网络管理员笔记2015..doc

计算机网络概述


1:数据信号
数据可分为模拟数据与数字数据两种。数字信号转化为模拟信号,这一过程称为调制(Modulation)。在另一端,接收到模拟信号要还原成数字信号,这个过程称为解调(Demodulation)。通常由于数据传输是双向的,因此,每端都需要调制和解调,进行调制和解调的设备称为调制解调器(Modem)。
模拟信号的数字化需要三个步骤,依次为采样、量化和编码。
2:信道
要进行数据终端设备之间的通信,当然要有传输电磁波信号的电路,这里所说的电路即包括有线电路,也包括无线电路。信息传输的必经之路称为“信道”。
信道和电路不同,信道一般都是用来表示向某一个方向传送数据的媒体,一个信道可以看成电路的逻辑部件;一条电路至少包含一条发送信息或一条接收信道。
3:数据通信模型
数据通信和传通的电话通信的重要区别之一是,电话通信必须有人直接参与,双方都确认后才开始通话。数据通信没有人直接参与,就必须对传输过程按一定的规程进行控制,以便使双方能协调可靠地工作。
4:数据通信方式
数据通信方式可分成以下三种。
单工通信:数据只能沿一个固定方向传输,即传输是单向的。
半双工通信:允许数据沿两个方向传输,但在同一时刻信息只能在一个方向传输。
双工通信:允许信息同时沿两个方向传输,这是计算机通信常用的方式,可大大提高传输速率。

1:数据传输的方式
并行传输与串行传输
并行传输指的是数据以成组的方式,在多条并行信道上同时进行传输,常见的就是将构成一个字符的几位二进制码分别在几个并行信道上进行传输。但并行传输必须有并行信道,这往往带来了设备或实施条件上的限制,因此,实际应用受限。
串行传输指的是数据流以串行方式,在一条信道上传输。串行传输只需要一条传输信道,易于实现,是目前采用的一种主要传输方式。但是接收方不能从接收到的数据流中正确地区分出一个个字符,因而传输将失去意义。对于码组或字符的同步问题,目前有两种不同的解决办法,即异步传输方式和同步传输方式。
异步传输与同步传输
异步传输一般以字符为单位,不论所采用的字符代码长度为多少位,在发送每一字符代码时前面均加上一个“起”信号,其长度规定为1个码元,极性为“0”,字符代码后面均加上一个“止”信号,其长度为1或2个码元,极性皆为“1”。这种传输方式的优点是同步实现简单,缺点是对每一字符都需要加入起、止码元,使传输率降低,故适用于1200bps以下的低速数据传输。
同步传输是以同步的时钟节拍来发送数据信号,因此在一个串行数据流中,各信号码元之间的相对位置都是固定的(即同步的)。接收端为了从收到的数据流中正确地区分出一个信号码元,首先必须建立准确的时钟信号。传输效率较高。
2:数据传输的形式
基带传输
在信道上直接传输基带信号的方式称为基带传输,它是指在通信电缆上原封不动地传输由计算机或终端产生的数字脉冲信号。传输距离一般不超过2KM,超过进则需要加中继器放大信号,以便延长传输距离。基带信号绝大部分是数字信号,传输的速率愈高,能够传输的距离愈短,计算机网络内往往采用基带传输。
频带传输
将基带信号转换为频率表示的模拟信号来传输的方式,称为频带传输。例如,使用电话线进行远距离数据通信,采用频带传输时要求在发送和接收端安装调制解调器,这不仅实现了数字信号可用电话线路传输,而且可以实现多路复用,从而提高了信道利用率。
宽带传输
将信道分成多个子信道,分别传送音频、视频和数字信号的方式,称为宽带传输。它是一种传输介质频带宽度较宽的信息传输方式,通常为300-400MHz。系统设计时将此频带分割成几个子频带,采用“多路复用”技术。
3:数据传输速率
比特率
比特率是指单位时间内所传送的二进制码元的有效位数,以每秒多少比特数计,即bps。例每秒传输800个二进制码元,它的比特率是800比特/秒(800bps)。码元是对于网络中传送的二进制数字中每一位的通称,也常称作“位”或b。例如1010101,共有7位或7b。
信道宽带
为了使信号传输中失真小些,信道要有足够的宽带。
波特率
码元速率的单位叫波特(Baud),所以码元速率也叫波特率。
奈奎斯特定理
信道波率(最大码元速率)=信道带宽*2
数据速率=信道波率*log2*码元信息量
香农定理
奈奎特定理是在无噪声的理想情况下的极限值。实际信道会受到各种噪声的干扰,因而远远达不到按奈奎斯特定理计算的数据传送速率。香农研究表明,有噪声信道的极限数据数率。例如信道带宽为3000Hz,信噪比为30dB,则最大数据速率为30000bps,实际上,在3000Hz宽带的电话线上,数据速率能达到9600bps就很不错了。