計算機的悄悄話
數(shù)據(jù)通信技術是計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的基礎之一。
當計算機互相通信時，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--也不關心所發(fā)生的事情，但粗略地看看一些超出基礎的通信知識（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：人類之間和計算機之間是如何交流的
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人類會話
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計算機會話
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喂，你好，我是小強。
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計算機顯示發(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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計算機發(fā)出請求并建立連接以證實到達接收者�！ �
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小麗，你今晚有空嗎？我想請你吃飯。
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計算機要求或提供服務�！ �
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五點鐘在老地方等�！�
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計算機提出特定要求或提供特定服務�！ �
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不見不散�！�
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計算機關閉服務�！ �
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再見�！�
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計算機中斷連接�！ �
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我們可以看出，人類會話和計算機會話并非都不同--每次交流的基本內容都非常相似。當然，你看到每條真實內容時，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之間傳輸文件的過程。首先，計算機A通過調制解調器和電話線與計算機B建立連接；然后，利用通信軟件，計算機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雜的通信技術。假設在計算機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位二進制數(shù)的序列，所以計算機A中的文件FILE.TXT由一個二進制數(shù)的序列組成。在發(fā)送文件時，這個二進制數(shù)的序列從磁盤調入計算機的內存，然后通過計算機與調制解調器之間的通信電纜，二進制數(shù)的序列被送到調制解調器時，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，調制解調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B的調制解調器收到的信號往往與計算機A的調制解調器發(fā)出的信號不同。計算機B的調制解調器將接收到的信號轉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B的存儲器里，然后又轉儲到磁盤中。計算機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)送的原始信息的準確復制。
從上面的介紹可以看出，計算機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，計算機間的通信增加了信號變換的設備，例如調制解調器，通過它可以在模擬信號上傳遞數(shù)字數(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)一般結構模型。
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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)輸入輸出設備、通信處理機和計算機屬于DTE的范圍。DTE根據(jù)協(xié)議控制通信的功能。通信控制器負責DTE和通信線路的連接，完成數(shù)據(jù)緩沖、速度匹配、串并轉換等。如微機內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換成通信控制器所能接受的信號。如調制解調器、光纖通信網(wǎng)中的光電轉換器。信號變換器和其他的網(wǎng)絡通信設備又統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)通信設備DCE（Data Communication Equipment），DCE為用戶設備提供入網(wǎng)的連接點。
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