数据通信方式
通信方向
- 单工通信（电视）
- 数据只能从一个方向向另一个方向传输
- 半双工通信（对讲机）
- 数据可以双向传输，但不可同步进行传输
- 全双工（手机）
- 数据可双向传输，并且可以同步传输
传输方式
按传输方式分
- 串行传输
- 串行传输是数据在传输中只有1个数据位在设备之间进行的传输，对任何一个由若干位二进制表示的字符,串行传输都是用一个传输信道，按位有序的对字符进行传输。==串行传输的速度比并行传输的速度要慢得多，但费用低。并行传输适用距离短，而串行传输适用远距离传输。==
- 并行传输
- 异步传输
- 异步传输将比特分成小组进行传送，小组可以是8位的1个字符或更长。发送方可以在任何时刻发送这些比特组，而接收方从不知道它们会在什么时候到达。==（适用于远距离，数据量小的场景）==
同步传输
- 同步传输的比特分组要大得多。它不是独立地发送每个字符，每个字符都有自己的开始位和停止位，而是把它们组合起来一起发送。我们将这些组合称为数据帧，或简称为帧。==（适用于近距离，数据量大的场景）==
两者区别
异步传输是面向字符的传输，而同步传输是面向比特的传输。
异步传输的单位是字符而同步传输的单位是桢。
异步传输通过字符起止的开始和停止码抓住再同步的机会，而同步传输则是以数据中抽取同步信息。
异步传输对时序的要求较低，同步传输往往通过特定的时钟线路协调时序。
异步传输相对于同步传输效率较低。
数据交换方式
电路交换
- 通信双方通过建立一条物理链路，当双方需要通信时，全权占用该链路，直到通信结束，才释放链路，==电话就是使用电路交换的方式==
- 优点：
- 实时性强、适合传输大量数据、有序传输、无冲突
- 缺点：
- 高独占性、需要建立一条物理链路，利用率低，无差错控制能力
报文交换
- 优点：
- 不需要专用通道，线路利用率高，存储转发节点可校验纠错
- 缺点：
- 有通信延迟
分组交换
- 优点：
- 利用率更高，可选路径，数据率转换，支持优先级
- 缺点：
- 时延、开销大
分组交换的三种方式
- 数据报
- 无连接、无序的，单向传输
- 虚电路
- 交互式、逻辑连接、可靠性高
- 信元交换
- 升级版虚电路，固定分组长度
分组数据报
- 是单线传输、无连接的
多路复用技术
频分复用FDM
不同的频率，子信道隔离频带方串扰，如CATV、WIFI
![pffy]()
时分复用TDM
不同的时间，轮流占用
![sffy]()
波分复用WDM
不同的波长
![bffy]()
数字传输标准
T1标准（北美和日本使用）
- T1标准，即北美的24路PCM国际标准
- 速率： ==1.544Mbps==
- 次数：125us=8000次
- ==1.544Mbps=(24(7+1)+1)8000==
- T2=4T1
- T3=7T1
- T4=6T1
- 巧记T2、T3、T4： T476=踢屎去喽
E1标准（中国和欧洲使用）
- E1标准，即欧洲30路PCM国家标准
- 速率：==2.048Mbps==
- 次数：125us=8000次
- ==2.048Mbps=(32(7+1))8000==
- 其中，E1的一个时分复用帧（其长度T=125us）共划 分为32相等的时隙，时隙的编号为CH0~CH31。其中时隙CH0用作帧同步用，时隙CH16用来传送信令，剩下CH1~CH15和CH17~CH31 共30个时隙用作30个话路。每个时隙传送8bit，因此共用256bit。
- 每秒传送8个帧，因此PCM一次群E1的数据率就是 2.048Mbit/s。
- CH0和CH16为控制信令，30个话音数据
E2、E3、E4标准
- E2=4E1
- E3=4E2
- E4=4E3
- 巧记： E444
SONET标准（美国）和SDH标准（国际）—-用于光纤网络
- SONET标准是同步光纤网
- 在SONET中，OC-1为 最小单位 ， 值为51.84Mb/s ，OC-N表示N倍的OC-1
- OC-3=OC-1*3=155.520Mb/s(重点！！！)
- OC-1=57384Mb/s(重点！！！)
数据检错纠错
检错码
- ==奇偶校验== 看1的个数是奇数还是偶数， 只能检错不能纠错 ，广泛应用与移动通信
海明码
- 在数据位m后面增加冗余检验位k，组成信息m+k，则满足m+k $\lt$ $2^k$ -1可纠正一位错误， 即可检错也可纠错
- 码距d：两个码字之间不同的最小的位数（比特数）
- 可以查出多少位错误： $\leq$ d-1
- 可以纠正多少位错误： $\lt$ d/2
CRC码
- 即冗余循环校验码，是一种循环码，通过循环移位，实现检错，硬件容易实现，广泛用于局域网， 只能检错不能纠错
计算CRC校验码：多项式除法，不进位加法，如生产多项式G(x)= $x^4$ +x+1，信息码字为10111，求CRC校验码。
计算步骤： 把原式变形为： 1$x^4$+0$x^3$+0$x^2$+1$x^1$+1$x^0$
看每个指数的系数，把系数连起来作为除数10011
由于多项式中最高项系数为4，则在信息码字后面加4个0，即101110000为被除数
再进行模2计算，得到的余数即为CRC校验码1100![crc]()
DHCP的功能
- 保证任何IP地址在==同一时刻只能由一台DHCP客户机所使用==。
- DHCP应当可以给用户分配永久固定的IP地址。
- DHCP应当可以同用其他方法获得IP地址的主机共存（如手工配置IP地址的主机）
- DHCP服务器应当向现有的BOOTP客户端提供服务。
DHCP三种分配IP地址的机制
- ==自动分配方式==(
AutomaticAllocation),DHCP服务器为主机指定一个永久性的IP地址，一旦DHCP客户端第一次成功从DHCP服务器端租用到IP地址后，就可以永久性的使用该地址。 - ==动态分配方式==(
DynamicAllocation),DHCP服务器给主机指定一个具有时间限制的IP地址，时间到期或主机明确表示放弃该地址时，该地址可以被其他主机使用。 - ==手工分配方式==(
ManualAllocation),客户端的IP地址是由网络管理员指定的，DHCP服务器只是将指定的IP地址告诉客户端主机。三种地址分配方式中，只有动态分配可以重复使用客户端不再需要的地址。
练习例题
采用海明码进行差错校验，信息码字为1001011，为纠正一位错，则需要 []{.gap} 位冗余位。 {.quiz}
- 2 {.options}
- 3 {.options}
- 4 {.correct}
- 8 {.options}
{.options}- :x:
- :x:
- :heavy_check_mark: m=k=1<2^k,m=7 ,k=4
- :x:
按照美国制定的光纤通行标准SONET，OC-48的线路速率是 []{.gap} Mb/s。 {.quiz}
- 51.84 {.options}
- 622.05 {.options}
- 2488.32 {.correct}
- 9953.28 {.options}
{.options}- :x:
- :x:
- :heavy_check_mark: OC-3=155.520，OC-3的16倍约为2488
- :x:
E1载波把32个信道按 []{.gap} 方式复用在一条2.048Mb/s的高速信道上。 {.quiz}
- TDM {.correct}
- CDMA {.options}
- WDM {.options}
- FDM {.options}
{.options}- :heavy_check_mark: 8b*8000=64kb/s
- :x:
- :x:
- :x:
E1载波的数据速率是 [B]{.gap} Mb/s，T1载波的数据速率是 [A]{.gap} Mb/s。 {.quiz}
- 1.544 {.correct}
- 2.048 {.correct}
- 6.312 {.options}
- 8.448 {.options}
{.options}
E1信道的数据速率是2.048Mb/s，其中每个话音信道的数据速率是 []{.gap} Kb/s。 {.quiz}
- 56 {.options}
- 64 {.correct}
- 128 {.options}
- 2048 {.options}
{.options}- :x:
- :heavy_check_mark: 8/125us=64kbps 或者8*8000
- :x:
- :x:
- E1线路是一种以时分多路复用技术为基础的传输技术，其有效数据率（扣除开销）约为 []{.gap} Mb/s。{.quiz}
- 1.34 {.options}
- 1.544 {.options}
- 1.92 {.correct}
- 2.048 {.options}
{.options}- :x:
- :x:
- :heavy_check_mark: 2.048*（30/32）=1.92,其中E1线路的速率为2.048Mb/s
- :x:
