文档介绍：第3章计算机网络基础知识
问题
原由
数据通信技术完成数据的编码、传输和处理,为计算机网络的应用提供必要的技术支持和可靠的通信环境。那么,它是如何实现这些功能的呢?这就是本章所要讨论的问题。
本章重点讨论数据通信系统和常用通信信道类型、数据调制与编码技术、数据传输技术、多路复用技术、数据交换技术和差错控制等技术。
教学
重点
能力
要求
掌握: 数据通信的基本概念,数据传输与编码技术.
了解:数据传输技术的发展趋势。
熟悉: 多路复用技术、数据交换技术、差错控制技
术等。
§ 计算机网络的组成
§ 数据通信技术基础
§ 数据交换基础
本章目录
计算机网络基础
知识结构
数据交换技术基础
网络数据通信
数据通信技术基础
差错控制技术
信道复用技术
调制与编码技术
网络拓扑结构
链路
网络结点
计算机网络的组成
数据通信基础知识
数据通信技术指标
数据传输方式
数据同步技术
§ 计算机网络组成
计算机网络拓扑结构
拓扑学是几何学的一个分支。拓扑学首先把实体抽象成与其大小、形状无关的点,将连接实体的线路抽象成线,进而研究点、线、面之间的关系,即拓扑结构(Topology Structure)。
在计算机网络中,抛开网络中的具体设备,把服务器、工作站等网络单元抽象为“点”,把网络中的电缆、双绞线等传输介质抽象为“线”。
计算机网络的拓扑结构就是指计算机网络中的通信线路和结点相互连接的几何排列方法和模式。拓扑结构影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等许多方面,是决定局域网性能优劣的重要因素之一。
网络的拓扑结构
优点:结构简单,价格低廉、安装使用方便。
缺点:故障诊断和隔离比较困难。
1、总线型拓扑结构
总线型拓扑结构是指所有结点共享一根传输总线,所有的站点都通过硬件接口连接在这根传输线上。
图 1-6 总线型拓扑结构示意图
打印机
磁盘
工作站
工作站
工作站
工作站
终接器
终接器
服务器
网络的拓扑结构
2、星型拓扑结构
星型拓扑结构是符合令牌协议的高速局域网络。它是以中央结点为中心,把若干外围结点连接起来的幅射式互连结构。
优点:单点故障不影响全网,结构简单。增删节点及维护管理容
易;故障隔离和检测容易,延迟时间较短。
缺点:成本较高,资源利用率低;网络性能过于依赖中心节点。
图 1-7 星型拓扑结构示意图
工作站
工作站
工作站
工作站
服务器
集线器
网络的拓扑结构
3、树型拓扑结构
树型结构是星型结构的扩展,它由根结点和分支结点所构成,如图1-8所示。
优点:结构比较简单,成本低。扩充节点方便灵活。
缺点:对根的依赖性大。
图 1-8 树型拓扑结构示意图
工作站
工作站
打印机
服务器
集线器
集线器
集线器
集线器
网络的拓扑结构
环型结构的显著特点是每个节点用户都与两个相邻节点用户相连。
优点:简化路径选择控制,传输延
迟固定,实时性强,可靠性高。
缺点:节点过多时,影响传输效率。
环某处断开会导致整个系统
的失效,节点的加入和撤出
过程复杂。
图1-9 环型拓扑结构示意图
工作站
工作站
工作站
服务器
工作站
工作站
4、环型拓扑结构
环型拓扑结构将所有网络结点通过点到点通信线路连接成闭合环路,数据将沿一个方向逐站传送,每个结点的地位和作用相同,且每个结点都能获得执行控制权。
网络的拓扑结构
5、网状拓扑结构
网状拓扑结构中的所有结点之间的连接是任意的,没有规律。实际存在与使用的广域网基本上都采用网状拓扑结构。
图 1-10 网状拓扑结构示意图
工作站
工作站
工作站
路由器
工作站
路由器
路由器
路由器
优点:具有较高的可靠
性。某一线路或
节点有故障时,
不会影响整个网
络的工作。
缺点:结构复杂,需要
路由选择和流控
制功能,网络控
制软件复杂,硬
件成本较高,不
易管理和维护。
链路
数据传输介质是网络中连接收发双方的物理通路,是数据通信中实际传送信息的载体。网络中常用的传输介质有:同轴电缆、双绞线、光纤、微波、卫星、红外线等。
1、同轴电缆(Coaxial Cable)
同轴电缆是局域网中最早使用而且应用十分广泛的传输介质,可以通过专用的中同轴电缆(俗称粗缆)或小同轴电缆(俗称细缆)来组网,并广泛应用于局域网中。同轴电缆由内导体、绝缘层、屏蔽层及外部保护层组成,其结构如图2-14所示。
保护层、屏蔽层、绝缘层、导体
图 2-14 同轴电缆结构示意图
同轴电缆的最