计算机网络与通信 教学目的 在构造计算机网络时,我们首先遇到的 第二章 问题就是“血液”怎样在“血管”中传输,即 如何实现数据通信 数据通信技术 ·数据通信正是为了适应计算机之间信息 传输需要而产生的一种新的通信方式 是计算机网络中各计算机间信息传输的 教学要求: 学习方法: 了解与计算机网络相关的的基本通信概 在学习本章时,要熟练掌握支持计算机网络运 念和技术 行的关键基础设施之 传输介质,掌握传 掌握支持计算机网络运行的关键基础设 输介质的种类及产品。 传输介质 在学习的过程中,要带着在何种环境下选用何 种传输介质的思考来学习和掌握传输介质的种 类、产品及使用环境与方法,掌握如何利用各 种传输介质去组网 对于传输技术及交换技术,只要求了解为何会 有这些传输技术和交换技术产生,以及它们的 基本概念和机制 传输介质 传输介质分类 数据传输介质是数据传输的物质基础, 传输介质的种类很多,性能也很复杂 它是两节点间传输数据的“道路 习惯上可分为有线介质和无线介质两大 如声音要通过空气传输,电信号要通过 导线传输,光要通过透明物质包括气 有线传输介质—双绞线、同轴电缆 体、液体或固体来传输 光纤 无线传输介质—微波、卫星、短波
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传输介质的特性 传输介质的特性 数据信号在信道上传输时,要求能迅速 物理特性:包括介质的物质构成、几何 而不失真地从源端传输到宿端,传输距 尺寸、机械性能 性能、化学性能 离尽可能远,传输介质的特性对数据传 和物理性质等 输的质量有决定性的影响 ·传输特性:包括衰减特性、频率特性和 通常人们将其特性分为物理特性、传输 适用范围等 特性、抗干扰特性、地理范围和相对价 格等特性 传输特性 传输介质的特性 衰减:信号在介质中传输时,都会产生一定程 抗干扰性及干扰性:抗干扰性是指介质内传输 度的衰减,对于有线传输介质电缆而言,其衰 的信号对外界干扰的抵抗能力,干扰性是指介 量与电缆的种类、长度及信号的频率有关 质内传输的信号对外界的影响。 衰减量用分贝(dB)表示,衰减量与电缆的长 地理范围:根据前三种特性,保证信号在失真 度成正比,与电缆的线径成反比 允许范围内,所能达到的最大距离 频率特性:有的介质适合于模拟信号传输,有 取决于传输介质的性能和制造成本 的适合于数字信号传输: 输介质是网络的基础,是网络的重要资源和重 传输容量:有的则容量小,这一切特性就是传 要组成部分。它的性能和价格,对整个网络的 输特性 性能价格比有着巨大的影响,应慎重选择 问轴电缆 问轴电缆的作用 ·同轴电缆包括一个铜线芯,由绝缘层 编织的金属屏蔽网和外层覆盖物环绕 衰减 Attenuat 两根网线如果离的很近时,相互之间会有 个干扰。加上屏蔽层之后,会使干扰减 其主要作用是防止多根网线相互之间的影
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问轴电缆的使用 终结器 Terminator 同轴电缆用于组建总线型网络Bus 在网络两端的终结器 Terminate是50欧的电 屏蔽层上 终结器的作用是吸收波的反射 早早早早 总线型网络一点断开,整个网络断开。这是因 为此时两端的终结器不起作用,无法吸收波的 Laminates 反射,造成了网络的混乱。 问轴电缆的分类 使用时应注意的问题 ·同轴电缆可分为两种基本类型,基带同轴电缆 使用网线时应注意接地,避雷器 和宽带同轴电缆。 带同轴电缆,其屏蔽线是用铜做成的网,特 性阻抗为509(如RG-8、RG-58等) 宽带同轴电缆常用的电缆的屏蔽层通常是用铝 冲压成的,特性阻抗为759(如RG-59等)。 双绞线 Twisted-Pair 双绞线 Twisted-pair 双纹线的八根芯,仅有四根芯在工作,即两对,其中 双绞线一般做10M或100M的以太网 对发送数据,一对接牧数据 其连接距离是100米。10M的网络一般采用3 双纹的目的是抵消串扰,保护传输的数据免受干扰 类线即可,如果是100M的网络,应采用5类 ·双纹线缠绕的越紧密,网络能够达到的速度也就越 上的线 双绞线的连接 双绞线电缆使用RJ-45连接器连接到计算机 或Hub上。这与RJ-11连接器(电话机上)相 似。但是RJ-1是四芯的接头,而RJ-45是八
3 • Ö✽×ÙØ✽Ú☞Û☎Ü✡Ý✡Þ☎ß☞à✡áãâ✽äBus Terminator • å✒æ✻ç✽è✸é✒ê❅ë✽ì✿í✸î ü✸ý❅þ✽ÿ ï ðñ ò ó ôõ ö÷✸ø ùú✭ê✭û å✁✄✂✆☎☞û✞✝✭ê✆✟✄✠✄✡✄☛✌☞✎✍✌✏✁✑ • ë✸ì✿í☞ê✞✒✄✓✽÷✌✔✄✕✎✖✒ê✆✗✄✘✁✑ • ✙✎✚✌✛✒æ✻ç✄✜✌✢✌✣✄✤ý✆✥✄✦ ✪✎✫✧✬ æ✻ç✌✣✄✤✧✑✆★✽÷✧✩ è✸é✒ê❅ë✽ì✿í✌✭✎✮✄✒✌✓ ý✆✯✄✰✔✌✕✎✖✒ê ✗✎✘ý✎✱✄✲ ✸æ❅ç✒ê✞✳✌✴✧✑ • ❅✌❆ ✵✞✶✸✷✞✹✎✺✌✻✌✼✎✽✄✾✄✿✌❀✄❁✌❂✌❃✎✿✌❄✧✵✞✶✸✷✆✹ ❄✧✵✞✶❇✷✞✹✧❈ • ✿✌❄✧✵✞✶✸✷✆✹✌❃✆❉✄❊✌❋✄●✌❍✎■✄❏✌❑✄▲✁▼✄◆✎❃✎❖ P✧◗✆❘✼50 ❙❯❚ ❱RG-8 ❲ RG-58❳✸❨✎❩ • ❆ ❴✄❵ ❄✧✵✞✶✸✷✆✹✄❬✎■✁▼✌✷✆✹✧▼✞❊✌❋✄❭✄❪✌❬✄❍✎■✌❫ ▲✁▼✎❃✎❖P✧◗✆❘✼75 ❙❯❚ ❱RG-59❳✸❨✎❈ • ❛✸❜❞❝✧❡❣❢✧❤❇✐❦❥❧❇♠♦♥✧♣❦q✸rs Twisted-Pair • t✈✉✈✇②①②③✆④⑥⑤✞⑦✈⑧⑩⑨②⑨✈❶⑩⑤✞⑦②❷②❸②❹⑩❺✎❻ • t✈✉✈✇✞❼❽①②❾✈③✈⑦②❿②➀✞④❽❾✈③⑩➁✞➂②➃✈⑦②⑧②⑨⑩⑤✆⑦❽➄✆➅ ➆⑤✞➇⑩➈✈➉②➊✞⑦ ➆⑤②➋✈➌✈➉⑩➊✆❻ • t✈✉✆❼✆➍⑥❼⑩➎⑩➏✈➐✎➑➓➒✆➔❽→✈➣⑩↔✈↕✆❼❽➉⑩➊✞➙②➛②➜②➒✆❻ • t✈✉✈✇②❹⑩❺✎❼⑥➝✈➞✈➟✈⑦✈➠⑩➡✈➢❽➤✈➥✈➦✞❼⑥➧✈➨✈➩✈➫⑩➝ ➭ ❻ Twisted-Pair • ➯❦➲❇➳❇➵✸➸❇➺10M➻100M➼❦➽✌➾❞➚❇➪ – ➶✄➹✄➘✄➴✌➷✌➬ Ñ✄Ò✧Ó✆Ô✧Õ✎Ö✌× 100➮✁➱ 10M✃✄❐✆❒✄❮✄❰✄Ï✌Ð3 ➬100M✃✄❐✞❒Õ✆ØÏ✄Ð 5Ñ Ù✈Ú ✃Ò ➱ • ➯❦➲❇➳❣➼✧Û❇Ü – Ý✄ÞÒ✸ß✞à✄á ç ÐRJ-45➹✄➘✄â✄➹✌➘✌ã✎ä✄å✌æ HubÚ ➱✞è✌éRJ-11➹✌➘✄â( ß✞êæ Ú ì )ë ➱✞í✌➬RJ-11➬✧î✎ï✧✃✞➘✌ðÕ✎ñRJ-45➬✄ò ï✎➘✌ð✧➱
双绞线的连接 双绞线的连接 连接器是八芯接头,里面有八个位置可 双绞线的八根芯相互缠绕时,其绞合度并不 供连接,与双绞线连接时,两边的线序 且分别是橙白,橙,绿白,兰,兰白 必须一致 绿,棕白,棕几种不同的颜色 使用的时候只用了其中的四根芯即1 接时应按一定的布线规范(568B),即线序按 2、3、6 兰,兰白,绿,棕白,棕 R45连器 双绞线的连接 双绞线的连接 当两个Hub相连时,应用交叉线,如下图 做交叉线时,不要把网线剪断再连接, 所示。 只需在两个RJ-45接头上做一下改动即 如下图所示 双绞线的连接 双绞线的分类 新的Hub有一个专门的集电口,两个Hub 它有两种类型: 连接时应该把一个Hub的集电口和另一个 非屏蔽的双纹线UTP Hub的普通口相连接,如下图所示 更便宜,抗噪性也相对较低 屏蔽的双绞线STP 屏敲双线电缆中的继绕电线对被一种金属例如幣制成的 开层的喝声与夏线生的相也相位禽
4 • Û❇Ü❇ó❦ô❇õ❇ö✸Ü❦÷❣ø✧ù❇ú❦û❦õ✸ü❇ý❦þ❇ÿ ☛✟☞ Û❇Ü♦ø✂✁✸➯❦➲❇➳✸Û❇Ü☎✄❦ø✝✆✟✞♦➼✁➳✡✠ ➵✡✌❞➪ • ✍✡✎♦➼✟✄✝✏✒✑✡✎✔✓✖✕✔✗✸➼✙✘✖✚❦ö✙✛1 ✜ 2 ✜ 3 ✜ 6 ➪ • ✢✤✣✤✥✡✦★✧✪✩✖✫✤✬✤✭✖✮✪✯✝✰✖✱★✲✤✣✤✳✤✴✝✵✤✶ ✷ ✱★✸✖✹✤✺✖✻✪✼✒✽✾✱★✼✝✱★✿✒✽✾✱★❀✝✱★❀✒✽✾✱ ✿✝✱★❁✒✽✾✱★❁✤❂✖❃✖✶✝❄✤✦✾❅✖❆✂❇ • ❈✤❉✝✰✪❊✤❋✤●✖❍✂✦✾■✤✥✤❏✖❑(568B) ✱✤▲★✥✤▼✤❋ ✼✟✽✾✱✪✼✝✱★✿✟✽★✱★❀✝✱★❀✟✽★✱★✿✝✱★❁✟✽★✱★❁✂❇ • ❪✒❫☎❴ ◆✝❖✟PHub◗✟❘☎❙✟❚✂❯✟❱✒❲✟❳✟❨✙❚✂❩✟❬☎❭ • ❵✒❛✟❜✟❝✙❞✟❡✡❢✡❣✟❤✔✐✝❝✟❥✒❦✟❧✡♠✟♥☎❡ ♦✟♣✡q✟r✟sRJ-45♥✒t✡✉✟❵✒✈✒✇✒①✂②☎③ ④☎⑤ • ⑥✟✇☎⑦✖⑧✒⑨⑤ • ➂✟➃☎➄✝➅✒➆✡➇ ⑩✙❶Hub❷✒❸✡❹✟❺❼❻✡❶✝❽❼❾✒❿✝➀✝➁✟❹Hub ❸✡❹Hub❶✝❽❼❾✒❿✪➈✒➉✟❸✡❹ Hub❶✝➊✟➋➌❿✪➍➂✟➃➀✂➎✟➏☎➐✖➑✒➒☎➓ • ➔✟→✟➣✟↔✟↕✒➙☎➛ – ➜✪➝✖➞✂➟✾➠✤➡✤➢UTP • ➤➥➧➦➨➫➩➯➭➳➲➵➯➸➯➺➻➯➼➫➽➫➾➼➳➚➪➯➶➯➹➫➘➯➸➯➴➬➷➮➫➱ ➲➭➫➼➬✃ ❐❒➫❮➯❰➫Ï➯Ð➬Ñ ÒÓÔ➧ÕÖ➫×➯Ø➫➥➫➦➯➨➯➩➯➭➬➷Ù➫Ú ➷➥➧➦Û ✃ ÜÝ➧Ñ ÒÓÔ ÞßÓÔ➫à➯á➧â➫Ñ ã➫äå➧æç➯➼➫è➯é➳✃ – ➝✖➞✝➟★➠✤➡✤➢STP • ➥➫➦➯➨➯➩➫➭➬➲➵➫ê➫➷ë➯ì➬➲➭➯➼➯í➫➻➯î➫ï➯ð➫ñ➯❒➫ò➯ó➯ô➬➷ ➥➫➦➯ÛÏ➫➸➧õ➫Ñ ö➫÷➯ø➫ù➯➭➫➼➧ê➯➷➧➲➭➧æ➯ú➯ç➯û➯➮➫➱➧➷➧✃ ➥➫➦➯Û➯ü➬➷ ✞✆✟ ä➫ý➯þ➯➨➯➩➫➭➯ü➬➷ä➯ý➫ÿç➬Ñ ➯ö✂✁✂✄✆☎✂✝➫ç ✃
1E已将TP电缆命名为“10B=T“ “代表采用基带传输方法传输信号 做线时应注意的一点问题 络在络端终 线(CAT1):包括两个电线对。1类适用于话音通信,而不适用 欧络欧电R45结 T r m n t o 但由类很少用于项传得除对,数据传验率可以达到加 络。电阻,它加短。这是因为x这 段越。r是传输性加就越差。 可节即的7e但都m提(对:支特中的量, 阻要求是 的影式但止电接对支转断到楼 类线:5类线的更级别的版本,是吞吐量则轴类线围 光纤 光纤传输原理 光纤是用极细玻璃纤维或极细石蕨 信就是利用光导纤维传递光脉冲来进行通信。有光 玻璃做传输媒体。n用T利用了光 约为10的量级 根光纤通信系统的传输 全反射原理。 远大于目前其它各种传输介质的带宽 包层 光纤是光纤通信的传输介质。在发送端有光源,可以采用 北在按用电它假在电光的得图能检 剩角 光纤分类 光纤的传输 单模光纤 多模光纤的传输距离一般2Km 光源是一个激光极管,产生的是单色的光。这时 光纤戏线线划的一;光在光纤以的线传输 单模光纤的传输距离要远得多,能连 100Km接上 光源是一个发光极管,产生的是复色光,光在光 光纤的传输速率>100Mbps,且可靠性 纤中以全反射传输
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光纤系统的特点 无线网络 输速度极快,大容量的传输数据 的网络连 可靠性高,抗干扰能力强,差错率低 以性奚。这是因越 安全性保密性好。 无线网终號纤 线网络能维或,现 玻线的网聾 传输媒体的选择 计算机信息表示 体利以下 网络 就利7导二传脉来行。一有相当于来相1 际敌要的全反量可在要能 0可见的频有相当的率 积 有一传脉导约为。一有葙x。带的7导z利量 EDCDIC信 传脉来行。一有相当于来相 各传脉种介信。质量在发送 因导以采利,日偶前其导二采 在发极量管或半体激 信息与数据 计算机中的数据组织 能产光生按,数据 能收做成 见的器观线采在一压输的而的统线 的测达到 能光数据的容。“能 脉的中的 可以光 到,模可以光语光。单 像类。 ·数据光一纤光源是一个光 收做成 单’激二管/一的高低产球极的拨 欢般 色。产这时。 的单目行。“0
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纠错编码(为什么) 纠错編码(方法、原理) 从使得 玻衰减维A会代码发生改变商 板消E将UT使P电缆 消E将下 缆得其中上代表最 生误 此源是一编码如种金属抗外 缆数据 p采用得带缆 产便纠成例产变来器是八有额芯头 浅号’P鼇{下 橙一统代码是吗有如纠成编码额 种金属外例因置种金属抗外P 际胁会指从定了代表,缆双得"线果用规 悉用于为国际协会下 纠错码分类 常用的纠错码 误图到体可龄”8”到你 艮偶前其信z cA雅信r光奸光来离包狮 离对前其导纤器的信相的“1“的有 在现,特便发现误模便纠成误 来.8偶来8偶前其,8日来(8目前其 日偶前其信用就日偶前其信的发语在音 数知信相的的位,日来有而不偶来有商 小量一四信传对输通的速率可 属代 传脉来导的 速0 叶新U安a装“1”得及言使Ba里铁 信。最纤高源不0一因导 全的件能来信的27倍7 得651为100010表10数信G H在n的8。少作信 线鸦热两热两操结舞网(精 终结器网络两两模增强级已r倍m强是i同n 网络两at同o是于
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保密无 皆號舊颏相于1·而没DD3D2D 差 非常高 徐要英做抗教低要靠 光度开公整泡度射也层受反 量一最天系式器# 各质在前 要靠它各入射 统输网络 类发。低要前 1统要人带远大理里偶要校要 率1·而没相,能有连有接上速 请源采极或半体器K们D:D2…D2,D1 电作r下能产接收做成r们检测们P1P2…P2,P1 大其靠 下作到时n们还原出检测单 H橫 测模语下光纤行到们检测体器能下作到时们还光源 麼以校要Pi 要求 能产管,O产生的单能色,还下这 电时光出经r到1邓管还纹到们单源 PP2P1回 码HHHH 大 们最时 极DDD2PDP2P1 带宽远大"DD3D2D1,理要校要PP2P1 3得 见的 由可位置 4得有个相 连Mz改 DD以极01 供网绪极 HIH4HSHAH;H-H(D4D, D2P3D, P2Pi) Iih,H,H 假付B①0要半可必致 璃变极 SI=PI+D1+D2+D4=1+1+0+1=1 -距越 S2=P2+D1+D3+D4=0+1+0+1=0 S3=P3+D2 H2=H3+H6+H7P2=D+D3+l 要度 Ha=HS+H6+H7 P3=D2+D3+D4 知3s21=101 越要璃短变1
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基带与宽带(3) 面向连接和无连接 带传输用的比较多 网输都采用一种传输 如制类 网,的牌 雙,肉大数量全计影纸 带鬟输调网上,能传输达以和速,率 度快縷 信号同步 到时还原出单榜形是一个激二极管原,产生的单单 反射线输的单单 各 多中金的上传全 时纤双线一以的单的线输的 距离般距离。单要远得桃红光上传输这 能遵上速率且可靠性 衰会代发生双变产误此纠器编是八线芯中 线头,里面有个位可从位 消1已将T电命 c)差分曼彻斯特编码 中变上代表最数传验变代度是bD果用生这 佛别是类和 规的标准纤生发生模输说此 是改图少数到生餐变 A/国际协浍指定 国阵协定会双 是观侧里?题 管理博络需 码发獎双变胜 E虽衰减 线规的标准纤标一些 线规的标准纤传准 r他到连技术例
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