計算機(jī)的悄悄話
數(shù)據(jù)通信技術(shù)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)之一。
當(dāng)計算機(jī)互相通信時，它們在說些什么呢？大多數(shù)時候是在它們之間傳送特定的電信號--數(shù)據(jù)信號。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（只是超出一點點）會有助于你理解所發(fā)生的一切。
借助對電話通話的模擬，我們來分析一個典型的對話，如下表所示，表明人類的對話方式和計算機(jī)對話方式之間的一些顯著相似的特點。
表：人類之間和計算機(jī)之間是如何交流的
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人類會話
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計算機(jī)會話
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喂，你好，我是小強(qiáng)。
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計算機(jī)顯示發(fā)送者的姓名和地址。
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小麗在嗎？
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計算機(jī)顯示接收者的姓名和地址�！ �
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請問我可以同她講話嗎？
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計算機(jī)發(fā)出請求并建立連接以證實到達(dá)接收者�！ �
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小麗，你今晚有空嗎？我想請你吃飯。
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計算機(jī)要求或提供服務(wù)。
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五點鐘在老地方等�！�
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計算機(jī)提出特定要求或提供特定服務(wù)�！ �
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不見不散。
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計算機(jī)關(guān)閉服務(wù)�！ �
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再見�！�
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計算機(jī)中斷連接�！ �
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我們可以看出，人類會話和計算機(jī)會話并非都不同--每次交流的基本內(nèi)容都非常相似。當(dāng)然，你看到每條真實內(nèi)容時，你很快會意識到人類用聲音來交流，具有特定的但卻很靈活的含義，而計算機(jī)用數(shù)據(jù)位（比特，bit）的方式來通信，也具有特定的但非常固定的解釋。
下面來看一看兩臺計算機(jī)之間傳輸文件的過程。首先，計算機(jī)A通過調(diào)制解調(diào)器和電話線與計算機(jī)B建立連接；然后，利用通信軟件，計算機(jī)A將存在磁盤上的文本文件FILE.TXT通過建立的連接傳到計算機(jī)B的磁盤里。這樣接收到的文件和發(fā)送的文件是完全一致的。
上述文件傳輸過程看似簡單，其實它包含了非常復(fù)雜的通信技術(shù)。假設(shè)在計算機(jī)A中的文件FILE.TXT包含一條問候信息“你好！新年快樂！”，這一問候信息其實由一些ASCII碼字符組成，而每個ASCII碼字符又是8位二進(jìn)制數(shù)的序列，所以計算機(jī)A中的文件FILE.TXT由一個二進(jìn)制數(shù)的序列組成。在發(fā)送文件時，這個二進(jìn)制數(shù)的序列從磁盤調(diào)入計算機(jī)的內(nèi)存，然后通過計算機(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，成為一個二值（具有高低兩個電壓）的電信號序列。為了防止傳輸錯誤，調(diào)制解調(diào)器往往在這個二值的電信號序列中添加一些錯誤校驗信息，然后轉(zhuǎn)換成適合于在電話線中傳輸?shù)哪M信號，以便有效而可靠地傳輸。在這個模擬信號的傳輸過程中，由于信號的能量會有所衰減和受到其它的干擾，所以在接收端，計算機(jī)B的調(diào)制解調(diào)器收到的信號往往與計算機(jī)A的調(diào)制解調(diào)器發(fā)出的信號不同。計算機(jī)B的調(diào)制解調(diào)器將接收到的信號轉(zhuǎn)換回二值的電信號序列，并根據(jù)校驗信息試圖發(fā)現(xiàn)或糾正傳輸中的錯誤。正確的二值電信號序列被送到計算機(jī)B的存儲器里，然后又轉(zhuǎn)儲到磁盤中。計算機(jī)B 的用戶打開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，計算機(jī)通信系統(tǒng)中發(fā)送和接收的是數(shù)字信號，而電話通信中發(fā)送和接收的是模擬信號；其次，計算機(jī)間的通信增加了信號變換的設(shè)備，例如調(diào)制解調(diào)器，通過它可以在模擬信號上傳遞數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且可以發(fā)現(xiàn)或糾正傳輸中的錯誤；第三，在計算機(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的仿制品。將上面的計算機(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。
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數(shù)據(jù)通信模型 |
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)點和目的地。數(shù)據(jù)輸入輸出設(shè)備、通信處理機(jī)和計算機(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。
信道是傳輸信號的通道，可以是有線的傳輸媒體，也可以是無線的傳輸媒體。信號變換器的功能是把通信控制器發(fā)出的信號轉(zhuǎn)換成適合于在信道上傳輸?shù)男盘�，或者相反，把從信道上接收的信號轉(zhuǎn)換成通信控制器所能接受的信號。如調(diào)制解調(diào)器、光纖通信網(wǎng)中的光電轉(zhuǎn)換器。信號變換器和其他的網(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。
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