計(jì)算機(jī)的悄悄話

　　　　數(shù)據(jù)通信技術(shù)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)之一。

　　當(dāng)計(jì)算機(jī)互相通信時(shí)，它們?cè)谡f(shuō)些什么呢？大多數(shù)時(shí)候是在它們之間傳送特定的電信號(hào)--數(shù)據(jù)信號(hào)。盡管多數(shù)人從不知道--也不關(guān)心所發(fā)生的事情，但粗略地看看一些超出基礎(chǔ)的通信知識(shí)（只是超出一點(diǎn)點(diǎn)）會(huì)有助于你理解所發(fā)生的一切。

　　借助對(duì)電話通話的模擬，我們來(lái)分析一個(gè)典型的對(duì)話，如下表所示，表明人類(lèi)的對(duì)話方式和計(jì)算機(jī)對(duì)話方式之間的一些顯著相似的特點(diǎn)。

表：人類(lèi)之間和計(jì)算機(jī)之間是如何交流的

　　我們可以看出，人類(lèi)會(huì)話和計(jì)算機(jī)會(huì)話并非都不同--每次交流的基本內(nèi)容都非常相似。當(dāng)然，你看到每條真實(shí)內(nèi)容時(shí)，你很快會(huì)意識(shí)到人類(lèi)用聲音來(lái)交流，具有特定的但卻很靈活的含義，而計(jì)算機(jī)用數(shù)據(jù)位（比特，bit）的方式來(lái)通信，也具有特定的但非常固定的解釋。

　　下面來(lái)看一看兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間傳輸文件的過(guò)程。首先，計(jì)算機(jī)A通過(guò)調(diào)制解調(diào)器和電話線與計(jì)算機(jī)B建立連接；然后，利用通信軟件，計(jì)算機(jī)A將存在磁盤(pán)上的文本文件FILE.TXT通過(guò)建立的連接傳到計(jì)算機(jī)B的磁盤(pán)里。這樣接收到的文件和發(fā)送的文件是完全一致的。

　　上述文件傳輸過(guò)程看似簡(jiǎn)單，其實(shí)它包含了非常復(fù)雜的通信技術(shù)。假設(shè)在計(jì)算機(jī)A中的文件FILE.TXT包含一條問(wèn)候信息“你好！新年快樂(lè)！”，這一問(wèn)候信息其實(shí)由一些ASCII碼字符組成，而每個(gè)ASCII碼字符又是8位二進(jìn)制數(shù)的序列，所以計(jì)算機(jī)A中的文件FILE.TXT由一個(gè)二進(jìn)制數(shù)的序列組成。在發(fā)送文件時(shí)，這個(gè)二進(jìn)制數(shù)的序列從磁盤(pán)調(diào)入計(jì)算機(jī)的內(nèi)存，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)與調(diào)制解調(diào)器之間的通信電纜，二進(jìn)制數(shù)的序列被送到調(diào)制解調(diào)器時(shí)，成為一個(gè)二值（具有高低兩個(gè)電壓）的電信號(hào)序列。為了防止傳輸錯(cuò)誤，調(diào)制解調(diào)器往往在這個(gè)二值的電信號(hào)序列中添加一些錯(cuò)誤校驗(yàn)信息，然后轉(zhuǎn)換成適合于在電話線中傳輸?shù)哪�擬信號(hào)，以便有效而可靠地傳輸。在這個(gè)模擬信號(hào)的傳輸過(guò)程中，由于信號(hào)的能量會(huì)有所衰減和受到其它的干擾，所以在接收端，計(jì)算機(jī)B的調(diào)制解調(diào)器收到的信號(hào)往往與計(jì)算機(jī)A的調(diào)制解調(diào)器發(fā)出的信號(hào)不同。計(jì)算機(jī)B的調(diào)制解調(diào)器將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換回二值的電信號(hào)序列，并根據(jù)校驗(yàn)信息試圖發(fā)現(xiàn)或糾正傳輸中的錯(cuò)誤。正確的二值電信號(hào)序列被送到計(jì)算機(jī)B的存儲(chǔ)器里，然后又轉(zhuǎn)儲(chǔ)到磁盤(pán)中。計(jì)算機(jī)B 的用戶打開(kāi)接收到的文件就可以看到接收到的信息，這條信息通常是發(fā)送的原始信息的準(zhǔn)確復(fù)制。

　　從上面的介紹可以看出，計(jì)算機(jī)間的通信和普通電話間的通信有著顯著的區(qū)別。首先，計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)中發(fā)送和接收的是數(shù)字信號(hào)，而電話通信中發(fā)送和接收的是模擬信號(hào)；其次，計(jì)算機(jī)間的通信增加了信號(hào)變換的設(shè)備，例如調(diào)制解調(diào)器，通過(guò)它可以在模擬信號(hào)上傳遞數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且可以發(fā)現(xiàn)或糾正傳輸中的錯(cuò)誤；第三，在計(jì)算機(jī)間的通信中，接收到的數(shù)據(jù)和發(fā)送的數(shù)據(jù)通常是完全一致的，而在電話通信中，接收的卻是變了樣的原始信號(hào)的仿制品。將上面的計(jì)算機(jī)間傳輸文件的系統(tǒng)抽象化，就成為如下圖所示的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)模型。

　　在圖中，DTE（Data Terminal Equipment）是數(shù)據(jù)終端設(shè)備，它是數(shù)據(jù)的出發(fā)點(diǎn)和目的地。數(shù)據(jù)輸入輸出設(shè)備、通信處理機(jī)和計(jì)算機(jī)屬于DTE的范圍。DTE根據(jù)協(xié)議控制通信的功能。通信控制器負(fù)責(zé)DTE和通信線路的連接，完成數(shù)據(jù)緩沖、速度匹配、串并轉(zhuǎn)換等。如微機(jī)內(nèi)部的異步通信適配器（UART）、數(shù)字基帶網(wǎng)中的網(wǎng)卡就是通信控制器。

　　信道是傳輸信號(hào)的通道，可以是有線的傳輸媒體，也可以是無(wú)線的傳輸媒體。信號(hào)變換器的功能是把通信控制器發(fā)出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合于在信道上傳輸?shù)男盘?hào)，或者相反，把從信道上接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換成通信控制器所能接受的信號(hào)。如調(diào)制解調(diào)器、光纖通信網(wǎng)中的光電轉(zhuǎn)換器。信號(hào)變換器和其他的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備又統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE（Data Communication Equipment），DCE為用戶設(shè)備提供入網(wǎng)的連接點(diǎn)。

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