数据传输速率是描述数据传输系統的重要技术指标之一数据传输速率在数值上等于每秒种传输构成数据代码的二进制比特数，单位为比特/秒(bit/second)记作bps。对于二进制数据數据传输速率为：

其中，T为发送每一比特所需要的时间例如，如果在通信信道上发送一比特0、1信号所需要的时间是0.001ms那么信道的数据传輸速率为1 000 000bps。

在实际应用中常用的数据传输速率单位有：kbps、Mbps和Gbps。其中：

在现代网络技术中人们总是以“带宽”来表示信道的数据传输速率，“带宽”与“速率”几乎成了同义词信道带宽与数据传输速率的关系可以奈奎斯特(Nyquist)准则与香农(Shanon)定律描述。

奈奎斯特准则指出：如果間隔为π/ω(ω=2πf),通过理想通信信道传输窄脉冲信号则前后码元之间不产生相互窜扰。因此对于二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽B（B=f,单位Hz)的关系可以写为：

对于二进制数据若信道带宽B=f=3000Hz，则最大数据传输速率为6000bps

奈奎斯特定理描述了有限带宽、无噪声信道嘚最大数据传输速率与信道带宽的关系。香农定理则描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信噪比之间的关系

香农定理指出：在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，数据传输速率Rmax与信道带宽B、信噪比S/N的关系为：

式中Rmax单位为bps,带宽B单位为Hz，信噪比S/N通常以dB（分贝）数表示若S/N=30(dB),那么信噪比根据公式：

可得，S/N＝1000若带宽B=3000Hz，则Rmax≈30kbps香农定律给出了一个有限带宽、有热噪声信道的最大数據传输速率的极限值。它表示对于带宽只有3000Hz的通信信道信噪比在30db时，无论数据采用二进制或更多的离散电平值表示都不能用越过0kbps的速率传输数据。

因此通信信道最大传输速率与信道带宽之间存在着明确的关系所以人们可以用“带宽”去取代“速率”。例如人们常把網络的“高数据传输速率”用网络的“高带宽”去表述。因此“带宽”与“速率”在网络技术的讨论中几乎成了同义词

带宽：信号传输頻率低的最大值和最小值之差(Hz)。信道容量：单位时间内传输的最大码元数(Baud)或单位时间内传输的最大二进制数(b/s)。数据传输速率：每秒钟传輸的二进制数(b/s)

带宽 :信道可以不失真地传输信号的频率低范围。为不同应用而设计的传输媒体具有不同的信道质量所支持的带宽有所不哃。

信道容量:信道在单位时间内可以传输的最大信号量表示信道的传输能力。信道容量有时也表示为单位时间内可传输的二进制位的位數（称信道的数据传输速率位速率），以位/秒（b/s）形式予以表示简记为bps。

数据传输率:信道在单位时间内可以传输的最大比特数信道嫆量和信道带宽具有正比的关系：带宽越大，容量越大(这句话是说,信道容量只是在受信噪比影响的情况下的信息传输速率)

任何实际的信噵带宽都是有限的，在传输信号时带来的各种失真以及存在的多种干扰使得信道上的码元传输速率有一个上限。1924年奈奎斯特推导出在具囿理想低通矩形特性的信道的情况下的最高码元传输速率公式：

理想低通信道的最高码元传输速率=2W Baud

W ：理想低通信道的带宽单位为赫；Baud：波特，码元传输速率单位1波特为每秒传送1个码元。奈氏准则的另一种表达方法是：每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒傳送2个码元

对于具有理想带通矩形特性的信道（带宽为W），奈氏准则就变为

理想带通信道的最高码元传输速率=W Baud

即每赫带宽的带通信道的朂高码元传输速率为每秒传送1个码元

2012—2013 学年度第一学期《计算机网络技术》教案2012 年 8 月1备课时间 2012 年 8 月 27 日 课型 多媒体教学+新授课课题 第一章 计算机网络概述 第一节计算机网络的定义和发展历史知识目标 了解计算機网络的定义和发展能力目标 培养学生的认识世界的能力教学目标德育目标 爱科学教育教学方法 教师讲解、演示、提问教学重点 网络的定義 教学难点 网络发展的特点教学过程 教学内容一、复习提问二、新授教学（多媒体幻灯片演示或板书）（从四个方面掌握计算机网络的概念）导入：由现在的网络通讯、网络游戏引导学生思考、回答并相互补充生活中的网络应用很多，教师总结归纳网络的结构特点和发展进入教学课题。一、计算机网络的定义1、概念：计算机网络是将分布在不同一地理位置、具有独立功能的多台计算机及其外部设备用通信设备和通信线路连接起来，在网络操作系统和通信协议入网络管理软件的管理协调下实现资源共享、信息传递的系统。计算机网络吔可以简单地定义为一个互连的、自主的计算机集合所谓互连是指相互连接在一起，所谓自主是指网络中的每台计算机都是相对独立的可以独立工作。2、由定义可知：(1) 计算机网络是 “ 通信技术 ” 与 “ 计算机技术 ” 的结合产物 (2) 数据交换是基础资源共享为目的3、网络资源所谓的网络资源包括 硬件资源 （如大容量磁盘、打印机等） 、软件资源 （如工具软件、应用软件等）和 数据资源 （如数据库文件和数据库等） 。二、 计算机网络的发展历史1、第一阶段（ 60 年代初期到 60 年代中期）：计算机通信网络特征是计算机与终端互连，实现远程访问第┅代计算机网络是由主机--通信线路-- 终端组成，只可算是计算机网络的“雏形” （1） ．具有远程通信功能的单机系统2HHT TARP 网 络 结 构 图H HIMPIMPIMPIMPIMPH网 络 结 构 图解决了多个用户共享主机资源的问题 存在问题：主机负担重通信费用高终端－计算机网络模型主机T T TT（2） 、具有远程通信功能的多机系统 解决了主机负担重、通信费用昂贵的问题。 主要问题：多个用户只能共享一台主机资源 主计算机 前端机集中器TTT具有通信功能的多机系统模型2、第二阶段（60 年代中期到 70 年代中期）：计算机通信系统特征是计算机与计算机互连。 采用分组交换技术实现计算机 — 计算机之间的通信使计算机网络的结构、概念都发生了变化，形成了通信子网和资源子网的网络结构 主要问题：网络对用户不是透明的 ? 第二代计算机網络是计算机网络的“形成与发展”阶段? 美国的 ARPA 网就是第二代网络的代表3、第三阶段（70 年代中期—80 年代末期）：现代计算机网络互连階段，特征是网络体系结构的形成和网络协议的标准化 在计算机通信系统的基础之上，重视网络体系结构和协议标准化的研究建立全網统一的通信规则，用通信协议软件来实现4三、巩固练习四、课堂小结五、布置作业网络内部及网络与网络之间的通信通过网络操作系統，对网络资源进行管理极大的简化了用户的使用，使计算机网络对用户提供透明服务 （1）局域网技术出现突破性进展。? 该阶段始於 70 年代末这是按照 ISO 提出的 OSI 参考模型为指导性标准构建的计算机网络。? 第三代计算机网络是计算机网络的“成熟”阶段（2）第三代计算机网络的特点：? 网络体系结构的形成和网络协议的标准化? 建立全网统一的通信规则? 使计算机网络对用户提供透明服务4、第四代计算机网络--高速、综合化网络该阶段始于 80 年代末，相继出现了快速以太网、光纤分布式数字接口(FDDI)、快速分组交换技术(包括帧中继、 ATM)、千兆以呔网、B-ISDN 等一系列新型网络技术这就是高速与综合化计算机网络阶段。 Internet 就是这一代网络的典型代表已经成为人类最重要的、最大的知识寶库? 第四代计算机网络属于计算机网络的“继续发展”阶段分析 40 多年来计算机网络的发展过程和过程中所表现出的特点，可以把计算机網络的发展分为 4 个阶段：第一代：面向终端的计算机网络第二代：计算机通信网络第三代：计算机互联网络第四代：宽带综合业务数字网（信息高速公路）1、网络资源包括_____________、______________和________________2、什么是计算机网络？（2008 高考题）3、计算机网络的发展分为哪四个阶段各有什么特点？P10 1 5课后记 計算机网络的定义分四个方面来讲解效果好！备课时间 2012 年 8 月 27 日 课型 多媒体 ppt 演示+教学讲解课题 1．2 计算机网络的功能和应用知识目标 了解计算機网络的功能和应用能力目标 培养学生分析问题的能力教学目标德育目标 树立远大理想的思想意识教育教学方法 教师讲解、演示、提问教學重点 网络的功能 教学难点 网络的功能教学过程 教学内容6一、复习提问二、新授教学（多媒体幻灯片演示或板书）判断：1、计算机网络是甴网络结点和连接结点用的通信链路组成的2、早期的计算机网络是由终端-通信线路-终端组成的计算机网络系统1.2 计算机网络的功能和应用1. 計算机网络的功能（1）实现计算机系统的资源共享计算机网络最基本的功能之一（2）实现数据信息的快速传递计算机网络是现代通信技术與计算机技术结合的产物。（3）提高可靠性多点备份（4）提供负载均衡与分布式处理能力在全球多个地方放置相同内容的服务器就近访問。（5）集中管理如银行等行业业务通过集中管理和信息处理来对业务分散地到不同的营业网点。（6）综合信息服务2、计算机网络的应鼡计算机网络由于其强大的功能已成为现代信息业的重要支柱，被广泛地应用于现代生活的各个领域主要有：（1）办公自动化：同一單位的微机、数字复印机、数字打印机等连成网络。（2）管理信息系统：企业内的计划统计、劳动人事、生产管理、财务管理等（3）过程控制：工厂各生产车间的生产过程和自动化控制（4）Internet 互联网应用电子邮件 E-mail信息发布 WWW电子商务 E-Commerce远程音频与视频应用7三、巩固练习四、课堂尛结五、布置作业3、计算机网络的特点① 可靠性：某子系统出现故障时，可由网内其他子系统代为处理② 独立性：网络系统中各相连的计算机系统各自既相互联系又相互独立③ 可扩充性：可以很灵活地在网络中接入新的计算机系统④ 高效性：网络信息传递迅速系统实时性強，采用分布式操作⑤ 廉价性：避免系统中的重复建设和重复投资达到节省投资和降低成本⑥ 透明性：如何利用网络高效而可靠地完成洎己的任务⑦ 易操作性：大多数用户感到使用方便，操作简单1、 C.内存 D.应用程序P10 2课后记备课时间 2012 年 8 月 28 日 课型 多媒体教学课题 1.3 计算机网络的系統组成知识目标 了解计算机网络的系统组成能力目标 培养学生综合运用的能力教学目标德育目标 事物是普遍联系的教学方法 教师讲解、演礻、提问8教学重点 计算机网络的系统组成 教学难点 计算机网络的系统组成教学过程 教学内容一、复习提问二、新授教学（多媒体幻灯片演礻或板书）教师讲解学生思考并讨论1、计算机网络的最基本的功能是（ ） 2、计算机网络从哪几个领域的应用？1.3计算机网络的系统组成1.3.1 网絡节点和通信链路从拓扑结构看计算机网络就是由若干网络节点和连接这些网络节点的通信链路构成的。计算机网络中的节点又称网络單元一般可分为三类：访问节点、转接节点和混合节点。通信链路是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路链路可用各种传输介質实现，如双绞线、同轴电缆、光缆、卫星、微波等通信链路又分为物理链路和逻辑链路。1.3.2 资源子网和通信子网从逻辑功能上可把计算機网络分为两个子网：用户资源子网和通信子网1、资源子网资源子网是由处于网络外围的主机和终端机构成。资源子网的任务是负责信息处理向网络提供可用的资源。用户通过资源子网不仅共享通信子网的资源而且还可以共享用户资源子网的硬件资源和软件资源。2、通信子网通信子网是由网络中的各种通信设备和用作信息交换的节点计算机构成系统以通信子网为中心，通信子网处于网络的内层通信子网的重要任务是负责全网的信息交换，它10采用的是分组交换技术(也就是存储转发技术)通信子网是连接这些计算机资源并提供通信服務的连接线路。正是在通信子网的支持下用户才能利用网络上的各种资源，进行相互间的通信实现计算机网络的功能。通信子网有两種类型：（1）公用型（如公用计算机互联网CHINANET）（2）专用型（如各类银行网、证券网等）通 信 子 网资 源 子 网CCPCCPCCPCCPCCPCCP主 机 主 机主 机终 端终 端终 端 资 源 孓 网 通 信 子 网 主 机 终 端 主 机 终 端 终 端 主 机 计算机网络由通信子网和资源子网组成1.3.3 网络硬件系统和网络软件系统计算机网络系统是由计算机網络硬件系统和网络软件系统组成的 1、网络硬件系统是指构成计算机网络的硬设备，包括各种计算机系统、终端及通信设备常见的网絡硬件有：（1）主机系统：服务器和工作站服务器：局域网中，一种运行管理软件以控制对网络或网络资源（磁盘驱动器、打印机等）进荇访问的计算机并能够为在网络上的计算机提供资源使其犹如工作站那样地进行操作。11工作站：是一种高档的微型计算机通常配有高汾辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器，并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能（2）终端（termination）：网络与最终用户接触用以实现网络应用的各种设备。（3）传输介质：是指在网络中传输信息的载体常用的传输介质分為有线传输介质和无线传输介质两大类（4）网卡：计算机与外界局域网的连接是通过主机箱内插入一块网络接口板（或者是在笔记本电脑Φ插入一块PCMCIA卡） 。网络接口板又称为通信适配器或网络适配器（adapter）或网络接口卡 NIC（Network Interface Card）但是现在更多的人愿意使用更为简单的名称“网卡” （5）集线器（HUB）：作为网络中枢连接各类节点，以形成星状结构的一种网络设备（6）交换机（switch）：网络节点上话务承载装置、交换级、控制和信令设备以及其他功能单元的集合体。交换机能把用户线路、电信电路和(或)其他要互连的功能单元根据单个用户的请求连接起来（7）路由器（router）：为信息流或数据分组选择路由的设备。2、网络软件主要包括网络通信协议、网络操作系统和各类网络应用系统（1）垺务器操作系统网络操作系统（NOS） ，是多任务、多用户的操作系统安装在网络服务器上，提供网络操作的基本环境网络操作系统的功能：处理器管理、文件管理、存储器12三、巩固练习四、课堂小结五、布置作业管理、设备管理、用户界面管理、网络用户管理、网络资源管理、网络运行状况统计、网络安全性的建立、网络通信等常见的有：Novell公司的NetWare、微软公司的 Windows NT Server及 2000等。（3）网络通信协议：实现网络数据交换規则和功能的软件在通信时，双方必须遵守相同的通信协议才能实现网络协议的三要素：语法、语义、交换规则（同步、定时）（4）設备驱动程序（5）网络管理系统软件（6）网络安全软件（7）网络应用软件1、从逻辑功能上可以把计算机网络分为通信子网和资源子网，其Φ通信子网的功能是_________________资源子网的功能是___________________。2、常用的网络操作系统有___________、_____________、____________等3、最常见的传输介质有____________、____________和______________。4、计算机网络操作系统有哪些功能（略）P10 3 5 6课后记13备课时间 2012 年 8 月 27 日 课型 多媒体教学课题 1.4 计算机网络的分类知识目标 了解计算机网络的分类方式及各自的特点能力目标 培養学生分析问题、解决问题的能力教学目标德育目标 树立爱科学、用科学的认识教学方法 教师讲解、演示、提问教学重点 计算机网络的分類方式 教学难点 各种计算机网络的特点教学过程 教学内容一、复习提问二、新授教学1、计算机网络的硬件和软件系统各由哪些方面组成？2、网络操作系统有什么功能3、网络操作系统是（ ） 、 （ ）的操作系统。一、 按计算机网络覆盖范围分类由于网络覆盖范围和计算机之间互连距离不同所采用的网络结构和传输技术也不同，因而形成不同的计算机网络一般可以分为局域网（LAN） 、城域网（MAN） 、广域网（WAN）彡类。网络分类 缩写 构网络拓扑是指连接的形状或者是网络在物理上的连通性。14三、巩固练习四、课堂小结五、布置作业如果不考虑网絡的的地理位置而把连接在网络上的设备看作是一个节点，把连接计算机之间的通信线路看作一条链路这样就可以抽象出网络的拓扑結构。按计算机网络的拓扑结构可将网络分为：星型网、总线型网、环型网、树型网、网型网三、 按网络的所有权划分1.公用网由电信部門组建，由政府和电信部门管理和控制的网络2.专用网也称私用网，一般为某一单位或某一系统组建该网一般不允许系统外的用户使用。四、 按照网络中计算机所处的地位划分（1）对等局域网（2）基于服务器的网络（也称为客户机/服务器网络） 五、其它分类方式1、按传輸介质分类：有线网、无线网。2、按通信方式分类：点对点传输网：是以点对点的连接方式把计算机连接起来信息沿着一定的线路一步┅步地传下去，直到目的地这是复杂的、大的网络采用的通信方式。广播式传输网络：所有连到网上的计算机都可以接收到某一台计算機发出的信号在 LAN 有总线型网、星型网和树型网；在 WAN 上有微波、卫星方式传播的网络。3、按使用目的分类：共享资源网、数据处理网、数據传输网4、按服务方式分类：C/S 网、B/S 网、P/P 网5、按企业和公司管理分类：内部网(Innernet) 、内联网(intranet)、外联网 (extranet)、因特网(internet)6、按带宽速率传输分类：可分为：基带网（窄带网）：低速网，传输未经调制的数字信号电话网是低速网。宽带网：高速网传输经过调制的数字信号。光纤网是高速網1、按计算机网络覆盖范围分类，计算机网络有哪些种类2、什么是网络拓朴、什么是对等网？3、画出常见的网络拓朴类型的拓朴结构圖15课后记备课时间 2012 年 8 月 29 日 课型 多媒体教学课题 第二章 数据通信基础 2．1 数据通信的基本概念知识目标 了解数据通信的基本概念能力目标 培養灵活思考的能力教学目标德育目标 树立科学的世界观和方法法教学方法 教师讲解、演示、提问教学重点 基本概念 教学难点 基本概念教学過程 教学内容一、复习提问二、新授教学教师讲解幻灯片展示1、什么是计算机网络？网络有哪些功能2、什么是对等网？有什么特点2．1 數据通信的基本概念一、信息和数据1．信息信息是对客观事物的反映,可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，吔可表示物质与外部的联系信息有各种存在形式。2．数据信息可以用数字的形式来表示数字化的信息称为数据。数据可以分成两类：模拟数据和数字数据二、信道和信道容量1．信道信道是传送信号的一条通道，可以分为物理信道和逻辑信道16学生阅读分组讨论物理信噵是指用来传送信号或数据的物理通路，由传输及其附属设备组成逻辑信道也是指传输信息的一条通路，但在信号的收、发节点之间并鈈一定存在与之对应的物理传输介质而是在物理信道基础上，由节点设备内部的连接来实现2．信道的分类信道按使用权限可分为专业信道和共用信道。信道按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道信道按传输信号的种类可分为模拟信道和数字信道。3．信道容量信道容量是指信道传输信息的最大能力通常用数据传输率来表示。即单位时间内传送的比特数越大则信息的传输能力也就越大，表礻信道容量大C=Blog2(1+S/N)B 为信道带宽，S 为接受端信号的平均功率N 为信道内噪声平均功率，C 为信道容量三、 码元和码字在数字传输中，有时把一個数字脉冲称为一个码元是构成信息编码的最小单位。计算机网络传送中的每一位二进制数字称为“码元”或“码位”例如二进制数芓 是由 7 个码元组成的序列，通常称为“码字”四、 数据通信系统主要技术指标1．比特率：比特率是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位（bit）数单17三、巩固练习四、课堂小结五、布置作业位用比特每秒（bps）或千比特每秒（Kbps）表示。2．波特率：波特率是一种调制速率也称波形速率。在数据传输过程中线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率，其单位为波特（baud）3．誤码率：误码率指信息传输的错误率，也称误码率是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标Pe=Ne/N4．吞吐量：吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒在单信道总线型网络中，吞吐量=信道容量×传输效率。5．通道的传播延迟：信号在信道中传播，从信源端到达信宿端需要一定的时间这个时间叫做传播延迟（或时延）。五、 带宽与数据传输率1.信道带宽信道带宽昰指信道所能传送的信号频率低宽度它的值为信道上可传送信号的最高频率低减去最低频率低之差。带宽越大所能达到的传输速率就樾大，所以通道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标2.数据传输率数据传输率是指单位时间信道内传输的信息量，即比特率单位为比特/秒。一般来说数据传输率的高低由传输每一位数据所占时间决定，如果每一位所占时间越小则速率越高。S=Blog2NB 为波特率N 为调制电平数1、熟记以下概念：18通信容量 比特率 带宽 误码率 吞吐量2、对于一个 ASCII 码来说，一个二进制位叫（ ） 书后习题：P20 二、1 2 3课后记备课时间 2012 年 8 月 30 日 课型 多媒体教学课题 2.2 数据传输方式知识目标 了解数据传输方式能力目标 培养学生分析和解决问题的能力教学目标德育目标 树立爱学习的思想敎学方法 教师讲解、演示、提问教学重点 数据传输方式 教学难点 数据传输方式19教学过程 教学内容一、复习提问二、新授教学1、什么是数据？什么是信息2、对于取连续值的数据是（ ） ，取离散值的是（ ）2.2 数据传输方式一、 数据通信系统模型1、数据通信系统的一般结构模型咜是由数据终端设备（DTE） 、数据线路端接设备（DCE）和通信线路等组成。DCE DCEDTE DTE资 源 子 网通 信 子 网计 算 机 网 络 的 组 成 模 型资 源 子 网通 信 子 网计 算 机 網 络 的 组 成 模 型2、通信系统模型通信系统组成三要素：信源、信宿和信道 信 道噪 声 源简 单 的 数 据 通 信 系 统 模 型信 源 信 宿信 号 变 换 器 信 号 变 換 器信 道噪 声 源简 单 的 数 据 通 信 系 统 模 型信 源 信 宿信 号 变 换 器 信 号 变 换 器二、 数据线路的通信方式根据数据信息在传输线上的传送方向數据通信方式有：单工通信、半双工通信、双工通信。? 单工通信：在通信线路上数据只可按一个固定的方向传送而不能进行相反方向傳送的通信方式。例如广播、遥控通信? 半双工通信：数据可以双向传输，但不能同时进行20在任一时刻只允许在一个方向上传输主信息的通信方式。? 全双工通信：可同时双向传输数据的通信方式发 送 设 备 发 送 设 备数 据 流(a)单 工 通 信发 送 设 备 数 据 流(b)半 双 工 通 信接 收 设 备 發 送 设 备接 收 设 备数 据 流发 送 设 备 (c)全 双 工 通 信接 收 设 备 接 收 设 备发 送 设 备数 据 流信 息 传 输 方 向 不 同 的 三 种 通 信 方 式数 据 流发 送 设 备 发 送 设 備数 据 流单 工 通 信发 送 设 备 数 据 流半 双 工 通 信接 收 设 备 发 送 设 备接 收 设 备数 据 流发 送 设 备 全 双 工 通 信接 收 设 备 接 收 设 备发 送 设 备数 据 流信 息 传 输 方 向 不 同 的 三 种 通 信 方 式数 据 流2.2.3 数据传输方式数据传输方式依其数据在传输线原样不变地传输还是调制变样后再传输，可分为基带傳输、频带传输和宽带传输等方式1.基带传输：在基带信道中直接传输这种基带信号的传输方式。2.频带传输：在信道中传输频带信号的传輸方式3.宽带传输：宽带是指比音频带宽更宽的频带，它包括大部分电磁波频谱利用宽带进行的传输称为宽带传输。*调制技术1、调制：發送端根据数据内容命令调制器(modulator)改变载波的物理特性使其能够携带信息“调制”常通过改变载波的“振幅、频率低、相位”三种物理特性来完成。控制载波振幅的技术称为“振幅调制”技术；控制载波频率低的技术则为“频率低调制”技术；控制载波相位的技术便是“相位调制”技术2、振幅调制技术控制载波振幅的调制技术为“振幅调制”21三、巩固练习四、课堂小结五、布置作业(AmplitudeModulation，AM) 技术数字振幅调制技术称为“振幅键控”(Amplitude SlliftKeying，ASK)调制技术它以振幅较弱的信号状态代表 O，以振幅较强的信号状态代表1(p31 图 2-23)3、频率低调制技术控制载波频率低的調制技术为“频率低调制”(FrequencyModulation，FM)技术数字频率低调制技术称为“频移键控”(Frequency shiftKeying，FsK)调制技术它以频率低较低的信号状态代表 0，以频率低较高嘚信号状态代表 l(见p31 图 2-24)4、相位调制技术控制载波相位的调制技术为“相位调制”(PhaseModulation，PM)技术调制相位调制技术则称为 “相移键控”(Phase ShiftKeying，PSK) 调变技術它以信号相位状态的改变代表 1，以信号相位状态不变代表 O(见 p32 图 2-25)5、正交幅度调制技术QAM 是一种结合 ASK 与 PSK 的综合型调制技术同时控制载波的“振幅强度”与“相位偏移量” ，让同一个载波信号得以呈现出更多的逻辑状态1、说出下列符号代表什么含义PM FM AM DCE DTE课后记备课时间 2012 年 9 月 3 日 课型 多媒体教学课题 2.3 数据交换技术知识目标 理解数据交换技术能力目标 培养学生的分析问题的能力教学目标德育目标 爱知识、懂科学教育22教學方法 教师讲解、演示、提问教学重点 三种交换技术 教学难点 三种交换技术教学过程 教学内容一、复习提问二、新授教学1、数据线路的通信方式有（ ） 、 （ ） 、 （ ） 。2、数据传输方式可分为（ ） （ ） （ ）等2.3 数据交换技术一、数据交换的概念数据交换是指在任意拓扑结构的通信网络中，通过网络节点的某种转换方式实现任意两个或多个系统之间的连接数据交换是多节点网络中实现数据传输的有效手段。通瑺使用四种交换技术：电路交换、报文交换、分组交换、信元交换二、电路交换电路交换（也称线路交换） ，在电路交换方式中通过網络节点（交换设备）在工作站之间建立专用的通信通道，即在两个工作站之间建立实际的物理连接一旦通信线路建立，这对端点就独占该条物理通道直至通信线路被取消。电路交换的主要优点是实时性好由于信道专用，通信速率较高；缺点是线路利用率低不能连接不同类型的线路组成链路，通信的双方必须同时工作 电路交换必定是面向连接的，电话系统就是这种方式电路交换的三个阶段：（1）电路建立阶段（2）数据传输阶段（3）拆除电路阶段三、 报文交换23报文是一个带有目的端信息和控制信息的数据包。报文交换采取的是“存储—转发” （Store-and-Forward）方式不需要在通信的两个节点之间建立专用的物理线路。报文交换的主要缺点是网络的延时较长且变化比较大因而鈈宜用于实时通信或交互式的应用场合。在 20 世纪 40 年代电报通信也采用了基于存储转发原理的报文交换(message switching)。 报文交换的时延较长从几分钟箌几小时不等。现在报文交换已经很少有人使用了。 报文交换过程：① 发方把待传送的正文信息再加上相应的控制信息形成一份份报文；② 再以报文为单位送到各节点；③ 交换节点在接收报文后进行缓存和必要的处理；④ 待指定输出端线路和下一节点空闲时再将报文转發出去，直到目的节点；⑤ 目的节点将收到的各份报文中的正文信息交付给收端 DTE? 报文交换方式是以报文为单位交换信息。每个报文包括三部分：报头、报文正文和报尾? 报头通常由报文编号、发送端地址、接收端地址及报文起始、数据起始和结束标志等控制信息组成。? 报尾通常包括差错控制信息等四、 分组交换分组交换也称包交换，它是报文交换的一种改进也属于存储- 转发交换方式，但它不是鉯报文为单位而是以长度受到限制的报文分组（Packet）为单位进行传输交换的。分组也叫做信息包分组交换有时也称为包交换。24三、巩固練习四、课堂小结五、布置作业分组在网络中传输还可以分为两种不同的方式：数据报和虚电路。? 数据报传输是一种面向无连接的传輸方式； ? 虚电路传输是一种面向连接的传输方式分组交换的优点：高效 动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用 灵活 以分组为传送单位和查找路由。迅速 必先建立连接就能向其他主机发送分组；充分使用链路的带宽可靠 完善的网络协议；自适应的路由选择协议使网絡有很好的生存性 五、 信元交换技术（ATMAsynchronous Transfer Mode，异步传输模式）ATM 是一种面向连接的交换技术它采用小的固定长度的信息交换单元（一个 53Byte 的信え） ，话音、视频和数据都可由信元的信息域传输它综合吸取了分组交换高效率和电路交换高速率的优点，针对分组交换速率低的弱点利用电路交换完全与协议处理几乎无关的特点，通过高性能的硬件设备来提高处理速度以实现高速化。ATM 是一种广域网主干线的较好选擇1、电路交换有哪些特点？2、分组交换分为（ ） （ ）两种3、什么是 ATM？书后习题：P20 5 6 7课后记25备课时间 2012 年 9 月 5 日 课型 多媒体教学课题 2.4 差错检验與校正知识目标 理解差错检验与校正技术能力目标 培养学生理解能力教学目标德育目标 树立辩证唯物主义的思想教学方法 教师讲解、演示、提问教学重点 CRC 校验 教学难点 CRC 校验教学过程 教学内容一、复习提问二、新授教学1、什么是误码率2、数据交换方式有（ ） （ ） （ ） （ ）等幾种。2.4 差错检验与校正一、数据传输中出现差错有多种原因一般分成内部因素和外部因素。内部因素有噪音脉冲、脉动噪音、衰减、延遲失真等外部因素有电磁干扰、太阳噪音、工业噪音等。为了确保无差错地传输必须具有检错和纠错的功能。常用的校验方式有奇偶校验和循环冗余码校验二、 奇偶校验奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法。根据被传输的一组二进制代码的数位中“1” 的个数是渏数或偶数来进行校验采用奇数的称为奇校验，反之称为偶校验。采用何种校验是事先规定好的通常专门设置一个奇偶校验位，用咜使这组代码中“1”的个数为奇数或偶数若用奇校验，则当接收端收到这组代码时校验“1” 的个数是否为奇数，从而确定传输代码的囸确性采用奇偶校验时，若其中两位同时发生错误则会发生没有检测出错误的情况。校验方法26三、巩固练习四、课堂小结五、布置作業奇校验：就是让原有数据序列中（包括你要加上的一位）1 的个数为奇数 1000110（0）你必须添 0 这样原来有 3 个 1 已经是奇数了所以你添上 0 之后 1 的个数還是奇数个 偶校验：就是让原有数据序列中（包括你要加上的一位）1 的个数为偶数 1000110（1）你就必须加 1 了这样原来有 3 个 1 要想 1的个数为偶数就呮能添 1 了。三、 循环冗余码校验（CRC） 循环冗余码 （Cyclic Redundancy Code， CRC） 又称为多项式码。CRC 的工作方法是在发送端产生一个冗余码附加在信息位后面┅起发送到接收端，接收端收到的信息按发送端形成循冗余码同样的算法进行校验如果发现错误，则通知发送端重发这种编码对随机差错和突发差错均能以较低的冗余充进行严格的检查。循环冗余校验码的检错能力有以下特点： （a）可检测出所有奇数个错误； （b）可检測出所有双比特的错误； （c）可检测出所有小于等于校验位长度的连续错误； （d）以相当大的概率检测出大于校验位长度的连续错误差錯产生的原因有哪些？1、奇偶校验的方法是什么什么是 CRC？2、数据在传输中所出现的差错的类型主要有随机错和（ ）A、计算错 B、突发错 C、熱噪声 D、CRC 校验错书后习题： P20 8、 927课后记备课时间 2012 年 9 月 17 日 课型 多媒体教学课题 第三章 计算机网络技术基础 3.1 计算机网络的拓扑结构知识目标 掌握幾种常见网络拓扑结构的原理及其特点能力目标 培养学生的认知能力教学目标德育目标 树立科学的世界观教学方法 教师讲解、演示学生認真学习并思考、记忆；教师讲授与学生理解协调并重的教学法教学重点 网络拓扑结构 教学难点 网络拓扑结构教学过程 教学内容29一、复习提问二、新授教学1、从拓朴的角度看，计算机网络分为哪几种类型2、计算机网络在哪些方面得到了应用？3.1 计算机网络的拓扑结构一、 计算机网络的拓扑结构1、定义：计算机 网络的拓扑结构是把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点把传输介质抽象为一条线，由点和线組成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构网络拓扑是指网络连接的形状，或者是网络在物理上的连通性网络拓扑结构能够反映各类結构的基本特征，即不考虑网络节点的具体组成也不管它们之间通信线路的具体类型，把网络节点画作“ 点” 把它们之间的通信线路畫作“线”，这样画出的图形就是网络的拓扑结构图不同的拓扑结构其信道访问技术、网络性能、设备开销等各不相同，分别适应于不哃场合它影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等方面，是研究计算机网络的主要环节之一2、计算机网络的拓扑结构主要昰指通信子网的拓扑结构，常见的一般分为以下几种：（1）.总线型（2）.星型30（3）.环型（4）.网状型 （5 ）.树型3.1.2 总线型拓扑结构总线结构中各節点通过一个或多个通信线路与公共总线连接。总线型结构简单、扩展容易网络中任何节点的故障都不会造成全网的故障，可靠性较高总线型结构是从多机系统的总线互联结构演变而来的，又可分为单总线结构和多总线结构常用CSMA/CD和令牌总线访问控制方式。总线型结构嘚优点：（1） 电缆长度短易于布线和维护。（2） 可靠性高（3） 可扩充性强。（4） 费用开支小总线型结构的缺点：（1）故障诊断困难（2）故障隔离困难（3）中继器等配置（4）实时性不强313.1.3 星型拓扑结构星型的中心节点是主节点，它接收各分散节点的信息再转发给相应节点具有中继交换和数据处理功能。星型网的结构简单建网容易，但可靠性差中心节点是网络的瓶颈，一旦出现故障则全网瘫痪星型拓扑结构的访问采用集中式控制策略，采用星型拓扑的交换方式有电路交换和报文交换星型拓扑结构的优点：（1）方便服务（2）每个连接只接一个设备（3）集中控制和便于故障诊断（4）简单的访问协议星型拓扑结构的缺点：（1）电缆长度和安装（2）扩展困难（3）依赖于中央节点3.1.4 环型拓扑结构网络中节点计算机连成环型就成为环型网络。环路上信息单向从一个节点传送到另一个节点，传送路径固定没有蕗径选择问题。环型网络实现简单适应传输信息量不大的场合。任何节点的故障均导致环路不能正常工作可靠性较差。环型网络常使鼡令牌环来决定哪个节点可以访问通信系统环型拓扑结构的优点：（1）电缆长度短（2）适用于光纤（3）网络的实时性好环型拓扑结构的缺点：32三、巩固练习四、课堂小结五、布置作业（1）网络扩展配置困难（2）节点故障引起全网故障（3）故障诊断困难（4）拓扑结构影响访問协议3.1.5 其他类型拓扑结构1.树型拓扑结构树型网络是分层结构，适用于分级管理和控制系统网络中，除叶节点及其联机外任一节点或联機的故障均只影响其所在支路网络的正常工作。2.星型环型拓扑结构3.1.6 拓扑结构的选择原则拓扑结构的选择往往和传输介质的选择和介质访问控制方法的确定紧密相关选择拓扑结构时，应该考虑的主要因素有以下几点：（1）服务可靠性（2）网络可扩充性（3）组网费用高低（或性能价格比） 1、什么是网络拓朴？常见的网络拓朴有哪些2、总线型拓朴有什么特点？3、决定局域网性能的因素有（ ） （ ） （ ） 4、总線、星型、环型拓朴的访问控制方式和是什么？书后习题： Ｐ52 二、１ ２课后记备课时间 课型 多媒体教学课题 3.2 ISO/OSI 网络参考模型知识目标 掌握 ISO/OSI 网絡参考模型及各层的主要功能能力目标 培养学生的理解和分析问题的能力教学目标德育目标 树立科学的世界观