《ch数据通信技术》课件

《数据通信技术》课件CH本课件旨在介绍数据通信技术的基础知识，涵盖网络模型、数据传输、网络安全等方面WD第一章绪论数据通信技术是现代社会信息化建设的基础，为人们提供了一个便捷、高效的信息传递和共享平台本章将概述数据通信的基本概念、发展历程和应用领域，为后续学习打下基础数据通信的基本概念

1.1数据通信的定义基本组成数据通信是指通过电子手段在两一个完整的数据通信系统通常包台或多台设备之间进行数据的传括数据源、发送器、通信信道、输和交换接收器和数据宿数据通信的目的数据通信的主要目的是实现信息共享和资源互联，提高工作效率，促进社会发展数据通信的发展历程

1.2早期阶段早期数据通信主要依赖于电报和电话，数据传输速度缓慢，效率低下计算机网络时代随着计算机技术的快速发展，数据通信技术也得到了突飞猛进的进步，以互联网为代表的计算机网络技术应运而生移动通信时代移动通信技术的出现使数据通信变得更加便捷和高效，人们可以通过移动设备随时随地接入互联网物联网时代物联网技术将各种设备连接在一起，海量数据的产生和传输对数据通信技术提出了更高要求数据通信的应用领域

1.3互联网应用移动通信物联网远程办公数据通信技术是互联网的基移动通信利用数据通信技术实物联网使用数据通信技术连接远程办公使用数据通信技术实础互联网应用广泛，例如电现语音、短信和数据传输智设备和收集数据物联网应用现远程协作和信息共享远程子邮件、网页浏览和视频流能手机和移动网络依赖于数据范围广泛，包括智能家居、智办公对现代商业和工作方式影通信慧城市和工业自动化响深远第二章数据通信系统基础本章介绍数据通信系统的基本概念和组成部分，以及通信信号的处理方法数据通信系统是现代信息社会的基础，其基础知识的掌握对理解和应用数据通信技术至关重要数据通信系统的组成

2.1源节点传输介质12数据通信系统中产生数据的节点，负责将数据转换为信号发传输介质负责连接数据通信系统中的各节点，使信号能够有送出去效地传输目的节点通信协议34接收数据的节点，负责将接收到的信号还原成数据，并进行通信协议是数据通信系统中的重要组成部分，负责规范数据处理传输和处理的规则通信信号的描述

2.2模拟信号数字信号信号的频谱信号的带宽模拟信号是连续变化的信号，数字信号是离散的信号，其幅信号的频谱是指信号在不同频信号的带宽是指信号所占据的其幅度和频率都随时间连续变度和频率都以离散值表示，通率上的能量分布频率范围化常以二进制编码方式表示信号的采样和量化

2.3采样是将模拟信号转换为数字信号的第一步它以固定速率测量模拟信号的幅度量化则是将采样后的幅度值离散化，用有限个离散值来表示采样1将模拟信号转换为数字信号的第一步量化2将采样后的幅度值离散化编码3将量化后的值转换为二进制代码信号的编码和调制

2.4信号编码和调制是数据通信中至关重要的步骤，它将数字信号转换为适合在物理信道中传输的模拟信号编码1将数字数据转换为适合传输的代码形式调制2将编码后的数字信号调制到载波信号上解调3接收端将调制后的信号解调回原始数字信号解码4将解码后的信号恢复为原始数据编码和调制过程确保了数据在传输过程中的完整性和可靠性，并提高了数据传输效率第三章数据链路层协议数据链路层位于网络体系结构的第二层它负责在相邻节点之间传输数据帧，确保数据的可靠性和完整性数据链路层的功能

3.1流量控制错误检测数据链路层通过流量控制机制避免发送方发送过多的数据，防止数据链路层使用校验和、奇偶校验等方法检测传输过程中可能出接收方缓冲区溢出现的错误流量控制可以确保数据传输的可靠性，避免数据丢失和错误当发现错误时，可以请求重新发送数据，确保数据的完整性和准确性数据链路层的基本问题

3.2数据帧的传输数据帧的错误控制数据帧的访问控制数据链路层负责将数据分组为数据帧，并通传输过程中可能会出现数据帧丢失或损坏，多个设备共享同一传输介质时，数据链路层过物理层进行传输数据链路层通过校验码和重传机制保证数据负责协调数据帧的访问，避免冲突和数据丢完整性和可靠性失点对点协议

3.3数据帧格式帧同步

11.

22.定义数据帧结构，包含数据内发送方和接收方需协调数据帧容、地址信息和其他控制字的起始位置，保证数据传输同段步误差控制流量控制

33.

44.采用校验码等机制检测数据传防止发送方数据发送过快，导输过程中的错误，并进行重传致接收方缓冲区溢出，影响数或纠错据传输效率多点接入协议

3.4轮询访问令牌传递主机轮流发送数据，由控制器控使用令牌来控制访问权，持有令制简单易实现，但效率较低，牌的设备可以发送数据效率较适用于设备数量较少的场景高，适用于设备数量较多的场景冲突检测基于时隙设备可以随时发送数据，但可能将时间分成若干个时隙，每个设会发生冲突需要使用冲突检测备在指定的时间段内发送数据机制来解决冲突适用于高带宽需求的场景第四章网络层协议网络层是数据通信协议栈中的一层网络层协议负责在网络中传递数据包，实现不同网络之间的互联网络层协议的重点在于IP协议IP协议定义了数据包的格式，以及网络地址的分配和管理网络层协议还包括路由协议，用于确定数据包的最佳路径网络层的功能

4.1数据包路由地址管理拥塞控制网络安全网络层负责将数据包从源主机网络层负责分配和管理网络地网络层通过流量控制机制，防网络层通过安全机制，保护网路由到目标主机址，确保数据包能够正确传止网络过载络免受攻击输协议

4.2IP协议概述协议特点IP IPIP协议是互联网协议，负责数据包在网络IP协议是面向连接的，它通过网络层提供中的路由IP地址是每个网络设备的唯一无连接的、不可靠的数据传输服务IP协标识IP协议通过网络层提供无连接的、议的地址分配采用分层结构，分为网络地不可靠的数据传输服务址和主机地址路由协议

4.3路由协议的类型路由协议的功能路由协议分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）路由协议能够动态地发现网络拓扑结构，并根据网络状态和路由策略选择最佳路径IGP用于在同一个自治系统内进行路由，例如RIP和OSPF路由协议可以使网络设备自动地学习和更新路由信息，提高网络的适应性和可靠性网络互联设备

4.4路由器交换机调制解调器防火墙路由器负责数据包的转发和路交换机用于连接局域网内的设调制解调器将数字信号转换为防火墙用于阻止来自外部网络由选择，连接不同的网络，实备，实现高速数据交换，提高模拟信号，反之亦然，实现不的非法访问，保护内部网络的现网络互联网络效率同网络之间的连接安全第五章传输层协议传输层协议位于网络层和应用层之间，负责为应用程序提供可靠的数据传输服务传输层协议通过端口号识别不同的应用程序，并根据需要选择不同的传输模式传输层的功能

5.1数据分段和重组流量控制和拥塞控制连接管理端口号传输层将来自应用层的大块数传输层通过调节数据发送速传输层负责建立、维护和断开传输层使用端口号来区分不同据分成更小的数据段，方便网率，防止网络过载，确保数据网络连接，保证数据在不同主应用，确保数据能够正确地被络传输传输的可靠性机之间可靠地传输接收和处理协议

5.2TCP可靠性面向连接TCP协议提供可靠的数据传输服TCP协议是面向连接的，在数据传务，通过序号、确认机制和重传输之前，需要先建立连接，传输机制来保证数据完整性和可靠完成后再断开连接，确保双方都性它可以检测并纠正数据传输能顺利地进行通信过程中的错误流量控制拥塞控制TCP协议通过流量控制机制来避免TCP协议通过拥塞控制机制来避免发送方发送过快的数据，导致接网络拥塞，提高网络资源的利用收方缓冲区溢出，影响传输效效率，保证数据传输的稳定性率协议

5.3UDP无连接不可靠

11.

22.无需建立连接，直接发送数据数据包可能丢失或乱序，不保包证数据传输可靠性速度快应用场景

33.

44.无连接建立过程，传输速度例如语音通话、视频会议、快，适合实时应用DNS查询等传输层性能分析

5.4100%30ms数据包丢失延迟影响数据传输可靠性，导致数据丢失影响实时应用的响应速度，例如视频或重传通话10MB50%吞吐量流量波动影响数据传输效率，影响网络带宽利影响网络稳定性和可靠性，可能导致用率网络拥塞第六章应用层协议应用层协议是数据通信系统的重要组成部分应用层协议提供用户与网络之间的接口，允许用户使用网络服务应用层的功能

6.1提供用户接口实现网络应用

11.

22.用户与网络之间交互的桥梁，实现各种网络服务支持不同类型的网络应用程序，例如电子邮件、网页浏览、文件传输等管理网络资源提供安全保障

33.

44.控制网络资源的分配和使用，保证高效稳定的网络运行保护网络数据安全，防止恶意攻击和数据泄露协议

6.2HTTP请求过程状态码应用客户端发送请求，服务器响应，完成数据传HTTP协议使用状态码表示服务器对请求的HTTP协议是互联网上最常用的协议之一，输处理结果，例如200OK表示成功，404Not用于网页浏览、数据传输和文件下载等Found表示找不到页面协议

6.3FTP文件传输协议网络连接服务器和客户端安全问题FTP协议定义了文件传输的标FTP使用TCP协议建立连接，以FTP协议涉及FTP服务器和FTP客FTP协议本身没有加密功能，因准，用于在网络上上传和下载确保文件传输的可靠性和完整户端，客户端连接到服务器以此在不安全的网络环境下，文文件性进行文件传输件传输存在安全风险协议

6.4SMTP简单邮件传输协议工作流程SMTP协议是用于电子邮件传输的协议它定义了电子邮件发送者邮件发送者将邮件发送到SMTP服务器服务器将邮件转发到接收和接收者之间的通信流程者的SMTP服务器，再由接收者服务器将邮件存入收件箱SMTP协议使用TCP连接，以确保数据的可靠传输总结与展望数据通信技术在现代社会发展中起着至关重要的作用未来将朝着高带宽、低延迟、高可靠性、智能化、安全化的方向发展。