计算机网络数据通信技术

这是一个关于计算机网络数据通信技术的思维导图，大学计算机专业必备知识点分享！期末复习可以直接背诵，分享给大家。

第二章 数据通信基础

• 数据通信的基本概念
  • 信息和数据
    • 信息
      • 信息是对客观事物的反映
        • 信息=内容/含义
    • 数据
      • 数字化的信息称为数据
        • 模拟数据
        • 数字数据
          • 计算机中的信息都是用数字形式来表示的
    • 关系
      • 数据是信息的载体，信息则是数据的内在含义或解释
    • 信息的载体：图文声象
  • 信道和信道容量
    • 信道
      • 信道是传送信号的一条通道
      • 分类
        • 传输信号种类
          • 模拟信道
          • 数字信道
        • 使用权限
          • 专业信道
          • 共用信道
        • 传输介质
          • 有线信道
          • 无线信道
    • 信道容量
      • 信道传输信息的最大能力/信道的极限的数据传输率，通常用信息速率来表示.
      • 信道容量由信道的频带（带宽）、可使用的时间及能通过的信号功率和噪声功率决定
      • 单位
        • bps
      • 表达式
        • C=Blog2为底（1+S/N）
      • B
        • 信道带宽
          • 单位：Hz
      • 信噪比
        • S/N
          • 信噪比越大，信道容量越大（越大越好）
          • 单位
            • dB
  • 码字和码元
    • 码元
      • 一个数字脉冲
        • 是构成信息编码的最小单位
      • 一个二进制位
    • 码字
      • 码元组成的序列
      • 若干个二进制位
  • 数据通信系统主要技术指标
    • 比特率
      • 一种数字信号的传输速率
      • 单位
        • 比特每秒（bps）/千比特每秒（kbps）
    • 波特率
      • 每秒钟传送的波形个数
      • 单位
        • 波特（Baud）
    • 误码率
      • 衡量传输可靠性的指标
      • Pe=Ne/N
        • N是传送的总位数
        • Ne是出错的位数
      • 一般要求低于10的-6次方
    • 吞吐量
      • 单位时间内整个网络可以处理信息的总量
      • 单位
        • 字节/秒或位/秒
      • 表达式
        • 吞吐量=信道容量×传输效率
        • 传输效率=有效数据/总数据
    • 信道的传播延迟
      • 从信元端到达信宿端需要一定的时间
      • 时延
      • 因素
        • 信元端和信宿端之间的距离
        • 信号传播速度
  • 带宽与数据传输速率
    • 信道带宽
      • 信道所能传送的信号频率宽度
      • 表达式
        • 信道带宽=最高频率-最低频率
      • 单位
        • Hz
    • 数据传输速率（比特率）
      • 单位时间内信道内传输的信息量
      • 表达式
        • S=Blog2为底N
          • B是数字信号的脉冲频率（波特率）
          • N是调制电平数
• 数据传输方式
  • 数据通信系统模型
    • 数据终端设备（DTE）
      • 发出的信号通常并不能直接送到网络的传输介质上
      • 计算机.终端
    • 数据线路端接设备（DCE）
      • 介于DTE和传输介质之间的设备
      • 调制解调器
    • 通信线路
  • 数据线路的通信方式
    • 单工通信
      • 1条线路（通信链路）1个信道
      • 信息只能在一个方向上传送
      • 无线电广播、电视广播
    • 半双工通信
      • 2条线路（通信链路）1个信道
      • 双方可交替的发送和接收信息
      • 无线电台、对讲机
    • 全双工通信
      • 4/2条线路（通信链路）2/1个信道
      • 双方可以同时进行双向的信息传输
      • 计算机网络
  • 数据传输方式
    • 数据在传输线上是原样不变的传输还是调制变样后传输
      • 基带传输
        • 可以直接传输数字信号
        • 近距离
        • 通信线路利用率低
        • 0~10Mb/s
      • 频带传输
        • 模拟信号
        • 需要用到调制解调器
        • 远距离
        • 采用多路通用技术
          • 频分多路复用技术
      • 宽带传输
        • 多媒体数据
        • 0~40Mb/s
      • 局域网采用基带传输、宽带传输
      • 模拟数据和数字数据可以用模拟信号和数字信号传输
    • 传输是需要的信道数
      • 并行传输
        • 优：快
        • 缺：有干扰、贵
      • 串行传输
        • 优：成本低
        • 缺：慢
    • 数据传输技术
      • 异步传输
        • 单位
          • 字符
        • 优：控制简单，价格便宜
        • 缺：效率低，速度慢
      • 同步传输
        • 单位
          • 报文分组/帧/数据块
        • 优：传输率高、速度快
        • 缺：误码率高、控制复杂
    • 曼彻斯特编码
      • 0→1
        • 1
      • 1→0
        • 0
• 数据交换技术
  • 电路交换
    • 过程
      • 电路建立阶段
      • 数据传输
      • 拆除电路阶段
    • 线路利用率低，通信双方必须同时工作
    • 实时性好，通信速率较高
    • 建立物理的连接
  • 报文交换
    • 单位
      • 报文
        • 最长.长短不一且长度不限.可变
    • 不需要在通信的两个节点之间建立专用的物理线路
    • 数据以报文的方式发出
    • 传送过程采用的方式
      • 存储转发
    • 线路利用率↑实时性↓
  • 分组交换
    • 单位
      • 分组
        • 长度受限
    • 存储转发交换方式
    • 分类
      • 数据报
        • 乱序
        • 面向无连接
        • 数据选择
        • 报文交换的改进
      • 虚电路
        • 有序
        • 建立一个虚拟连接
          • 虚电路建立阶段
          • 数据传输
          • 电路拆除/释放
        • 电路交换的改进
    • 线路利用率高.实时性介于电路交换和报文交换之间
  • 信元交换技术
    • 单位
      • 信元
        • 固定53B.48B数据.5B信元头
    • ATM
      • 异步传输模式
        • ATM适配层
        • ATM层
        • ATM物理层
    • 面向连接
      • 电路交换
      • 信元交换
      • 虚电路
    • 适用于要求高服务质量的用户
    • 分组交换+电路交换
• 多路通用技术
  • 频分多路复用（FDM）
    • 不同频率的信号在同一时间使用信道
  • 时分多路复用
    • 不同用户在不用时间段使用信道
  • 波分多路
    • 在一根光纤中同时传输多个光信号
  • 码分多路
    • 频分+时分
      • 无线通信
• 差错检验与校正
  • 差错
    • 随机（热噪声）
      • 内部因素
        • 某位码元出错
    • 突发（冲击噪声）
      • 外部因素
        • 一系列二进制
  • 奇偶校验
    • 附加位
      • 偶
        • 保证1的个数是偶数个
      • 奇
        • 保证1的个数是奇数个
  • 循环冗余码校验
    • 多格式码
      • 16位的双字符