSTL 制式每行只有 525 行。垂直分辨率增加了 70 行，增幅 13.3%。
cos 2 t = cos t cos t = 1 (cos 2t + cos 0) = 1 (cos 2t + 1)
2
2
所以， f (t) = (10 cos t)2 = 100 cos 2 t = 50 + 50 cos 2t
数据通信与计算机网络第五版（习题答案）——第三章数据链路层
数据通信与计算机网络第五版第三章数据链路层3-1 数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）有何区别？“电路接通了”与“数据链路接通了”的区别何在？解答：所谓链路就是从一个结点到相邻结点的一段物理线路，而中间没有任何其他的交换结点。
在进行数据通信时，两个计算机之间的通信路径往往要经过许多段这样的链路。
可见链路只是一条路径的组成部分。
数据链路则是另一个概念。
这是因为当需要在一条线路上传送数据时，除了必须有一条物理线路外，还必须有一些必要的通信协议来控制这些数据的传输（这将在后面几节讨论）。
若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。
这样的数据链路就不再是简单的物理链路而是个逻辑链路了。
“电路接通了”仅仅是物理线路接通了通信双方可以在上面发送和接收0/1比特了，而“数据链路接通了”表明在该物理线路接通的基础上通信双方的数据链路层协议实体已达成了一致并做好了在该链路上发送和接收数据帧的准备（可能互相要协商某些数据链路层参数）。
3-2 数据链路层包括哪些主要功能？试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点。
解答：数据链路层的链路控制的主要功能包括：封装成帧、透明传输和差错检测，可选功能包括可靠传输、流量控制等。
在数据链路层实现可靠传输的优点是通过点到点的差错检测和重传能及时纠正相邻结点间传输数据的差错。
若在数据链路层不实现可靠传输由高层如运输层通过端到端的差错检测和重传来纠正这些差错会产生很大的重传时延。
但是在数据链路层实现可靠传输并不能保证端到端数据传输的可靠，如由于网络拥塞导致路由器丢弃分组等。
因此，即使数据链路层是可靠的，在高层如运输层仍然有必要实现端到端可靠传输。
如果相邻结点间传输数据的差错率非常低，则在数据链路层重复实现可靠传输就会给各结点增加过多不必要的负担。
3-3 网络适配器的作用是什么？网络适配器工作在哪一层？解答：网络适配器的作用就是实现数据链路层和物理层的功能。
适配器接收和发送各种帧时不使用计算机的CPU 。
《计算机网络技术基础》第三章
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
图3-3 OSI参考模型的结构
OSI参考模型中，划分层（子模块）要遵循以下原则： （1）各层（子模块）具有相对的独立性，保持层间交互的信息最少。 （2）单向调用：各层（子模块）只能引用其下层提供的服务。 （3）增值服务：在使用下层服务的基础上，各层完成特定的通信功能。
用户写信人邮政局运输部门用户收信人邮政局运输部门用户间约定信件格式和内容邮局间约定邮政编码等运输部门间约定到站地点费用等用户邮局约定信封格式及邮票邮局运输部门约定到站地点时间等用户子系统邮局子系统运输部门子系统甲地乙地图31邮政通信系统分层模型31网络体系结构概述从图31中可以看出邮政系统中的各种约定都是为了将信件从写信人送到收信人而设计的也就是说它们是因信息的流动而产生的
计算机网络技术基础
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03
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第3章
网络体系 结构
章节导读
计算机网络是一个庞大的、多样化的复杂 系统，涉及多种通信介质、多厂商和异种机互 连、高级人机接口等各种复杂的技术问题。要 使这样一个系统高效、可靠地运转，网络中的 各个部分都必须遵守一套合理而严谨的网络标 准。这套网络标准就称之为网络体系结构。
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3.2 OSI参考模型
世界上第一个网络体系结构是1974年由IBM公司提出的“系统网络体系结构 （System Network Architecture，SNA）”。此后，许多公司纷纷推出了各自的网 络体系结构。虽然这些体系结构都采用了分层技术，但层次的划分、功能的分配 及采用的技术均不相同。随着信息技术的发展，不同结构的计算机网络互联已成 为迫切需要解决的问题。
.
3.2 OSI参考模型
机械特性：规定了物理连接时所使用可接插连接器的形状和尺寸，连接器中引脚的数量与 排列情况等。
第3章广域数据网
图3.6 分组交换网络的例子
3.3.2 路由选择策略
本节中我们将要介绍4种主要的策略：固定式、 洪泛式、随机式和自适应式。 1．固定式路由选择
固定式路由选择为网络中的每一对源和目的 节点选择一条永久的路由。图3.7说明了固定式路 由选择是如何实现的。需要创建一个中心路由选 择矩阵，它可能保存在网络的控制中心。该矩阵 指出每一对源和目的节点的路由途中的下一个节 点标识。该矩阵指出每一对源和目的节点的路由 途中的下一个节点标识。从这张完整的矩阵中， 可以产生许多路由表，并保存在各个节点中。
式中的总和指的是所有候选的输出链路的数据率总 和。
3.3.2 路由选择策略
4．自适应路由选择 事实上在所有的分组交换网络中，都使用了
某种形式的自适应路由选择技术，影响路由选择 判决的主要条件有故障和拥塞。
要使自适应路由选择成为可能，就必须在节 点和节点之间交换有关网络状态的信息。与固定 路由选择相比，使用自适应路由选择因判决更加 复杂，而增加了网络节点的处理负担。
3.1.2 数据链路层协议
图3.3 3种帧的控制字段
管理帧共有4种，它们的名称和功能如表3.1所 示。管理帧主要用来帮助实现流量控制和差错控 制的工作。
3.1.2 数据链路层协议
表3.1 称和功能
4种管理帧的名
第3～4比 特
帧 名
功 能
0 0
RR（Receive Ready） 接收准备就绪
准备收下一帧
只否认序号为N(R)的帧
但确认序号为N(R)−1及其以前的各
帧
3.2 数据子网提供的服务
3.2.1 数据子网的概念
数据子网根据其数据链路类型不同，可以分为 广播类型的数据子网，即局域网，以及交换式数 据子网，即广域网。
数据通信-3章-LAN(含差错控制)
12
数据通信与网络基础
站点A 站点B
建立
ENQ ACK 数据 ACK
数据 传输
数据 ACK
数据 ACK 终止 时间 EOF 时间
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ENQ/ACK线路规程
数据通信与网络基础
3.1.2 轮询/选择 该方法是在一个设备被指定为主站而 其它设备为从站的拓扑结构中采用的方 法。多点系统必须在多个节点而不是两 个节点之间协调。 • 如何工作 当一条多点链路由使用同一条传输线 路的主设备和若干从设备构成时，所有 信息交换都必须通过主设备进行。主设 备控制链路，从设备遵从其指令。必须 由主设备来决定，在给定时刻哪一个设 备才有权使用信道。因此，主设备总是 会话的发起者。如果主设备希望接收数 据，它将询问从设备是否有数据待发， 这项功能称为轮询。如果主设备希望发 送数据，它告之要发往的从设备准备好 接收数据，这项功能称为选择。
数据通信与网络基础
如何工作： 1 发起方首先发送一个询问帧（ENQ）， 询问接收方是否可以接收数据。 2 接收方如已经作好准备，就发送一个确 认（ACK）帧；如没有准备好，就必须 回答一个否认（NAK）帧。 3 如果在一定时间内既没有收到确认帧， 又没有收到否认帧，发起方就假定询问 帧在传输中丢失，于是断开连接，并重 新发送一个副本。 4 如果对ENQ帧的响应是否定的，在三次 尝试都失败后，发起方就断开连接，并 在另一个时刻重新开始整个过程。如果 是肯定，发起方就可以随时发送数据。 5 一旦将所有数据都传输完毕，发送方以 一个传输结束（EOF）帧结束传传输。
从概念上来说，当数据帧发送出去时，发送方 滑动窗口从左面开始收缩。当收到确认帧时， 发送方滑动窗口向右扩展。
27
数据通信与网络基础
发送窗口
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数据通信与网络基础
站点A 站点B
建立
ENQ ACK 数据 ACK
数据 传输
数据 ACK
数据 ACK 终止 时间 EOF 时间
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ENQ/ACK线路规程
数据通信与网络基础
3.1.2 轮询/选择 该方法是在一个设备被指定为主站而 其它设备为从站的拓扑结构中采用的方 法。多点系统必须在多个节点而不是两 个节点之间协调。 • 如何工作 当一条多点链路由使用同一条传输线 路的主设备和若干从设备构成时，所有 信息交换都必须通过主设备进行。主设 备控制链路，从设备遵从其指令。必须 由主设备来决定，在给定时刻哪一个设 备才有权使用信道。因此，主设备总是 会话的发起者。如果主设备希望接收数 据，它将询问从设备是否有数据待发， 这项功能称为轮询。如果主设备希望发 送数据，它告之要发往的从设备准备好 接收数据，这项功能称为选择。
数据通信与网络基础
如何工作： 1 发起方首先发送一个询问帧（ENQ）， 询问接收方是否可以接收数据。 2 接收方如已经作好准备，就发送一个确 认（ACK）帧；如没有准备好，就必须 回答一个否认（NAK）帧。 3 如果在一定时间内既没有收到确认帧， 又没有收到否认帧，发起方就假定询问 帧在传输中丢失，于是断开连接，并重 新发送一个副本。 4 如果对ENQ帧的响应是否定的，在三次 尝试都失败后，发起方就断开连接，并 在另一个时刻重新开始整个过程。如果 是肯定，发起方就可以随时发送数据。 5 一旦将所有数据都传输完毕，发送方以 一个传输结束（EOF）帧结束传传输。
从概念上来说，当数据帧发送出去时，发送方 滑动窗口从左面开始收缩。当收到确认帧时， 发送方滑动窗口向右扩展。
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数据通信与网络基础
发送窗口
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③单个网段距离长度受限制，负载能力有限；
④每次仅能一个端用户发送数据，其它端用户 必等待发送权；
⑤所有节点共用一条总线，易发生冲突和碰撞， 实时性较差。
3.2.2 环形拓扑结构
1.环形拓扑结构概述 环形结构各节点通过通信线路连接成一条闭合 的环形通信线路，是“点-点”结构。
3.2.2 环形拓扑结构
②传输网。是透明传输通信信号的网络，以光 纤传输网为主，无线、微波、卫星等为辅。
③业务平台。为提供电信增值业务而在原业务 网上设置的附加平台。
3.1 数据通信网概述
通信网质量涉及3个方面：接通的任意性与快
速性；信号传输的透明性与传输质量的一致性；
网络的可靠性与经济合理性。
3.1 数据通信网概述
（2）通信网络分类 ①按电信业务种类分电话网、电报网、数据通 信网、图像通信网、CATV网等；
③网络节点。网络系统中各种数据处理设备、 数据通信控制设备和数据终端设备的统称。
3.1 数据通信网概述
3.数据通信网分类 ①按通信子网使用方式不同，分公用数据网和 专用数据网。前者范围大，干线间传输速率高， 以通信子网公用为特点；后者以通信子网专用 为特点。
②按网络覆盖区域范围不同，分局域网和广域 网。前者覆盖范围较小，传输速率高，误码率 极低，组建方便、成本低廉，单独敷设通信线 路；后者覆盖范围很大、传输速率较低，多利 用现有公用或专用通信线路作传输介质。
第3章 数据通信网基础
3.1 数据通信网概述
1.关于通信网络 （1）通信网络构成
通信网是由一定数量的节点和连接节点的 传输链路组成，以实现两个或多个节点间 信息传输的通信体系。
根据承载业务不同，通信网络由业务网、 传输网、支撑网和一些业务平台组成。
3.1 数据通信网概述
①业务网。指依靠网络自身可以向用户提供通 信业务的网络。
②按服务区域范围分本地电信网、长途电信网、 移动通信网、国际电信网等；
③按传输介质不同分架空明线网、电缆通信网、 光缆通信网、卫星通信网；
④按交换方式分电路交换网、报文交换网、分 组交换网、宽带交换网等；
3.1 数据通信网概述
⑤按结构形式分总线网、星形网、环形网、网 状网等； ⑥按信息信号形式分为模拟通信网、数字通信 网、数字/模拟混合网等； ⑦按信息传输方式分为同步传输模式和异步传 输模式等。 通信网发展趋势：通信技术数字化，通信业务 综合化，网络互通融合化，通信网络宽带化， 网络管理智能化和通信服务个人化。
3.2 通信网拓扑结构
通信网拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小、 形状无关的点、线特性的方法，把通信网络单 元定义为节点，两节点间的线路定义为链路， 网络节点和链路的几何位置就是网络的拓扑结 构。从拓扑结构来看，通信网内部的主机、终 端、交换机均可称节点。
拓扑结构选择是通信网设计的重要环节源自直接 关系到网络性能、功能、可靠性、经济性等。
第3章 数据通信网基础
（1）正文主要介绍 数据通信网构成、拓扑结构、网络协议、网络 互连，常用的分组交换网、帧中继网IR、DDN 数字数据网、宽带IP网、接入网等。 （2）阅读材料介绍 音频编码技术、PSTN电信网络、网络电话VoIP、 3G移动通信技术、新颖的IPv6协议、计算机局 域网LAN、因特网Internet。
3.1 数据通信网概述
数据通信网作为由计算机系统、网络节点和通 信链路等组成的系统，从逻辑功能上看，分为 通信子网、资源子网、网络节点等。
3.1 数据通信网概述
①通信子网。是数据通信网核心，处于网络内 层，由网络节点、通信设备、通信线路等组成。
②资源子网。实现资源共享功能，涉及数据处 理、提供网络资源和网络服务。
2.环形拓扑结构特点 （1）环形拓扑结构优点 ①由于两节点间只有唯一的通路，信息在环网 中沿固定方向流动，简化了路径控制； ②有旁路时，某个节点发生故障可自动旁路， 有效提高可靠性； ③网络确定时，传输时间固定，适用于对数据 传输实时性要求较高的应用场合； ④重负荷场合，比总线式网络传输速率高； ⑤信息吞吐量大，节点达数百个；
3.1 数据通信网概述
2.数据通信网 数据通信网是若干个数据通信系统的归并和互 联、是数据通信系统的扩展，由分布在各地的 数据终端设备、数据交换设备和数据传输链路 等组成，能在通信协议支持下完成终端间的数 据传输、交换，它集信息采集、传输、存储及 处理为一体。
数据通信网和计算机相结合组成计算机网络， 网上各点可以使用与之相连的计算机并和网中 的任何其他用户进行数字通信。
3.2.2 环形拓扑结构
（2）环形拓扑结构缺点 ①节点过多时传输效率低，响应时间长； ②灵活性差，由于环路封闭，故扩展不便； ③可靠性差，单环时任何节点的故障都会导致 全网瘫痪； ④实现困难，建设、维护费用高。
3.2.3 星形拓扑结构
1.星形拓扑结构概述 星形拓扑以中央节点为中心，各节点与中心节 点通过“点-点”方式连接。中央节点执行集 中式通信控制策略，接受各节点信息再转发给 相应节点，具有中继交换和数据处理功能。
②设备投入少，价格低；
③布线要求简单，扩充容易，配置、使用和维 护方便；
④任一节点失效或增删不影响网络工作；
⑤共享能力强，适合于一点发送、多点接收的 场合。
3.2.1 总线拓扑结构
（2）总线拓扑结构缺点 ①信号随距离的增加而衰减，传输距离有限；
②总线带宽是通信网络的瓶颈，节点数目较多 时通信能力下降；
3.2.1 总线拓扑结构
1.总线拓扑结构概述 用一条中央主电缆作为公共总线，将各节点连 接起来的方式称为总线形拓扑。 所有节点通过相应的硬件接口直接连到总线， 任一节点发出的信息都可以沿总线向两端传输， 并能被总线中任一节点所接收。
3.2.1 总线拓扑结构
2.总线拓扑结构特点 （1）总线拓扑结构优点 ①结构简单灵活；
3.2.3 星形拓扑结构
2.星形拓扑结构特点 （1）星形拓扑结构优点 ①网络结构简单，组建、安装、使用、维护与 管理都很方便； ②传输速率高，每个节点独占一条传输线路， 消除了数据传输堵塞现象； ③扩展性好，交换机或集线器可以在不影响通 信网运行的情况下删除、增加节点； ④每个节点与中心节点使用单独的连线，易于 节点故障的处理。
④每次仅能一个端用户发送数据，其它端用户 必等待发送权；
⑤所有节点共用一条总线，易发生冲突和碰撞， 实时性较差。
3.2.2 环形拓扑结构
1.环形拓扑结构概述 环形结构各节点通过通信线路连接成一条闭合 的环形通信线路，是“点-点”结构。
3.2.2 环形拓扑结构
②传输网。是透明传输通信信号的网络，以光 纤传输网为主，无线、微波、卫星等为辅。
③业务平台。为提供电信增值业务而在原业务 网上设置的附加平台。
3.1 数据通信网概述
通信网质量涉及3个方面：接通的任意性与快
速性；信号传输的透明性与传输质量的一致性；
网络的可靠性与经济合理性。
3.1 数据通信网概述
（2）通信网络分类 ①按电信业务种类分电话网、电报网、数据通 信网、图像通信网、CATV网等；
③网络节点。网络系统中各种数据处理设备、 数据通信控制设备和数据终端设备的统称。
3.1 数据通信网概述
3.数据通信网分类 ①按通信子网使用方式不同，分公用数据网和 专用数据网。前者范围大，干线间传输速率高， 以通信子网公用为特点；后者以通信子网专用 为特点。
②按网络覆盖区域范围不同，分局域网和广域 网。前者覆盖范围较小，传输速率高，误码率 极低，组建方便、成本低廉，单独敷设通信线 路；后者覆盖范围很大、传输速率较低，多利 用现有公用或专用通信线路作传输介质。
第3章 数据通信网基础
3.1 数据通信网概述
1.关于通信网络 （1）通信网络构成
通信网是由一定数量的节点和连接节点的 传输链路组成，以实现两个或多个节点间 信息传输的通信体系。
根据承载业务不同，通信网络由业务网、 传输网、支撑网和一些业务平台组成。
3.1 数据通信网概述
①业务网。指依靠网络自身可以向用户提供通 信业务的网络。
②按服务区域范围分本地电信网、长途电信网、 移动通信网、国际电信网等；
③按传输介质不同分架空明线网、电缆通信网、 光缆通信网、卫星通信网；
④按交换方式分电路交换网、报文交换网、分 组交换网、宽带交换网等；
3.1 数据通信网概述
⑤按结构形式分总线网、星形网、环形网、网 状网等； ⑥按信息信号形式分为模拟通信网、数字通信 网、数字/模拟混合网等； ⑦按信息传输方式分为同步传输模式和异步传 输模式等。 通信网发展趋势：通信技术数字化，通信业务 综合化，网络互通融合化，通信网络宽带化， 网络管理智能化和通信服务个人化。
3.2 通信网拓扑结构
通信网拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小、 形状无关的点、线特性的方法，把通信网络单 元定义为节点，两节点间的线路定义为链路， 网络节点和链路的几何位置就是网络的拓扑结 构。从拓扑结构来看，通信网内部的主机、终 端、交换机均可称节点。
拓扑结构选择是通信网设计的重要环节源自直接 关系到网络性能、功能、可靠性、经济性等。
第3章 数据通信网基础
（1）正文主要介绍 数据通信网构成、拓扑结构、网络协议、网络 互连，常用的分组交换网、帧中继网IR、DDN 数字数据网、宽带IP网、接入网等。 （2）阅读材料介绍 音频编码技术、PSTN电信网络、网络电话VoIP、 3G移动通信技术、新颖的IPv6协议、计算机局 域网LAN、因特网Internet。
3.1 数据通信网概述
数据通信网作为由计算机系统、网络节点和通 信链路等组成的系统，从逻辑功能上看，分为 通信子网、资源子网、网络节点等。
3.1 数据通信网概述
①通信子网。是数据通信网核心，处于网络内 层，由网络节点、通信设备、通信线路等组成。
②资源子网。实现资源共享功能，涉及数据处 理、提供网络资源和网络服务。
2.环形拓扑结构特点 （1）环形拓扑结构优点 ①由于两节点间只有唯一的通路，信息在环网 中沿固定方向流动，简化了路径控制； ②有旁路时，某个节点发生故障可自动旁路， 有效提高可靠性； ③网络确定时，传输时间固定，适用于对数据 传输实时性要求较高的应用场合； ④重负荷场合，比总线式网络传输速率高； ⑤信息吞吐量大，节点达数百个；
3.1 数据通信网概述
2.数据通信网 数据通信网是若干个数据通信系统的归并和互 联、是数据通信系统的扩展，由分布在各地的 数据终端设备、数据交换设备和数据传输链路 等组成，能在通信协议支持下完成终端间的数 据传输、交换，它集信息采集、传输、存储及 处理为一体。
数据通信网和计算机相结合组成计算机网络， 网上各点可以使用与之相连的计算机并和网中 的任何其他用户进行数字通信。
3.2.2 环形拓扑结构
（2）环形拓扑结构缺点 ①节点过多时传输效率低，响应时间长； ②灵活性差，由于环路封闭，故扩展不便； ③可靠性差，单环时任何节点的故障都会导致 全网瘫痪； ④实现困难，建设、维护费用高。
3.2.3 星形拓扑结构
1.星形拓扑结构概述 星形拓扑以中央节点为中心，各节点与中心节 点通过“点-点”方式连接。中央节点执行集 中式通信控制策略，接受各节点信息再转发给 相应节点，具有中继交换和数据处理功能。
②设备投入少，价格低；
③布线要求简单，扩充容易，配置、使用和维 护方便；
④任一节点失效或增删不影响网络工作；
⑤共享能力强，适合于一点发送、多点接收的 场合。
3.2.1 总线拓扑结构
（2）总线拓扑结构缺点 ①信号随距离的增加而衰减，传输距离有限；
②总线带宽是通信网络的瓶颈，节点数目较多 时通信能力下降；
3.2.1 总线拓扑结构
1.总线拓扑结构概述 用一条中央主电缆作为公共总线，将各节点连 接起来的方式称为总线形拓扑。 所有节点通过相应的硬件接口直接连到总线， 任一节点发出的信息都可以沿总线向两端传输， 并能被总线中任一节点所接收。
3.2.1 总线拓扑结构
2.总线拓扑结构特点 （1）总线拓扑结构优点 ①结构简单灵活；
3.2.3 星形拓扑结构
2.星形拓扑结构特点 （1）星形拓扑结构优点 ①网络结构简单，组建、安装、使用、维护与 管理都很方便； ②传输速率高，每个节点独占一条传输线路， 消除了数据传输堵塞现象； ③扩展性好，交换机或集线器可以在不影响通 信网运行的情况下删除、增加节点； ④每个节点与中心节点使用单独的连线，易于 节点故障的处理。