1. 关于网络通信原理的困惑,求网络达人赐教,万分感谢!!!
首先说明一下,OSI七层模型是一种思想、思路,是各厂商开发软件时遵循的通用标准。它诠释了数据通信的过程。它是个抽象的概念。
回答1:既不是操作系统的TCP/IP协议也不是是网络设备。因为这两个只是完成7层中的某个功能。tcp(a和b两台电脑的虚通道建立)工作在传输层,ip(路由转发)工作在网络层。而网络设备。比如路由器(三层交换机也有这个功能,只是和路由器的侧重点不一样)只把数据解析到第三层,在第三层封装后的数据叫做包。而二层交换机只把数据解析到第二层,在第二层封装后的数据包叫做帧。
回答2:物理层也就是第一层,处理的数据是比特流。而“本地连接”是工作在应用层也就是第7层。一块以太网网卡包括OSI(开方系统互联)模型的两个层。物理层和数据链路层。物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等,并向数据链路层设备提供标准接口。数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。
回答3:其实数据链路层是把网络层的数据加上头和尾形成帧再交付给物理层。这就是封装。
之所以要加上头和尾是因为物理层只管电信号,必须要有一个特殊的电信号告诉物理层这是一个帧的开始和结尾。
一般头和尾的电信号是连续的10101010这样的形式,当物理层接收到信号后,知道这是一个帧来了,经过模数转换后交付给数据链路层,数据链路层剥离头和尾把数据交付给上面的网络层,这就是解封装的过程。
其实网络的七层结构基本上都是封装和解封装的过程,上层数据下来的时候就给他加特定的头,相当于装了个信封,就这样一层层的装下来。下层的数据送到上层就一层层的剥离头(信封),直到最后没有信封得到最终的数据为止。
数据封装的原理:
数据封装是指将协议数据单元(PDU)封装在一组协议头和尾中的过程。在OSI7层参考模型中,每层主要负责与其它机器上的对等层进行通信。该过程是在“协议数据单元”(PDU)中实现的,其中每层的PDU一般由本层的协议头、协议尾和数据封装构成。
每层可以添加协议头和尾到其对应的PDU中。协议头包括层到层之间的通信相关信息。协议头、协议尾和数据是三个相对的概念,这主要取决于进行信息单元分析的各个层。例如,传输头(TH)包含只有传输层可以看到的信息,而位于传输层以下的其它所有层将传输头作为各层的数据部分进行传送。在网络层,一个信息单元由层3协议头(NH)和数据构成;而数据链路层中,由网络层(层3协议头和数据)传送下去的所有信息均被视为数据。换句话说,特定OSI层中信息单元的数据部分可能包含由上层传送下来的协议头、协议尾和数据。
例如,如果计算机A要将应用程序中的某数据发送至计算机B应用层。计算机A的应用层联系任何计算机B的应用层所必需的控制信息,都是通过预先在数据上添加协议头。结果信息单元,其包含协议头、数据、可能包含协议尾,被发送至表示层,表示层再添加为计算机B的表示层所理解的控制信息的协议头。信息单元的大小随着每一层协议头和协议尾的添加而增加,这些协议头和协议尾包含了计算机B的对应层要使用的控制信息。在物理层,整个信息单元通过网络介质传输。
计算机B中的物理层接收信息单元并将其传送至数据链路层;然后B中的数据链路层读取包含在计算机A的数据链路层预先添加在协议头中的控制信息;其次去除协议头和协议尾,剩余部分被传送至网络层。每一层执行相同的动作:从对应层读取协议头和协议尾,并去除,再将剩余信息发送至高一层。应用层执行完后,数据就被传送至计算机B中的应用程序接收端,最后收到的正是从计算机A应用程所发送的数据。
网络分层和数据封装过程看上去比较繁杂,但又是相当重要的体系结构,它使得网络通信实现模块化并易于管理。
解封装正好是封装的反向操作,把封装的数据包还原成数据.
希望对你有帮助,如果你还困惑,建议你看一下网络工程师教程。
2. 有关计算机网络的问题
1,一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合
2,局域网(Local Area Network;LAN)广域网(Wide Area Network;WAN)
城域网(Metropolitan Area Network;MAN)
3,数据服务器,邮件服务器,点对点通讯
4,模拟信号是用一系列连续变化的波形模拟对象的表现状态的一种信号,数字信号是用用一系列断续变化的脉冲表现对象状态的一种信号。
6,串联:把元件逐个顺次连接起来. 并联:把元件并列地连接起来
7,调制就是对信号源的信息进行处理,使其变为适合于信道传输的形式的过程。
编码 :用预先规定的方法将文字、数字或其他对象编成数码,或将信息、数据转换成规定的电脉冲信号
8,归零编码:用0电平,而使用一个相位内正电平与负电平之间相互变换来表示1、0、-1。
不归零编码 就是不用0电平,而使用一个相位内正电平与负电平之间相互变换来表示0,1
曼彻斯特编码,用电压跳变的相位不同来区分1和0,即用正的电压跳变表示0,用负的电压跳变表示1。
11,是把多个低信道组合成一个高速信道的技术,它可以有效的提高数据链路的利用率,从而使得一条高速的主干链路同时为多条低速的接入链路提供服务,也就是使得网络干线可以同时运载大量的语音和数据传输。
频分多路复用FDMA是指在一个信道上传输多路信号,每路信号的载波频率不一样,时分多路TDMA是指先将各路信号进行编码,然后在不同时隙传输各路信号的数字码,比如把两个信号进行时分复用,取样量化编码后的数字码依次是D1,D2,D3…,和T1,T2,T3…,那么复用后的信号就是D1,T1,D2,T2,D3,T3…两路信息依次插入复用,每个信号的时隙缩短一半。
时分复用(TDM,Time Division Multiplexing)就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片(简称时隙),并将这些时隙分配给每一个信号源使用,每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。
12,
EIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。
在TxD和RxD上:逻辑1(MARK)=-3V~-15V
逻辑0(SPACE)=+3~+15V
在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上:
信号有效(接通,ON状态,正电压)=+3V~+15V
信号无效(断开,OFF状态,负电压)=-3V~-15V
13,总线型就是蜈蚣型,身子是总线,脚底是客户端。
星型就是海星型。环形就是多边形型。
14,五类双绞线,六类双绞线,光纤,
15, 1 1-持续CSMA(1-persistent CSMA):当信道忙或发生冲突时,要发送帧的站,不断持续侦听,一有空闲,便可发送. 其中,长的传播延迟和同时发送帧,会导致多次冲突,降低系统性能.
2 非持续CSMA: 它并不持续侦听信道,而是在冲突时,等待随机的一段时间.它有更好的信道利用率,但导致更长延迟.
3 p-持续CSMA:它应用于分槽信道,按照P概率发送帧.即信道空闲时,这个时槽,欲发送的站P概率发送,Q=1-P概率不发送.若不发送,下一时槽仍空闲,同理进行发送.若信道忙,则等待下一时槽,若冲动,则等待随机的一段时间,重新开始.
16 令牌环上传输的小的数据(帧)叫为令牌,谁有令牌谁就有传输权限。如果环上的某个工作站收到令牌并且有信息发送,它就改变令牌中的一位(该操作将令牌变成一个帧开始序列),添加想传输的信息,然后将整个信息发往环中的下一工作站。当这个信息帧在环上传输时,网络中没有令牌,这就意味着其它工作站想传输数据就必须等待。因此令牌环网络中不会发生传输冲突。
17,电路交换、报文交换和分组交换技术。
以电路联接为目的的交换方式是电路交换方式。电话网中就是采用电路交换方式。
报文交换是以报文为数据交换的单位,报文携带有目标地址、源地址等信息,在交换结点采用存储转发的传输方式。
分组交换仍采用存储转发传输方式,但将一个长报文先分割为若干个较短的分组,然后把这些分组(携带源、目的地址和编号信息)逐个地发送出去
18,其全称是International Organization for Standards。国际标准化组织(International Organization for Standardization)简称ISO
从上到下 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
19 DSL ADSL ISDN HDSL RADSL VDSL
ADSL特点
1.一条电话线可同时接听,拨打电话并进行数据传输,两者互不影响。
2.虽然使用的还是原来的电话线,但adsl传输的数据并不通过电话交换机,所以adsl上网不需要缴付额外的电话费,节省了费用。
3.adsl的数据传输速率是根据线路的情况自动调整的,它以“尽力而为”的方式进行数据传输。
20,所谓IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配的一个32bit地址。
域名(Domain Name),是由一串用点分隔的名字组成的Internet上某一台计算机或计算机组的名称,用于在数据传输时标识计算机的电子方位(有时也指地理位置)。
域名(Domain Name),是由一串用点分隔的名字组成的Internet上某一台计算机或计算机组的名称,用于在数据传输时标识计算机的电子方位(有时也指地理位置)。
3. 计算机网络中的网络要素包括
.计算机网络的协议三要素
答:三要素是:1,语法:关于诸如数据格式及信号电平等的规定;2,语义:关于协议动作和差错处理等控制信息;3,定时:包含速率匹配和排序等。
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计算机网络
1. 关于计算机网络的定义。
答:广义的观点:计算机技术与通信技术相结合,实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统;资源共享的观点:以能够相互共享资源的方式连接起来,并且各自具有独立功能的计算机系统的集合;对用户透明的观点:存在一个能为用户自动管理资源的网络操作系统,由它来调用完成用户任务所需要的资源,而整个网络像一个大的计算机系统一样对用户是透明的,实际上这种观点描述的是一个分布式系统。
2. 计算机网络的拓朴结构。
答:计算机网络采用拓朴学的研究方法,将网络中的设备定义为结点,把两个设备之间的连接线路定义为链路。计算机网络也是由一组结点和链路组成的的几何图形,这就是拓朴结构。
分类:按信道类型分,分为点---点线路通信子网和广播信道的通信子网。采用点——点连线的通信子网的基本结构有四类:星状、环状、树状和网状;广播信道通子网有总线状、环状和无线状。
3. 计算机网络的体系结构
答:将计算机网络的层次结构模型和分层协议的集合定义为计算机网络体系结构。
4.计算机网络的协议三要素
答:三要素是:1,语法:关于诸如数据格式及信号电平等的规定;2,语义:关于协议动作和差错处理等控制信息;3,定时:包含速率匹配和排序等。
5.OSI七层协议体系结构和各级的主要作用
答:七层指:由低到高,依次是物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层和应用层。各层作用分别是:
物理层:向上与数据链路层相连,向下直接连接传输介质。提供一些建立、维持和释放物理连接的方法,以便能在两个或多个数据链路实体间进行数据位流的传输。
数据链路层:通过差错控制、流量控制等,将不可靠的物理传输信道变成无差错的可靠的数据链路。将数据组成适合正确传输的帧形式的数据单元,对网络层屏蔽物理层的特性和差异,使高层协议不必考虑物理传输介质的可靠性问题。
网络层:决定数据在通信子网中的传送路径,控制通信子网中的数据流量并防止拥塞等,提供建立、维护和终止网络连接的手段。网络层是通信子网的最高层。
传输层:为源主机到目的主机提供可靠的、有效的数据传输,这种传输与网络无关,传输层是独立于物理网络的。其上层协议不必了解实际网络,就可将数据安全可靠地传送到目的地。
会话层:建立、维护和同步进行通信的高层之间的对话。服务主要是:协调应用程序之间的连接建立和中断;为数据交互提供同步点;协调通信双方谁可在何时发送数据;确保数据交换在会话关闭之前完成等。
表示层:把源端机器的数据编码成适合于传输的比特序列,传送到目的端后再进行解码,在保持数据含义不变的条件下,转换成用户所理解的形式。
应用层:为用户的应用进程访问OSI环境提供服务。
6.TCP/IP协议体系结构
答:TCP/IP是一个协议系列,目前已饮食了100多个协议,用于将各种计算机和数据通信设备组成计算机网络。
TCP/IP协议具有如下特点:1,协议标准具有开放性,其独立于特定的计算机硬件与操作系统,可以免费使用;2,统一分配网络地址,使得整个TCP/IP设备在网络中都具有惟一的IP地址。
分层:应用层(SMTP, DNS, NFS, FTP, Telnet, Others)、传输层(TCP,UDP)、互联层(IP,ICMP, ARP, RARP)、主机——网络层(Ethernet, ARPANET, PDN ,Others)。
传输控制协议TCP:定义了两台计算机之间进行可靠数据传输所交换的数据和确认信息的格式,以及计算机为了确保数据的正确到达而采取的措施。
IP协议:
7.计算机网络常用的传输介质及光纤传输的类型与特点
答:有:1,有线介质,包括双绞线,同轴电缆,光纤;2,无线介质,包括无线电传输系统,红外线,微波。
双绞线:将两根相互绝缘的导体按一定的规格将它们缠绕在一起制成。
同轴电缆:由两个同心圆导中间填充绝缘材料制成。
8.计算机网络的交换技术种类和各自的特点
答:数据交换的种类有:线路交换,报文交换,分组交换(虚电路,数据报),快速交换(ATM(异步传输模式),FR(帧中继))。
线路交换:在一对需要进行通信的设备(结点)之间提供一条暂的专用的传输通道。工作步骤:线路建立,数据通信,电路拆除,释放相关资源。
报文交换特点:1,在源与目的结点之间无须建立专用通道,对网络的故障适应能力较强;2,没有建立和拆除电路的时间延迟;3,线路利用率较高,可以进行速率上的调整;4,可靠性较高;5,每个节点对报文进行全面的处理,如果传输出错,要重发整个报文。
分组交换(packet switching):传输的信息是报文分组,将一个长的报文分割成若干个分组来传输。
高速交换:ATM(异步传输模式):把线路交换跟分组交换相结合。以固定长度(53字节:信元头5字节,正文48字节)。FR(帧中继):采用永久虚电路,只要接收完帧的目的地址(不是指向本结点就立即转发帧)若传输出错,则给下游结点发送错误指示,要它终止接收,并要求上游重发该帧。
9.以数据报为例叙述交换技术的工作过程
10.CSMA/CD总线型网络的拓朴结构,帧结构及其基本工作过程
CSMA/CD(Carrier sense Multiple Access with Collision Detection)带有冲突检测的载波侦听多路访问。
拓朴结构:?
11.令牌环网的拓朴结构,帧结构及其基本工作过程
12.计算机网络流量控制的目的和流量控制的级别
目的:1,防止网络因过载而引起吞吐量下降和延时的增加;2,减少拥塞,避免死锁;3,在互相竞争的用户之间公平合理地分配资源。
四种级别:1,相邻结点间的流量控制,2,源结点和目的结点间的流量控制;3,主机与源结点间的流量控制;4,源主机与目的主机间的流量控制。
13.关于源路由网桥的概念和工作原理(P102)
源路由网桥(IEEE802。5工作组选用的网桥,面向令牌环网):是指源站点要提供侦传送的路由信息,该路由信息(Routing Information)设置在该帧的头部,用于标识帧的传输路径(面向连接的网桥)。
工作原理:源站要向目的站通信前,必须寻找通向目的站的路径(实际上是建立连接的过程:源站首先向全网广播一个“探测帧”,该帧每经过一个网桥,网桥把自己相关路由信息写入该探测帧,为该到达目的站时,该数据包就记录下一张它所经过的路径图(路由表)。目的站会使这个探测帧返回(实际由目的站发出一个应答帧)当源站接收到应答帧时,则可以说连接已建立)。
14.关于透明网桥的概念和工作原理(P99)
所谓透明网桥是指网桥的操作过程对其端口上连接的网段上的工作站是“透明的”,换句话说,工作站用户并不知道网桥的存在。
15.路由器的基本工作过程及其作用
基本工作过程:
A, 路由器工作在网络层,它的传输单位是分组(packet),又称数据包
B, 当路由器接收到一个包时,首先进行拆包,把数据链路层的信息去掉,读取网络层的信息
C, 根据包的目的地址(指向)进行:本地提交(本网是目的结点所在网络);分组转发(选择转发路由)
D,数据安全性检查(转发检验)
E, 通过安全检查后,则进行打包,(封装)加入数据链路层的信息,转发该包。
基本功能:
1, 协议转换
2, 路由选择
3, 支持多协议的路由选择
4, 流量控制
5, 分组的分段与组装
6, 网络管理功能
(未完成)16.路由选择算法的分类和理想路由选择算法应具有的特点
路由算法有:距离矢量算法和链路状态算法。
距离矢量算法:以某一参考点到达目的结点的距离作为度量的算法。这里的距离指该路径上所经历的最少网关(也指路由器)数。
链路状态算法:实际上是一种“最短路径优先”的算法。
特点:?
17.距离向量算法和RIP的工作过程(p110)
距离向量算法的基本思想:以某一参考点到目的结点的距离作为算法的度量。
RIP(routing Information Protocol)路由信息协议工作过程:1,初始化(启动RIP协议);2,路由表交换路由信息;3,路由表更新(最知线路优先)。(P113)
18.路由器的主机名和端口配置使用方法
配置主机名(路由器):每台路由器主机的缺省名Router。假设把它配置为路由器R2则输入命令:
router (config) #host name Router (R2)
显示:Router R2 (config) #
端口配置(端口地址配置):
① Router R2 (config) # interface eithernet 0
② Router R2 (config-if) # ip address 200.111.50.1 255.255.255.0
配置端口的IP地址:200.111.50.1
相应的子网掩码:255.255.255.0
③ Router R2 (config ) # interface serial 0 (0是串行口)
④ Router R2 (config-if)# ip address 128.120.1.1 255.255.255.0
19.奈奎斯特和香农定律原理
(离散信号的信道容量)奈奎斯特定律:C = 2 F log2 L (bps) 每秒的信道容量,信道的最大传输速率
C:信道容量。 F:带宽。 L:符号的离散取值。
(连续信号的信道容量)香农定律:C = F log2 (1+S/N)
S:通过的信号平均功率。 N:噪声(干扰信号)的功率。所谓噪声是指干扰信号(噪声)在所有频率上的强度都一样。 S/N:采用信噪比来代替。 SNR 其单位是分贝。DB
分贝值 = 10 log10 (S/N) 分贝值是可测量的。则可利用分贝值得到S/N。
20.计算机网络中常用的编码技术
(1) 单极性不归零编码(NRZ)
(2) 曼彻斯特编码(Manchester Encoding)
(3) 差分曼彻斯特编码
21.画图说明频移键控法的工作原理
22.PCM技术的基本工作步骤
1, 取样:按照一定的时间间隔采样测量模拟信号幅值
2, 量化:将取样点测量的信号幅值分级取整
3, 编码:将量化的结果(整数据)用二进制数表示出来
23.异步传输的编码结构
也叫“起/停方式”:每传送1个字符(5bit/8bit)都在字符前面加入一位开始位(“0”表示使用停电平表示传送开始),而在代码校验(奇/偶)后面跟随停止位(1位,3/2位或2位,用“1”高电平表示,代表字符传输结束)
以ASCII码的A字符为例(11位异步码结构)
A字符:41H = 1000001 编码后:01000001111
24.HDLC的帧结构和基于比特流的传输控制流程规程的主要特性
HDLC(High Data Link Control)高级数据链路控制:基于比特传输的控制规程。主要特征如下:
① 通信方式:全双工
② 差错控制:循环冗余码(CRC)
③ 同步方式:同步
④ 电码:随机码(任意二进制编码)
⑤ 信息长度:可变区
⑥ 速率:2400bps以上
⑦ 发关方式:连续发送,即发送方送出一个信息帧后,不等接收方的应答,则继续发关随后的帧,接收方的应答信号是利用全双工的另一信道在它发送给发送方的信息帧的控制字段中夹带回“已收到某编号的信息帧”(期待接收某个编号的帧)这表明此号帧以前的信息帧已正确接收。如果发现传输出错,则请求重传该号帧及其随后的帧。
HDLC的帧结构:
F
A
C
I
FCS
F
同步标志(01111110) 地址 控制字段 正文 循环冗余码 标志
25.计算机网络中使用的循环冗余码校验的工作原理
26.多路复用的基本思想和种类
多路复用原理:就是让一条线路复用成多个子信道来使用
种类有:
1, 频分多路复用(FDM):分割线路的带宽,形成多个子信道(频度)
2, 同步时分多路复用(TDM):分割线路的传输时间形成多个子信道(一个时间片)时隙
3, 统计时分多路复用(STDM):分割线路的传输时间。但动不是固定给用户分配时间片,而是需要传送时,才给它分配时间片。
4, 波分多路复用(WOM):光纤上使用分割的是信号光的波长
27.频分多路复用的工作原理
28.时分多路复用的种类和各自的工作特性
29.会话层的同步方法
为了控制信息流同时能够从软件或操作失误中恢复过来,会话层允许在数据中插入同步点,当出现故障时,找到故障处的前一个同步点并从该同步点进行恢复,这个过程称为再同步。对话过程中可以插入次同步点,如果传输中出了故障,控制流可以退回到对话中的一个或多个次同步上进行恢复。主同步点必须被确认,次同步点不需要确认。
30.表示层的局部语法和传送语法
局部语法:某一具体计算机所使用的语法称为局部语法。局部语法的差异使得同一数据对象在不同的计算机中被表示成不同的比特序列。
传送语法:符全传送过程要求的语法。数据以传送语法的形式在网络中传送,发送方将符合自己局部语法的比特序列转换成符合传送语法的比特序列。
31.交换机的交换结构和各自的特点
交换结构有:软件执行交换结构、矩阵交换结构、总线交换结构、共享存储器交换结构。
软件执行交换结构:借助CPU和RAM的硬件环境,用特定的软件来实现端口之间的帧交换。所有功能均由软件来实现,操作灵活,但随着端品数和增加,CPU的负担加重。
矩阵交换:采用硬件方法进行交换。优点是利用硬件交换,结构紧凑,交换速度快,延迟时间短,缺点是随着端口的增加,监控和管理变得困难。
总线交换:对总线的带宽要求较高,造价高,但性能也好。
存储交换:结构简单、容易实现,但通过RAM操作会产生延时。
32.交换机的组成和各部分的主要作用
大多数交换器都有一块背板,把各种板卡插在其上面,实现相应连接,交换器的主要部件包括控制、逻辑、阵列、及端口四个。
1, 控制部件:其作用是控制、管理交换器,识别连接到各端口的局域网的类型,并自动地进行交换器的测试
2, 逻辑部件:其作用是读取输入数据帧的目的地址,并以此目的地址与端口地址表中的内容进行比较,找出该目的地址对应的端口号,批示阵列部件按通对应的(输出端口)矩阵开头(来接到输出端口)
3, 阵列部件:一旦接收到逻辑部件的指令时,启动源端口(输入)与目的端口(输出)之间的交叉连接,并保持该连接直到该帧全部传送完
4, 端口部件:可以看成一组物理接口
33.交换机的转发率和过滤率
交换器的过滤率是在某段时间内(通常为1秒)所解释多少帧的目的地址,这种能力称为过滤率。
转发率是指在某段时间内(1秒)所转发帧的数目,称为转发率。
34.如何使用交换机、集线器、路由器、防火墙和常用传输介质组建企业网络
35.关于VLAN的定义和其主要功能(P87)
VLAN(virtual LAN)虚拟局域网:建立在物理交换机之上的,它利用软件进行逻辑工作组的划分和管理。
36.X.25的协议体系结构
X.25协议是CCITT关于公用数据网上以分组方式工作的DTE与DCE之间的接口标准,其功能是为公用数据网在分组交换方式下提供终端操作,它不涉及通信子网的内部结构。
层次结构:自下至上分别称为物理级、帧级、分组级。
37.帧中继的基本工作原理
38.ATM的协议参考模型(P141)
39.ATM交换技术的特点
特点:
(1) 采用面向连接的工作方式。
(2) 采用异步时分多路方式
(3) 网络没有逐段链路的差错控制和流量控制。
(4) 信头功能简单
(5) 小的信元长度
40.ATM交换虚连接的工作过程(P132)
41.什么是ISDN,定义了哪些设备和接口
ISDN是用来解决一些小的办公室或拨号用户需要比传统电话拨号服务能提供更宽传输带宽的应用,同时ISDN也可用来提供线路备份。
42.IP地址结构和子网划分的作用
结构:每个IP地址共有32位,分为4段,以X。X。X。X表示,每个X为8位,取值为0~255。分为网络地址和主机地址两部分,其中网络地址表示一个网络,主机地址用来表示这个网络中的一台主机。
子网划分作用:
4. 计算机网络——2.物理层
确定与传输媒体的 接口 的一些特性,解决在各种传输媒体上传输 比特流 的问题
1.机械特性 :接口的形状尺寸大小。
2.电气特性 :在接口电缆上的各条线的电压范围。
3.功能特性 :在某一条线上出现的某个电平电压表示的意义。
4.过程特性 :对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
传输媒体主要可以分为 导引型传输媒体 和 非导引型传输媒体 :
导引型传输媒体 :信号沿着固体媒体(铜线或光纤,双绞线)进行传输, 有线传输 。
非导引型传输媒体 :信号在自由空间传输,常为 无线传输 。
数据通信系统:包括 源系统 (发送方), 传输系统 (传输网络), 目的系统 (接收方)。
一般来说源系统发出的信号(数字比特流)不适合直接在传输系统上直接传输,需要转化(模拟信号)。
调制 :数字比特流-模拟信号
解调 :模拟信号-数字比特流
数据 ——运送消息的实体。
信号 ——数据的电气化或电磁化的表现。
模拟信号 ——代表消息的参数的取值是 连续 的。
数字信号 ——代表消息的参数的取值是 离散 的。
码元 ——在使用时间域代表不同离散值的基本波形。
信道 :表示向某一个方向传送信息的媒体。
单向通信(单工通信) :只有一个方向的通信,不能反方向。
双向交替通信(半双工通信) :能两个方向通信,但是不能同时。
双向同时通信(全双工通信) :能同时在两个方向进行通信。
基带信号 :来自信源的信号(源系统发送的比特流)。
基带调制 :对基带信号的波形进行变换,使之适应信道。调制后的信号仍是基带信号。基带调制的过程叫做 编码 。
带通调制 :使用载波进行调制,把基带信号的频率调高,并转换为模拟信号。调制后的信号是 带通信号 。
1.归零制 :两个相邻信号中间信号记录电流要恢复到 零电平 。 正脉冲表示1,负脉冲表示0 。在归零制中,相邻两个信号之间这段磁层未被磁化,因此在写入信息之前必须去磁。
2.不归零制 : 正电平代表1,负电平代表0 ,不用恢复到零电平。难以分辨开始和结束,连续记录0或者1时必须要有时钟同步,容易出现直流分量出错。
3.曼彻斯特编码 :在每一位中间都有一个跳变。 低->高表示0,高->低表示1 。
4.差分曼彻斯特编码 :在每一位的中心处始终都有跳变。位开始边界有跳变代表0,没有跳变代表1。 位中间的跳变代表时钟,位前跳变代表数据 。
调幅( AM ):载波的 振幅 随着基带数字信号而变化。
调频( FM ):载波的 频率 随着基带数字信号而变化。
调相( PM ):载波的 初始相位 随着基带数字信号而变化。
失真 :发送方的数据和接收方的数据并不完全一样。
限制码元在信道上的传输速率的因素:信道能够通过的 频率范围 ; 信噪比 。
码间串扰 :由于系统特性,导致前后码元的波形畸变。
理想低通信号的最高码元传输速率为 2W ,单位是波特,W是理想低通信道的 带宽 ,理想带通特性信道的最高码元传输速率为W。
信噪比 :信号的平均功率与噪声的平均功率的比值,单位是 dB , 值=10log10(S/N) 。
信噪比对信道的 极限 信息传输速率的影响:速率 C=Wlog2(1+S/N)——香农公式 ,单位为 bit/s 。
信噪比越大,极限传输速率越高。实际速率比极限速率低不少。还可以用编码的方式来提高速率(让一个码元携带更多的比特量)。
所谓 复用 就是一种将若干个彼此独立的信号合并成一个可以在 同一信道 上同时传输的 复合信号 的方法。
比如,传输的语音信号的频谱一般在300~3400Hz内,为了使若干个这种信号能在 同一信道(相当于共享信道,能够降低成本,提高利用率) 上传输,可以把它们的频谱调制到不同的频段,合并在一起而不致相互影响,并能在接收端彼此分离开来( 分用 )。
信道复用技术就是将一个物理信道按照一定的机制划分多个互不干扰互不影响的逻辑信道。信道复用技术可分为以下几种: 频分复用,时分复用和统计时分复用,波分复用,码分复用 。
1.频分复用技术FDM(也叫做频分多路复用技术): 条件是传送的信号的带宽是有限的,而 信道的带宽要远远大于信号的带宽 ,然后采用 不同频率 进行调制的方法,是各个信号在信道上错开。频分复用的各路信号是在 时间 上重叠而在 频谱 上不重叠的信号。将整个带宽分为多份,用户分配一定的带宽后通信过程 自始至终都占用 这个频带。另外,为保证各个子信道传输不受干扰,可以设立 隔离带 。
2.时分复用技术TDM:采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号。 也就是在信道带宽上划分出几个子信道后,A用户在某一段时间使用子信道1,用完之后将子信道1释放让给用户B使用,以此类推。将整个信道传输时间划分成若干个时间片(时隙),这些时间片叫做 时分复用帧 。每一个时分用户在每一个TDM帧中占用 固定时序 的时隙。
4.波分复用技术WDM: 将两种或多种不同波长的光载波信号在发送端经过 复用器汇合 在一起,并耦合到光线路的 同一根光纤 中进行传输,在接收端经过 分波器 将各种波长的光载波分离进行 恢复 。整个过程类似于频分复用技术的共享信道。波分复用其实就是光的频分复用。
1.比特时间,码片
1比特时间就是发送 1比特 需要的时间,如数据率是10Mb/s,则100比特时间就等于10微秒。
每一个比特时间划分为m个短的间隔,称为码片。每个站被指派一个唯一的m bit 的码片序列(例如S站的8 bit 码片序列是00011011)。
如果发送 比特1 ,则发送自己的m bit 码片序列。如果发送 比特0 ,则发送该码片序列的二进制反码。
S站的码片序列:(-1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,+1) -1代表0,+1代表1
用户发送的信号先受 基带数字信号 的调试,又受 地址码 的调试。就比如数据发送后受到基带数字信号的调试之后变为10,然后又受到地址码的调试后1就变为了00011011(上面的S站码片序列),0就变成了11100100。
由于每个比特要转换成m个比特的码片序列,因此原本S站的数据率b bit/s要提高到mb bit/s,同时S站所占用的频带宽度也提高到原本数值的m倍。这种方式是扩频通信中的一种。
扩频通信通常有两大类:直接序列扩频DSSS(上述方式);跳频扩频FHSS。
2.码分多址(CDMA)
CDMA的重要特点 :每个站分配的码片序列不仅必须 各不相同 ,并且还必须 相互正交 。在实用系统中使用的是 伪随机码序列 。
码片的互相 正交 的关系:令向量S表示站S的码片向量,令T表示其他任何站的码片向量。两个不同站的码片序列正交,就是向量S和T的 规格化内积 等于0。
即S T=(S1 T1+S2 T2+......Sm Tm)/m(其实就相当于 两个向量垂直 ,/m对结果其实也没多大关系)
推论 : 1. 一个码片向量和另一码片反码的向量的规格化内积值为0(如果ST=0,那么ST'也=0)
2. 任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1,即S S=1
3. 一个码片向量和该码片向量的规格化内积值是-1,即S S'=-1
CDMA的工作原理:
用一个列子来说明,假设S站的码片序列为(-1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,+1),S站的扩频信号为Sx,即若数据比特=1那么S站发送的是码片序列本身Sx=S,若数据比特=0那么S站发送的是码片序列的反码Sx=S’。T站的码片序列为(-1,-1,+1,-1,+1,+1,+1,-1),T站的扩频信号为Tx。因为所有的站都使用相同的频率,因此每一个站都能够收到所有的站发送的扩频信号。所有的站收到的都是叠加的信号 Sx+Tx 。
当接收站打算收S站发送的信号时,就用S站的码片序列与收到的信号求规格化内积,即S (Sx+Tx)=S Sx+S Tx。前者等于+1或0,后者一定等于0,具体看下面(参考上面的 CDMA的工作原理 ):
当数据比特=1时,Sx=S,那么S Sx=S S=1;同理 ,当数据比特=0时,Sx=S’,那么S Sx=S S’=0
当数据比特=1时,Tx=S,那么S Tx=S T=0(参考上面 码片序列的正交关系 );同理 ,当数据比特=0时,Sx=S’,那么S Tx=S*T’=0
5. 计算机网络里的PPT协议零比特填充5个连续的1的意思是5个1之间不能有0只能全是
答: PPP协议中零比特填充是指每连续出现5个1时,就自动添加一个0,这个就是0比特填充的规则呢,如果说没有连续5个0的话,就不需要进行操作。这主要就是为了实现透明传输。当我们想要恢复的时候,只要反过来将多余的零比特去除即可。
6. 计算机网络之五层协议
一:概述
计算机网络 (网络)把许多 计算机 连接在一起,而 互联网 则把许多网络连接在一起,是 网络的网络 。因特网是世界上最大的互联网。
以小写字母i开始的internet( 互联网或互连网 )是 通用 名词,它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议(通信规则)可以是 任意 的。
以大写字母I开始的Interent( 因特网 )是 专有 名词,它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络,它采用的是 TCP/IP 协议族 作为通信规则,且其前身是美国的 ARPANET 。
因特网现在采用 存储转发 的 分组交换 技术,以及三层因特网服务提供者(ISP)结构。
因特网按 工作方式 可以划分为 边缘 部分和 核心 部分,主机在网络的边缘部分,作用是进行信息处理。 路由器 是在网络的核心部分,作用是:按存储转发方式进行 分组交换 。
计算机通信是计算机的 进程 (运行着的程序)之间的通信,计算机网络采用 通信方式 :客户–服务器方式和对等连接方式(P2P方式)
按作用 范围 不同,计算机网络分为:广域网WAN,城域网MAN,局域网LAN和个人区域网PAN。
五层协议 的体系结构由:应用层,运输层,网络层,数据链路层和物理层。
<1>:应用层 : 是体系结构中的最高层,应用层的任务是 通过应用进程间的交互来完成特定网络应用 。应用层协议定义的是 应用进程间通信和交互的规则 。
<2>:运输层 :任务是负责向 两个主机中的进程之间的通信提供可靠的端到端服务 ,应用层利用该服务传送应用层报文。
TCP :提供面向连接的,可靠的数据传输服务,其数据传输的单位是报文段。
UDP :提供无连接的,尽最大努力的数据传输服务,不保证数据传输的可靠性。
<3>网络层: 网络层的任务就是要选择合适的路由,在发送数据时, 网络层把运输层产生的报文段或者用户数据报 封装 成分组或包进行交付给目的站的运输层。
<4>数据链路层: 数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧(frame)为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。
<5>:物理层: 物理层的任务就是 透明 地传送比特流,物理层还要确定连接电缆插头的 定义 及 连接法 。
运输层最重要的协议是:传输控制协议 TCP 和用户数据报协议 UDP ,而网络层最重要的协议是网络协议 IP 。
分组交换的优点:高效、灵活、迅速、可靠。
网络协议主要由三个要素组成: (1)语法:即数据和控制信息的结构或者格式; (2)语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应。 (3)同步:即事件实现顺序的详细说明。
二:物理层
物理层的主要任务:描述为确定与 传输媒体 的 接口 有关的一些特性。
机械特性 :接口所用接线器的形状和尺寸,引脚数目和排列,固定和锁定装置等,平时常见的各种规格的插件都有严格的 标准化的规定 。
电气特性 :接口电缆上的各条线上出现的电压 范围 。
功能特性 :某条线上出现的某一电平的点电压表示何种 意义 ;
过程特性 :指明对不同功能的各种可能事件的出现 顺序 。
通信的目的 是: 传送消息 , 数据 是运送消息的 实体 。 信号 是数据的电气或电磁的表现。
根据信号中代表 参数 的取值方式不同。 信号分为 : 模拟信号 (连续无限)+ 数字信号 (离散有限)。代表数字信号不同的离散数值的基本波形称为 码元 。
通信 的双方信息交互的方式来看,有三中 基本方式 :
单向 通信(广播)
双向交替 通信(**半双工**_对讲机)
双向同时 通信( 全双工 _电话)
调制 :来自信源的信号常称为基带信号。其包含较多低频成分,较多信道不能传输低频分量或直流分量,需要对其进行调制。
调制分为 两大类 : 基带调制 (仅对波形转换,又称 编码 ,D2D)+ 带通调制 (基带信号频率范围搬移到较高频段, 载波 调制,D2M)。
编码方式 :
不归零制 (正电平1/负0)
归零制度 (正脉冲1/负0)
曼彻斯特编码 (位周期中心的向上跳变为0/下1)
差分曼彻斯特编码 (每一位中心处有跳变,开始辩解有跳变为0,无跳变1)
带通调制方法 : 调 幅 ( AM ):(0, f1) 。调 频 ( FM ):(f1, f2) 。调 相 ( PM ):(0 , 180度) 。
正交振幅调制(QAM)物理层 下面 的 传输媒体 (介质): 不属于任何一层 。包括有: 引导性传输媒体 :双绞、同轴电缆、光缆 、 非引导性传输媒体 :短波、微波、红外线。
信道复用技术 : 频分复用 :(一样的时间占有不不同资源) ; 时分复用 :(不同时间使用同样资源) ;统计时分复用、波分复用(WDM)、码分复用(CDM)。
宽带接入技术 : 非对称数字用户线 ADSL (Asymmetric Digital Subcriber Line)(用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造)
三:数据链路层
数据链路层使用的 信道 有 两种类型: * 点对点(PPP) 信道+ 广播*信道
点对点信道的数据链路层的协议数据单元- -帧
数据链路层协议有许多, 三个基本问题 是共同的
封装成桢
透明传输
差错检测
局域网的数据链路层拆成两个子层,即 逻辑链路层(LLC) 子层+ 媒体接入控制(MAC) 子层;
适配器的作用:
计算机与外界局域网的连接是通过通信适配器,适配器本来是主机箱内插入的一块网络接口板,又称网络接口卡,简称( 网卡 )。
以太网采用 无连接 的工作方式,对发送的数据帧 不进行编号 ,也不要求对方发回确认,目的站收到差错帧就丢掉。
以太网采用的协议是:具有 冲突检测 的 载波监听多点接入 ( CSMA/CD )。协议的要点是: 发送前先监听,边发送边监听,一旦发现总线出现了碰撞,就立即停止发送。
以太网的硬件地址 , MAC 地址实际上就是适配器地址或者适配器标识符。 48位长 , 以太网最短帧长:64字节。争用期51.2微秒。
以太网适配器有 过滤 功能:只接收 单播帧,广播帧,多播帧 。
使用 集线器 可以在 物理层 扩展以太网(半双工),使用 网桥 可以在 数据链路层 扩展以太网(半双工),网桥转发帧时, 不改变帧 的源地址。网桥 优点 :对帧进行转发过滤,增大 吞吐量 。扩大网络物理范围,提高 可靠 性,可 互连 不同物理层,不同MAC子层和不同速率的以太网。 网桥 缺点 :增加时延,可能产生广播风暴。
透明网桥 : 自学习 办法处理接收到的帧。
四:网络层
TCP/IP 体系中的网络层向上只提供简单灵活的、无连接,尽最大努力交付的数据报服务。网络层不提供服务质量的承诺,不保证分组交付的时限, 进程 之间的通信的 可靠性 由 运输层 负责。
一个IP地址在整个因特网范围内是唯一的,分类的 IP地址 包括A类( 1~126 )、B类( 128~191 )、C类( 192~223 单播地址)、D类( 多播 地址)。
分类的IP地址由 网络号字段 和 主机号字段 组成。
物理地址(硬件地址)是数据链路层和物理层使用的地址,而 IP 地址是网络层和以上各层使用的地址,是一种 逻辑地址 ,数据链路层看不见数据报的IP地址。
IP首部中的 生存时间 段给出了IP数据报在因特网中经过的 最大路由器数 ,可防止IP数据报在互联网中无限制的 兜圈 子。
地址解析协议 ARP(Address Resolution Protocol) 把IP地址解析为 硬件地址 ,它解决 同一个局域网的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题 ,是一种解决地址问题的协议。以目标IP地址为线索,用来定位一个下一个应该接收数据分包的网络设备对应的MAC地址。如果目标主机不再同一链路上时,可以通过ARP查找下一跳路由器的MAC地址,不过ARP只适用于IPV4,不能用于IPV6,IPV6中可以用ICMPV6替代ARP发送邻居搜索消息。
路由选择协议有两大类: 内部网关 协议(RIP和OSPE)和 外部网关 协议(BGP-4)。
网际控制报文协议 ICMP (Internet Control Message Protocol )控制报文协议。是IP层协议,ICMP报文作为IP数据报的数据,加上首部后组成IP数据报发送出去,使用ICMP并不是实现了可靠传输。ICMP允许主机或者路由器 报告差错 情况和 提供有关异常 的情况报告。
ICMP是一个重要应用是分组网间探测 PING
与单播相比,在一对多的通信中,IP多播可大大节约网络资源, IP多播使用D类地址,IP多播需要使用 网际组管理协议IGMP 和多播路由选择协议。
五: 运输层
网络层为主机之间提供逻辑通信,运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。
运输层有两个协议 TCP和UDP
运输层用一个 16位 端口号来标志一个端口。
UDP特点 :无连接、尽最大努力交付、面向报文、无拥塞控制、支持一对一,多对一,一对多,多对多的交互通信。首部开销小。
TCP特点: 面向连接,每一条TCP连接只能是点对点、提供可靠的交付服务,提供全双工通信、面向字节流。
TCP用主机的IP地址加上主机上的端口号作为TCP连接的端点,这样的端点就叫 套接字 。
流量控制 是一个 端到端 的问题,是接收端抑制发送端发送数据的速率,以方便接收端来得及接收。 拥塞控制 是一个全局性过程,涉及到所有的主机,所有的路由器,以及与降低网络传输性能有关的所有因素。
TCP拥塞控制采用四种算法: 慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复 。
传输有 三个连接 :连接建立、数据传送、连接释放。
TCP连接建立采用三次握手机制,连接释放采用四次握手机制。
六:应用层
文件传送协议FTP 使用 TCP 可靠传输服务。FTP使用客户服务器方式,一个FTP服务器进程可同时为多个客户进程提供服务。在进行文件传输时,FTP的客户和服务器之间要建立两个并行的TCP连接,控制连接和数据连接,实际用于传输文件的是 数据连接 。
万维网 WWW 是一个大规模,联机式的信息储藏所,可以方便从因特网上一个站点链接到另一个站点。
万维网使用 统一资源定位符URL 来标志万维网上的各种文档,并使每一个文档在整个因特网的范围内具有唯一的标识符 URL 。
电脑宽带拨号能上网,而接了路由器就不能上网,这很可能是以下原因:
有可能是路由器接口的网线接触不良,首先将路由器的网线,电脑插口的网线和路由器的电源线重新拨插一下,这样可以排除因接触不良而导至的不能上网。
就是路由器的内部设置参数出现问题,或者受别人攻击导致网络阻塞,而无法上网。
处理方法如下:
将无线路由器的数据清零,哪就要在无线路由器上面按一下重启安扭,这样无线路由器就恢复出厂值了;
用一部智能手机或者一台电脑(不管是台式还是笔记本),然后在浏览器的地址栏中输入:192.168.1.1,或者192.168.0.1,网段不同,输入不同,以无线路由器后面的标注为主,不过前者居多;
会弹出一个对话框,在这个框上要你输入用户名和密码,一般用户名和密码都是ADMIN,(这个无线路由器上面也有标注),新式的无线路由器在这一步是要你设置密码;
进到路由器设置界面,找到上网设置或者接口设置,根据设置向导,选择PPPOE方式,然后输入你的上网账号和上网密码;
在无线网络设置设置一下无线参数WPA2模式和WIFI密码,最后点保存,这样无线路由器会自动重启,这代表设置成功,也就可以上网了。
电脑无线网络连接不可用有以下几种原因:
无线被禁用了。右击桌面网络图标,打开网络共享中心,更改适配器设置,启用无线网络。
无线连接故障。点击网络图标,点击疑难解决,然后根据自检出来的解决方法操作就可以了。
电脑无线设置错误。在1的操作下,右击无线网络,点击属性,协议4,在里面进行无线设置,设置以下IP地址。
没有信号或信号太弱。到一个信号强的地方,看看能不能连接。
路由设置有问题。重新设置路由器,然后再连接看看。
8. 计算机网络问题
H1在应用层发起目标ping的请求,传输层接到请求数据,将数据分段并加上UDP报头并下传到internet层,网络层接到数据后进行icpm封装,将h1和h3封装成以h1为源ip h3为目的ip的数据包,下传到网络物理层。
9. 数字数据采用什么编码 求一个计算机网络的高手 最好有QQ现场解决问题。。。急死了 考试呢
在数字信道中传输计算机数据时,要对计算机中的数字信号重新编码进行基带传输,在基带传输中数字数据的编码包括 一、非归零码: nonreturn to zero code (NRZ) 一种二进制信息的编码,用两种不同的电联分别表示“1”和“0”,不使用零电平。信息密度高,但需要外同步并有误码积累。 0:低电平 1:高电平 二.曼彻斯特编码:
曼彻斯特编码(Manchester Encoding),也叫做相位编码(PE),是一个同步时钟编码技术,被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。曼彻斯特编码被用在以太网媒介系统中。曼彻斯特编码提供一个简单的方式给编码简单的二进制序列而没有长的周期没有转换级别,因而防止时钟同步的丢失,或来自低频率位移在贫乏补偿的模拟链接位错误。在这个技术下,实际上的二进制数据被传输通过这个电缆,不是作为一个序列的逻辑1或0来发送的(技术上叫做反向不归零制(NRZ))。相反地,这些位被转换为一个稍微不同的格式,它通过使用直接的二进制编码有很多的优点。 曼彻斯特编码,常用于局域网传输。在曼彻斯特编码中,每一位的中间有一跳变,位中间的跳变既作时钟信号,又作数据信号;从低到高跳变表示"0",从高到低跳变表示"1"。还有一种是差分曼彻斯特编码,每位中间的跳变仅提供时钟定时,而用每位开始时有无跳变表示"0"或"1",有跳变为"0",无跳变为"1"。 对于以上电平跳变观点有歧义:关于曼彻斯特编码电平跳变,在雷振甲编写的<<网络工程师教程>>中对曼彻斯特编码的解释为:从低电平到高电平的转换表示1,从高电平到低电平的转换表示0,模拟卷中的答案也是如此,张友生写的考点分析中也是这样讲的,而《计算机网络(第4版)》中(P232页)则解释为高电平到低电平的转换为1,低电平到高电平的转换为0。清华大学的《计算机通信与网络教程》《计算机网络(第4版)》采用如下方式:曼彻斯特编码从高到低的跳变是 1 从低到高的跳变是 0 。 两种曼彻斯特编码是将时钟和数据包含在数据流中,在传输代码信息的同时,也将时钟同步信号一起传输到对方,每位编码中有一跳变,不存在直流分量,因此具有自同步能力和良好的抗干扰性能。但每一个码元都被调成两个电平,所以数据传输速率只有调制速率的1/2。 就是说主要用在数据同步传输的一种编码方式。 【在曼彻斯特编码中,用电压跳变的相位不同来区分1和0,即用正的电压跳变表示0,用负的电压跳变表示1。因此,这种编码也称为相应编码。由于跳变都发生在每一个码元的中间,接收端可以方便地利用它作为位同步时钟,因此,这种编码也称为自同步编码。】 Manchester encoding uses the transition in the middle of the timing window to determine the binary value for that bit period. In Figure , the top waveform moves to a lower position so it is interpreted as a binary zero. The second waveform moves to a higher position and is interpreted as a binary one . 【关于数据表示的约定】 事实上存在两种相反的数据表示约定。 第一种是由G. E. Thomas, Andrew S. Tanenbaum等人在1949年提出的,它规定0是由低-高的电平跳变表示,1是高-低的电平跳变。 第二种约定则是在IEEE 802.4(令牌总线)和低速版的IEEE 802.3 (以太网)中规定, 按照这样的说法, 低-高电平跳变表示1, 高-低的电平跳变表示0。 由于有以上两种不同的表示方法,所以有些地方会出现歧异。当然,这可以在差分曼彻斯特编码(Differential Manchester encoding)方式中克服. 三.差分曼彻斯特编码:
曼彻斯特编码的编码规则是: 在信号位中电平从高到低跳变表示1 在信号位中电平从低到高跳变表示0 差分曼彻斯特编码的编码规则是: 在信号位开始时不改变信号极性,表示辑"1" 在信号位开始时改变信号极性,表示逻辑"0" 不论码元是1或者0,在每个码元正中间的时刻,一定有一次电平转换。 曼切斯特和差分曼切斯特编码是原理基本相同的两种编码,后者是前者的改进。他们的特征是在传输的每一位信息中都带有位同步时钟,因此一次传输可以允许有很长的数据位。 曼切斯特编码的每个比特位在时钟周期内只占一半,当传输“1”时,在时钟周期的前一半为高电平,后一半为低电平;而传输“0”时正相反。这样,每个时钟周期内必有一次跳变,这种跳变就是位同步信号。 差分曼切斯特编码是曼切斯特编码的改进。它在每个时钟位的中间都有一次跳变,传输的是“1”还是“0”,是在每个时钟位的开始有无跳变来区分的。 差分曼切斯特编码比曼切斯特编码的变化要少,因此更适合与传输高速的信息,被广泛用于宽带高速网中。然而,由于每个时钟位都必须有一次变化,所以这两种编码的效率仅可达到50%左右 详细分析: 分别用标准曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码画出1011001的波形图 (如右上图) 一:标准曼彻斯特编码波形图1代表从高到低,0代表从低到高 二:差分曼彻斯特编码波形图1代表没有跳变(也就是说上一个波形图在高现在继续在高开始,上一波形图在低继续在低开始)开始画0代表有跳变(也就是说上一个波形图在高位现在必须改在低开始,上一波形图在高位必须改在从低开始) 注:第一个是0的从低到高,第一个是1的从高到低,后面的就看有没有跳变来决定了(差分曼彻斯特编码) 给出比特流101100101的以下两个波形。 (如图) (1)曼彻斯特码脉冲图形; (2)差分曼彻斯特码脉冲图形。
10. 求《计算机网络原理》大神!!采用不归零码(NRZ)传输1比特数据需要几个个信号状态。。等几个题,求解答~
归零编码NRZ 信号电平的一次反转代表1,电平不变化表示0,并且在表示完一个码元后, 电压不需回到0 不归零制编码是效率最高的编码 缺点是存在发送方和接收方的同步问题 单极性不归零码,无电压(也就是元电流)用来表示"0",而恒定的正电压用来 表示"1"。每一个码元时间的中间点是采样时间,判决门限为半幅度电平(即0.5)。 也就是说接收信号的值在0.5 与1.0 之间,就判为"1"码,如果在O 与0.5 之间就 判为"0"码。每秒钟发送的二进制码元数称为"码速"。 双极性不归零码,"1"码和"0"码都有电流,但是"1"码是正电流,"0"码是负电 流,正和负的幅度相等,故称为双极性码。此时的判决门限为零电平,接收端使用 零判决器或正负判决器,接收信号的值若在零电平以上为正,判为"1"码;若在零 电平以下为负,判为"0"码。 以上两种编码,都是在一个码元的全部时间内发出或不发出电流(单极性), 以及发出正电流或负电流(双极性)。每一位编码占用了全部码元的宽度,故这两 种编码都属于全宽码,也称作不归零码NRZ (Non Return Zero)。如果重复发送 "1"码,势必要连续发送正电流;如果重复发送"0"码,势必要连续不送电流或连续 发送负电流,这样使某一位码元与其下一位码元之间没有间隙,不易区分识别。