数据与计算机通信第七章

数据与计算机通信1.引言数据与计算机通信是指通过不同的方式和协议，将数据从一个地方传输到另一个地方。

这在现代社会中无处不在，我们的日常生活已经与数据通信紧密相连。

无论是通过互联网浏览网页、发送电子邮件，还是通过手机发送文字、图片和视频，数据通信在许多方面都起到了关键作用。

本文将介绍数据与计算机通信的基本概念、传输方式和常用协议，以及相关的安全问题。

2.数据通信的基本概念数据通信是指在计算机网络中，将数据从一个节点传输到另一个节点的过程。

在数据通信中，数据被分为小的数据包（Packet），并通过网络进行传输。

数据通信可以在局域网（LAN）或广域网（WAN）中进行，也可以通过无线网络进行传输。

数据通信的基本要素包括发送端（Sender）、接收端（Receiver）、传输介质（Transmission Medium）和协议（Protocol）。

发送端将要发送的数据进行分段，并通过传输介质发送给接收端。

接收端将接收到的数据包进行重组，以恢复原始数据。

3.数据通信的传输方式数据通信可以有三种基本的传输方式：单工传输、半双工传输和全双工传输。

在单工传输中，数据只能在一个方向上进行传输。

发送端将数据发送给接收端，但接收端不能回复数据。

在半双工传输中，数据可以在两个方向上进行传输，但不能同时进行。

发送端和接收端可以交替地发送和接收数据。

在全双工传输中，数据可以在两个方向上同时进行传输。

发送端和接收端可以同时发送和接收数据，实现双向通信。

4.数据通信的常用协议数据通信的实现离不开各种协议。

协议定义了发送端和接收端之间数据传输的规则和格式。

IP协议是互联网中使用的最基本的协议。

它定义了数据包的分组和寻址规则，确保数据能够从发送端到达接收端。

TCP协议是基于IP协议的传输协议，用于在计算机之间建立可靠的连接。

TCP协议将数据分割成小的数据块，并确保它们按正确的顺序到达接收端。

UDP协议也是基于IP协议的传输协议，但它是无连接的，不提供可靠的数据传输。

《数据与计算机通信》课后习题及参考答案第2章的参考答案2.1答案：设发送消息的蓝军为A，另外一个蓝军为B。

再设步兵由一头到量外一头所用的时间为t，可以定义两军的通信协议如下：（1）A发送消息后2t时间内还灭有收到B的确认，则重发，直到收到确认。

（2）B收到消息后，立即发送去确认知道不再收到A的消息。

（3）若在中午之前t时刻，A还没有收到B的确认信息，或者B在中午前的2t时间内还继续收到A发来的消息，则第二天进攻。

2．3答案：（1）预定（A）客人（Guest）向主人（Hosts）发出要Pizza的Request。

（B）主人接受请求，提起电话拨Pizza饼店，在电话中提出预定的种类和数量。

（C）Pizza店的外卖服务生(Order Clerk)填好订单，然后传送给Pizza Cook。

完成；（2）送货（A）Pizza Cook将做好的Pizza饼给服务生；（B）服务生在订单上签字后送给送货车司机，司机开车取送货，沿道路送往订货人的地点；（C）送货车司机到达后，拿出定单和主人交接；（D）主人将送来的Pizza饼再送给客人(Guest)2.4 答案A．(1)中国总理与英文翻译之间：(a)中国总理对自己的英文翻译说中文；(b)中国翻译将中文翻译成英文后给法国总理的英文翻译；(2)法国总理与英文翻译之间(a)法国总理的英文翻译接收中国总理的英文翻译给自己的英文翻译；(b)将英文翻译成法文，然后给法国总理，反之亦然。

B．这三者之间要实现一种类似于电信系统中三方通信之类的过程：(1)中国总理拿起电话，说中文给中文/德文翻译(2)德文翻译把中文翻译成德文，然后通过电话线传送给法国总理的德文/法文翻译(3)德文/法文翻译将接收到的德文翻译成法文(4)德文/法文翻译将翻译过来的法文给法国总理听2．7 答案a．在分段情况下，都需要包含N层数据首部的拷贝b．在组合的情况下，可以用一个N层的数据首部组合成单一的N－1层PDU。

数据与计算机通信(英文)一、课程说明课程编号：090326Z10课程名称：数据与计算机通信(英文)/Data and Computer Communications课程类别：专业教育课程学时/学分：32 / 2先修课程：高等数学、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、通信原理适用专业：通信工程、电子信息工程教材、教学参考书：1.Behrouz A. Forouzan, Data Communications and Networking, 5th，McGraw-Hill, 20122.William Stallings. Data and Computer Communications, 9thEdition.Prentice Hall, 2010.3.Fred Halsall. Data Communications, Computer Networks and OpenSystems, 4th Edition. Addison-Wesley, 1996.4.David Salomon. Coding for Data and Computer Communications.Springer, 2005.5.Richard Stevens . Unix Network Programming - V olume 1 (2003) andV olume 2 (1999). Prentice Hall二、课程设置的目的意义《数据与计算机通信》课程是通信工程专业的一门选修的专业基础课。

课堂采用双语教学，使用经典的原版教材。

本课程的主要任务是从数据通信、计算机网络通信的视角来理解、分析、设计分布式的通信系统，使学生了解和掌握数据通信、计算机通信区别传统电信等语音业务承载网络的原理、技术等。

系统掌握数据通信所采用的技术，同时提高英语的阅读和理解能力。

三、课程的基本要求知识：理解数据通信的基本原理；熟练掌握数据通信、计算机通信所涉及的硬件、软件相关技术；理解计算机通信与传统电信等语音业务承载网络的区别；掌握原理计算机通信的原理；掌握科学研究的基本思路和方法，能力：掌握数据通信、计算机通信网的开发设计方法，将其用于解决实际的数据网络通信问题；熟练掌握网络编程的技能；针对数据通信新技术发展前沿问题，掌握英文科技文献综述的能力；在讨论中培养创新意识和国际前沿研究视野，培养追踪数据与计算机通信网的新技术前沿问题的能力，素质：建立原理－分析－综述-设计一体的观念，通过课程学习中的分析、讨论、辩论培养分析沟通交流素质，建立从原理分析到编程设计到实际应用的思维模式，提升发现问题、寻找解决问题方法的基本素质。

第七章防火墙技术防火墙的本义是指古代构筑和使用木制构造房屋的时候，为防止火灾的发生和蔓延，人们将巩固的石块堆砌在房屋周围作为屏障，这种防护构筑物就被称之为“防火墙〞。

与防火墙一起起作用的就是“门〞。

如果没有门，各房间的人将无法沟通。

当火灾发生时，这些人还须从门逃离现场。

这个门就相当于我们这里所讲的防火墙的“平安策略〞，所以在此我们所说的防火墙实际并不是一堵实心墙，而是带有一些小门的墙。

这些小门就是用来留给那些允许进展的通信，在这些小门中安装了过滤机制。

网络防火墙是借鉴了古代真正用于防火的防火墙的喻义，它指的是隔离在本地网络与外界网络之间的一道防御系统。

防火墙可以使企业内部局域网〔LAN〕网络与Internet之间或者与其他外部网络互相隔离、限制网络互访用来保护内部网络，防止发生不可预测的、潜在破坏性的侵入。

典型的防火墙具有以下三个方面的根本特性：〔1〕内部网络和外部网络之间的所有网络数据流都必须经过防火墙这是防火墙所处网络位置特性，同时也是一个前提。

因为只有当防火墙是内、外部网络之间通信的唯一通道，才可以全面、有效地保护企业内部网络不受侵害。

根据美国国家平安局制定的?信息保障技术框架?，防火墙适用于用户网络系统的边界，属于用户网络边界的平安保护设备。

所谓网络边界即是采用不同平安策略的两个网络的连接处，比方用户网络和Internet之间连接、和其它业务往来单位的网络连接、用户内部网络不同部门之间的连接等。

防火墙的目的就是在网络连接之间建立一个平安控制点，通过允许、拒绝或重新定向经过防火墙的数据流，实现对进、出内部网络的效劳和访问的审计和控制。

〔2〕只有符合平安策略的数据流才能通过防火墙防火墙最根本的功能是确保网络流量的合法性，并在此前提下将网络的流量快速地从一条链路转发到另外的链路上去。

从最早的防火墙模型开场谈起，原始的防火墙是一台“双穴主机〞，即具备两个网络接口，同时拥有两个网络层地址。

防火墙将网络流量通过相应的网络接口接收上来，按照协议栈的层次构造顺序上传，在适当的协议层进展访问规那么和平安审查，然后将符合通过条件的报文从相应的网络接口送出，而对于那些不符合通过条件的报文那么予以阻断。

第七章计算机新技术一、单项选择题（50题）1、用计算机管理科技情报资料，是计算机在___方面的应用A、科学计算B、数据处理C、实时控制D、人工智能2、( ) 技术大大地促进了多媒体技术在网络上的应用,解决了传统多媒体手段由于数据传输量大而与现实网络传输环境发生的矛盾.A、人工智能B、虚拟现实C、流媒体D、计算机动画3、电子商务的本质是()。

A、计算机技术B、电子技术C、商务活动D、网络技术4、机器人中的各种电机属于机器人的( )设备.A、通信B、输入C、存储D、输出5、下列关于语音技术说法中,错误的是____.A、语音技术中的关键是语音识别和语音合成B、语音识别技术应用了人工智能技术C、多媒体技术就是语音技术D、语音识别就是使计算机能识别声音6、认证使用的技术不包括______。

A、消息认证B、身份认证C、人工智能技术D、数字签名7、物联网的核心和基础是（）。

A、RFIDB、计算机技术C、人工智能D、互联网8、人工智能是让计算机能模仿人的一部分智能,下列( )不属于人工智能领域中的应用.A、机器人B、信用卡C、人机对奕D、机械手9、计算机具有许多优秀的特点,比如( )、计算精度高、具有强大的记忆功能、具有逻辑判断能力、能实现自动控制等.A、运算速度快B、能自动运行C、具有创造能力D、体积小,功耗小10、下面哪一个不属于3C技术( ).A、通信技术B、微电子技术C、计算机技术D、控制技术11、智慧城市的智慧之源是（）A、数字城市B、物联网C、大数据D、云计算12、（）是现阶段物联网普遍的应用形式，是实现物联网的第一步。

A、M2MB、M2CC、C2MD、P2P13、______领域是计算机应用中最诱人、也是难度大且目前研究最为活跃的领域之一。

A、辅助设计B、信息处理C、人工智能D、过程控制14、穿戴式智能设备可以满足人们在健身、娱乐等方面的需求.下列叙述中不属于这一类产品的是( ).A、谷歌眼镜B、健康腕表C、智能鞋D、磁疗项圈15、（）是公有云计算基础架构的基石。

单项选择题：1.下列对网络硬件描述不正确的是（）。

A、按网络服务器的资源类型可分为设备服务器、管理服务器、应用程序服务器等B、网络用户端设备可以是简单的输入输出设备、也可以是PC或其他智能终端C、网络传输介质分为有线介质和无线介质两类，无线介质包括双绞线、同轴电缆和光缆D、网络互联设备，它通常指集线器（Hu、网桥、交换机、路由器和网关等设备参考答案：C2.OSI参考模型的物理层传送数据的单位是（）A、包B、比特C、帧D、分组参考答案：B3.下列有关IP地址和域名的说法中正确的是（）。

A、IP地址分为A、B、C三类B、IP地址必须和域名一一对应C、一个IP地址必须对应一个域名D、一个域名必须对应一个IP地址参考答案：D4.下列四项中，不合法的IP地址是（）。

A、100.0.0.10B、128.99.128.99C、150.46.254.1D、201.11.31.256参考答案：D5.以下哪个主机地址代表了主机在地理位置上是属于中国的（）。

A、www.Microsoft.auB、C、D、参考答案：D6.下列电子邮件格式正确的是（）。

A、B、C、WPK008@D、WPK007#参考答案：C7.下列有关Internet中主机域名与主机IP地址的说法，不正确的是（）。

A、用户可以用主机的域名或主机的IP地址与该主机联系B、主机的域名和主机IP地址的分配不是任意的C、主机的域名在命名时是遵循一定规则的D、用户可以根据自己的情况任意规定主机的域名或IP地址参考答案：D8.目前常见的10/100M自适应网卡的接口为（）。

A、RJ-45B、RJ-11C、AUID、BNC9.在Outlook Express窗口中，新邮件的“抄送”文本框输入的多个电子信箱的地址之间，应用（）作分隔。

A、逗号（，）B、空格C、冒号（:）D、减号（-）参考答案：A10.下列设备中，（）能够为计算机提供固定的网络地址。

A、网桥B、网卡C、路由器D、集线器参考答案：B11.通常所说的ADSL指的是（）。

第1章计算机网络概论一、填空题1．在20世纪50年代，(计算机)和（通信）技术的互相结合，为计算机网络的产生奠定了理论基础。

2．从传输范围的角度来划分计算机网络，计算机网络可以分为（局域网）、（城域网）和（广域网）。

其中，Internet属于（广域网）。

3．从资源共享的角度来定义计算机网络，计算机网络指的是利用（通信线路）将不同地理位置的多个独立的（自治计算机系统）连接起来以实现资源共享的系统。

4．从逻辑功能上，计算机网络可以分成（资源子网）和（通信子网）两个部分。

5．（ARPAnet）的诞生是计算机网络发展历史中的一个里程碑事件，为Internet的形成奠定了理论和技术基础。

6．局域网的主要技术要素包括（网络拓扑）、（传输介质）和（介质访问控制方法）。

7．Internet是由分布在世界各地的计算机网络借助于（路由器）相互联接而形成的全球性互联网。

8．在通信技术中，通信信道的类型有两类:点对点式和（广播式）。

在点对点式通信信道中，一条通信线路只能连接一对结点。

而在（广播式）通信信道中，多个结点共享一个通信信道，一个结点广播信息，其他结点必须接收信息。

9．在数据传输系统中，传输介质是发送者和接收者之间的物理路径，可以分为（导向）介质和（非导向）介质。

采用（导向）介质传输数据的网络称为（有线网），而不采用（非导向）介质传输数据的网络称为（无线网）。

10．对于通信子网，早期ARPAnet中承担通信控制处理机功能的设备是（接口报文处理机/IMP），而现代计算机网络中承担该功能的设备是（路由器/router）。

11.Internet是全球最大的、开放的、由众多网络互联而成的计算机网络，狭义的Internet是指由上述网络中采用IP协议的网络互联而成的，广义的Internet是指狭义Internet加上所有 (1) C 的网络。

Internet体系结构具有良好扩充性的主要原因在于它(2)B。

广义Internet的这种基于单一主干核心结构的弊端在于(3) D 。

《数据与计算机通信》课后习题参考答案第2章的参考答案2.1答案：设发送消息的蓝军为A，另外一个蓝军为B。

再设步兵由一头到量外一头所用的时间为t，可以定义两军的通信协议如下：（1）A发送消息后2t时间内还灭有收到B的确认，则重发，直到收到确认。

（2）B收到消息后，立即发送去确认知道不再收到A的消息。

（3）若在中午之前t时刻，A还没有收到B的确认信息，或者B 在中午前的2t时间内还继续收到A发来的消息，则第二天进攻。

2．3答案：（1）预定（A）客人（Guest）向主人（Hosts）发出要Pizza的Request。

（B）主人接受请求，提起电话拨Pizza饼店，在电话中提出预定的种类和数量。

（C）Pizza店的外卖服务生(Order Clerk)填好订单，然后传送给Pizza Cook。

完成；（2）送货（A）Pizza Cook将做好的Pizza饼给服务生；（B）服务生在订单上签字后送给送货车司机，司机开车取送货，沿道路送往订货人的地点；（C）送货车司机到达后，拿出定单和主人交接；（D）主人将送来的Pizza饼再送给客人(Guest)答案A．(1)中国总理与英文翻译之间：(a)中国总理对自己的英文翻译说中文；(b)中国翻译将中文翻译成英文后给法国总理的英文翻译；(2)法国总理与英文翻译之间(a)法国总理的英文翻译接收中国总理的英文翻译给自己的英文翻译；(b)将英文翻译成法文，然后给法国总理，反之亦然。

B．这三者之间要实现一种类似于电信系统中三方通信之类的过程：(1)中国总理拿起电话，说中文给中文/德文翻译(2)德文翻译把中文翻译成德文，然后通过电话线传送给法国总理的德文/法文翻译(3)德文/法文翻译将接收到的德文翻译成法文(4)德文/法文翻译将翻译过来的法文给法国总理听2．7 答案a．在分段情况下，都需要包含N层数据首部的拷贝b．在组合的情况下，可以用一个N层的数据首部组合成单一的N－1层PDU。

第3章的参考答案3．1 答案a. 因为多点配置是共享的广播信道。

第七章计算机网络基础人类所处的是一个以计算机网络为核心的信息时代，其特征是数字化、网络化和信息化。

计算机网络的产生和发展：定义：计算机网络是指将一群具有独立功能的计算机通过通信设备及传输媒体互联起来,在通信软件的支持下，实现计算机间资源共享、信息交换或协同工作系统。

计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物，两者的迅速发展及相互渗透，形成了计算机网络技术。

发展历程：1、以数据通信为主的第一代计算机网络：1954年，以单个计算机为中心、面向终端设备的网络结构，严谨来说是一种联机系统，只是计算机网络的雏形，我们一般称之为第一代计算机网络。

2、、以资源共享为主的第二代计算机网络：1968年，建立该网的最初是出于军事目的，保证在现代化战争情况下，仍能够利用具有充分抗故障能力的网络进行信息交换，确保军事指挥系统发出的指令能够畅通无阻，APPA网的建成标志标志着计算机网络的发展进入了第二代。

（第二代计算机网络是以分组交换网为中心的计算机网络，它与第一代计算机网络的区别在于：一、是网络中通信双方都是具有自主处理能力的计算机，而不是终端机；二、是计算机网络功能是以资源共享为主，而不是以数据通信为主。

3、体系标准化的第三代计算机网络：20世纪70年代，IBM公司的SNA和DEC公司的DNA最著名，1983年国际标准化组织提出的开放系统互联参考模型（OSI-RM）各层的协议被批准为国际标准，给网络的发展提供了一个可以共同遵守的规则。

4、以internet为核心的第四代计算机网络：20世纪90年代，internet 的建立将分散在世界各地的计算机和各种网络连接起来，形成了覆盖世界的大网络。

计算机网络的发展特点：高速互联，智能与更广泛的应用。

计算机网络的组成：从物理连接上讲，计算机网络由计算机系统，通信链路和网络节点组成。

1、计算机系统：计算机网络中的计算机系统主要担负数据处理工作。

2、网络节点：主要负责网络中信息的传送，接收和转发。