计算机科学导论——基于计算思维的思想与方法（第4版） 课件 【ch11】计算机网络技术.pptx

计算机科学导论基于计算思维的思想与方法计算机网络技术第十一章新工科建设之路·计算机类系列教材 01计算机网络概述——抽象 计算机网络概述——抽象01一、计算机网络的基本概念1.计算机网络的定义让算机网络(Computer Network)是指把分布在不同地点，并县有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件和协议的管理下，以实现网络中资源共享和交换为目标的系统。 计算机网络概述——抽象01一、计算机网络的基本概念2.计算机网络的形成计算机网络从20世纪60年代开始发展至今，经历了从简单到复杂、从单机到多机、由终端与计算机之间的通信演变到计算机与计算机之间的直接通信，经历了4个阶段。(1)远程联机阶段；(2)互联网络阶段；(3)标准化网络阶段；(4)网络互联与高速网络。 计算机网络概述——抽象01一、计算机网络的基本概念3.网络的功能计算机网络最大的优点是最大限度地为用户提供信息共享及信息的快速传递，网络的功能可概括为5个方面：资源共享、网络通信、分布式处理、集中管理、均衡负荷。 计算机网络概述——抽象01二、网络的基本类型1.有线网(Cable Network)有线网是指网络与网络之间以及网络与用户之间的信息传递是通过有线传输介质来实现的。根据网络连接的地理范围，可将有线网络分成为局域网、城域网、广域网和接入网。2.无线网(Wireless Network)为了区分不同的信号，采用不同的频率进行信息传输。与有线网相似，无线网通常也按网络的覆盖范围分类。(1)无线个域网，(2)无线局域网，(3)无线城域网，(4) 无线广域网。 计算机网络概述——抽象01三、OSI/RM体系结构据的格式和时序。我们把为网络数据交换面制定的规则、约定和标准统称为网络协议，它是两个实体间完成通信或服务必须遵循的规则和约定。网络协议通常分为对等层间的对话协议和相邻层间的接口协议，主要由以下三要素组成。(1)语法；(2)语义；(3)时序1.网络协议 计算机网络概述——抽象01三、OSI/RM体系结构2. OSI/RM 模型OSIRM将整个网络按照功能分为7层，要求在两个通信实体(系统A和系统B)必须遵循这7层结构，如图11-2所示。 02网络数据传输——理论 网络数据传输——理论021.数据类型在计算机网络通信线路中传输的数据信息，根据数据性质，可分为模拟数据和数字数据两种。一、数据通信2.信号类型信号是数据的具体物理表现形式，具有确定的物理描述，分为模拟信号和数字信号。 网络数据传输——理论023.数据通信系统数据通信是在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列的过程，数据通信系统就是这个过程的物理实现，并且由发送设备、传输信道和接收设备3大部分组成。数据诵信系统如图11-4所示。一、数据通信 网络数据传输——理论021.串行传输与并行传输串行传输是指数据以串行方式在一条信道上传输，在计算机中通常用8位二进制代码表示一个字符。在数据通信中，可以按如图11-5所示的方式，将待传输的每个字符的二进制代码按由低位到高位的顺序依次传输，称为串行传输。二、数据传输方式 网络数据传输——理论02(2)并行传输(Parallel Transmission)并行传输是指数据以成组的方式在多个并行信道上传输。数据通信中将表示一个字符的 8位二进制代码同时通过8条并行的通信信道发送出去，每次发送一个字符代码， 这种工作方式称为并行传输，如图11-6所示。二、数据传输方式 网络数据传输——理论022.同步传输与异步传输(1)同步传输(Synchronous Transmission)数据通信系统中通常使用的同步技术可分为两类，一类是位同步，另一类是字符同步。(2)异步传输(Asynchronous Transmission异步传输的特点是：每个字符作为一个独立的整体进行发送，字符之间的时间间隔可以是任意的，因而实现比较容易；但每传输一个字符都需要多使用2~3位，故适合低速通信。二、数据传输方式 网络数据传输——理论02多路复用传输的基本原理如图11-9所示。三、多路复用传输 网络数据传输——理论021.模拟——数字调制编码模拟——数字调制编码是把模拟数据转换为数字信号的编码方法。由于数字信号传输失真小、误码率低、数据传输速率高、便于计算机存储，因此将模拟数据数字化已成为必然趋势。模拟——数字调制编码的最常用方法是脉冲编码调制，其典型应用是语音数字化。PCM的工作过程包括3个步骤：采样、量化与编码，如图11-12所示。四、数据调制编码 网络数据传输——理论022.数字——数字调制编码利用数字通信信道直接传输数字数据信号的方法称为数字信号的基带传输。数字信号在进行基带传输前，需要进行数字编码(Encoding)。数字信号的数