数据通信与计算机网络.doc

数据通信与计算机网络是信息技术领域的核心概念，它们涉及如何在多台计算机之间高效、可靠地传输数据。计算机网络由通信子网和资源子网两部分组成。通信子网的主要任务是建立并维护设备间的物理连接，实现数据的交换和通信处理，确保数据能够在网络中流动。而资源子网则关注数据处理、存储、管理和输出，为用户提供各种服务，如数据存储、处理能力以及应用程序的访问。 网络的拓扑结构决定了设备如何物理或逻辑地连接。常见的拓扑结构包括总线型、环型、星型、网状和混合型。每种拓扑都有其特定的优势和应用场景，例如，总线型拓扑结构简单，成本较低，但故障恢复困难；星型拓扑易于管理和扩展，但中心节点的故障可能导致整个网络瘫痪。 OSI（开放系统互连）参考模型是一个标准化的通信框架，分为七层，从底层到高层分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每一层都有特定的功能，如物理层负责物理连接和数据传输，数据链路层建立无差错的数据链路，网络层选择数据传输的最佳路径，传输层确保可靠的数据传输，会话层管理数据交换，表示层处理数据格式转换，应用层则提供了用户可以直接使用的各种服务。 在数字信号传输中，有多种编码方式，如单极性码、双极性码、曼彻斯特码和差分曼彻斯特码。每种编码方式有不同的优缺点，例如，单极性码简单易实现但可能含有直流分量，不利于同步；双极性码可减少直流分量，但连“0”或连“1”时仍存在同步问题；曼彻斯特码和差分曼彻斯特码则通过码元中间的电平跳变提供同步信息，但信号带宽要求较高。 网络交换方式主要包括电路交换、报文交换和分组交换。电路交换在通信前需预先建立专用连接，适合连续的数据流，但可能导致资源浪费；报文交换将数据一次性发送，无需预先分配资源，但数据传输可能存在延迟；分组交换结合了电路交换的连续性和报文交换的灵活性，是现代互联网中最常用的交换方式。 总结这些知识点，我们可以看出数据通信与计算机网络是一个复杂而精细的领域，涉及到多个层面的技术和标准，从硬件连接到软件协议，再到信息的编码和交换，都是确保网络正常运行的关键要素。理解这些基本概念对于设计、管理和维护高效网络至关重要。