简述数据通信的特点

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简述数据通信的特点范文第1篇

【关键词】GPRS 配变监测系统；多链路

引言

当前，基于GPRS通信的配变监测管理系统主要是通过配变监测终端对变压器各种运行参数的不间断监测，同时实时地向后台主站传输数据，为电力营销部门及时掌握用户用电情况，改善服务质量，提高用电管理水平提供依据和电网运行水平提供依据。但随着配变监测终端数量的日益增长，GPRS使用当中的费用与管理问题日益显现，如何减少配变监测终端相关的GPRS运营费用与管理复杂度，成为了配变监测网络管理者的一个需要解决的难题。

1 GPRS通信原理及其特点

GPRS技术目前在配变监测网络中的应用情况

目前，GPRS技术因其附着GSM网络，在国内有网络覆盖广的优势，将其应用于配变监测系统具有成本低，建设速度快，维护容易等优点，支持TCP/IP协议，可以与分组数据网（Internet等）直接互通。GPRS无线传输系统的应用范围非常广泛，几乎可以涵盖所有的中低业务和低速率的数据传输，尤其适合突发的小流量数据传输业务。电网配变监测系统需要召测的数据主要有周期性数据与突发性数据，使用GPRS通信均能满足要求。

2 配变监测系统多链路GPRS通信模块的设计

2.1 配变监测系统多链路GPRS通信模块在系统中的结构

配变监测系统一般由配变监测终端与配变监测主站构成，配变监测通信模块是配变监测终端链接主站的设备，在目前常见的设计方案中，数据上行时，配变监测终端通过RS232接口与通信模块进行数据交换，通信模块则将配变监测终端的上行数据帧以TCP/IP协议打包，通过GPRS网络与主站的PPP点对点链路将数据帧发出，再由主站端接受数据帧并解释协议。同样，主站下行数据帧通过GPRS网络发送至通信模块，由通信模块解包后发送至配变监测终端。

在多链路GPRS配变监测系统中，GPRS通信模块同时连接多个配变监测终端，并同时通过GPRS网络连接不同的主站，主站与配变监测终端可一对一，也可一对多，形成不同的网络结构，并提高GPRS利用率。

通信部分与GSM模块组成，另有通信串口，电源等模块，RS232通信接口可连接单台或多台配变监测终端设备，将不同终端上传的数据帧分别通过GPRS网络发送至指定的主站，同理，模块将主站下发的报文根据报文中的终端地址分别发送到指定终端，实现多终端多主站单模块的网络结构。

2.2 多链路GPRS通信模块的硬件设计

多链路GPRS配变监测通信模块硬件系统主要由控制管理部分与数据通信部分构成，控制管理模块采用ST公司的微处理器STM32F103VC来控制串口模块与GSM通信模块，管理数据的上行与下行。

ST公司的STM32F103VC是基于ARM Cortex3核心的新一代微处理器，最高工作频率72MHz，片上闪存512K字节，SRAM64字节[2]。STM32F103VC具有片上VDD监视器，看门狗定时器与片内RC振荡器，所有GPIO口均可由用户自由指配独立功能，除此之外，STM32F103VC还具有JTAG全速在线系统调试接口，支持在线观察，修改存储器和寄存器，支持断点、观察点、单步以及运行等命令。

多链路GPRS通信模块的数据通信部分采用华为的MG323 GSM M2M模块。华为MG323是工业级的四频GSM模块，支持GSM850/900/1800/1900MHz频段，接收灵敏度小于-107dBm，支持1路UART接口，标准SIM卡接口，两路模拟音频接口，电源接口以及网络指示灯控制接口，SMT天线连接器等。此外，华为MG323还支持短消息业务，GPRS CLASS10业务，内嵌TCP/IP协议等功能。华为GSM模块MG323是理想的多链路GPRS通信模块的GSM数据通信单元[3]。

其他硬件单元，如RS232接口芯片，电源芯片等都是常用的设计，在此不再做详细介绍。

2.3 多链路GPRS通信模块的软件设计

多链路GPRS通信模块的软件编写是在IAR Embedded Workbench IDE 6.2环境下，采用C语言开发。为了保证软件结构简单清晰，提高软件的可读性和可维护性，软件采用模块化设计的方法，包括输入输出管理模块，帧处理模块，GSM管理模块以及任务调度管理模块等。系统上电后，由主程序完成系统的复位和初始化工作，之后任务调度管理模块开始工作，某个模块需要占用CPU执行时，任务调度管理模块将调用与之对应的功能模块去执行任务，完成后释放CPU控制权。

3 配变监测系统多链路GPRS通信模块的应用

3.1 应用效果

目前，配变监测多链路GPRS通信模块的应用工作在南方电网公司贵阳局的多个台区已经在线测试运行半年以上，通信模块与电网公司现有的网络架构和配变监测设备完全兼容，实现了多个配变终端同时在线，并同时通过单模块单SIM卡上传数据至不同主站功能。

系统运行半年以来，该项产品在减少运行费用，提高配变设备管理水平方面展现出良好效果，为弥补当前配变监测系统的缺陷，更好地保证电网系统的正确运行，提高电能质量作出了重要贡献。

3.2 结论

用电信息采集系统与配网监测系统的一体化是智能电网发展的下一个目标，目前南网电网公司正在逐步推进这一举措，因此研发集各种功能于一体的集成终端具有重要意义。本文介绍了一种基于多系统单设备的集成终端系统，阐述了系统的硬件组成，结构原理与软件设计流程，并描述了系统的工作过程。最后对该系统的现场运行结果进行简述。该集成终端系统可在当前电网公司的网络环境下，分别采集配变监测、集抄、安防等系统所需的数据，并通过不同的GPRS数据通道与不同主站进行数据交互，各子系统同时在线，同时运行，互不干扰，对降低台区设备运行维护费用，简化需求侧管理有重要意义。

参考文献：

[1]王函韵，温云波.基于GPRS技术的配电网通讯解决方案[J].电力学与工程，2003（4）.

[2]HUAWEI MG323-B GSM LCC模块硬件指南[R].2012（04）.

[3]叶俊民.软件工程[M].北京：清华大学出版社， 2006.

简述数据通信的特点范文第2篇

关键词 数据采集 数据处理 微机控制 网络管理

一、概述

1.课题背景

随着现代化建设的持续发展，人民的物质文化要求也逐步提高，但环境污染也日趋严重：空气中SO2排放量超标，污水任意横流，人民的生活受到极大的危害。为积极响应省电业局的《关于推广蓄能式电空调的通知》，本单位与化工设计院联合开发了一种新型的环保节能型产品：CDR常压电热水机组，其采用蓄能技术，利用夜间低谷电价开启电加热器，将水加热后按需送到用户端。

2.问题引入

目前在工作中，还只遇到使用单台机组的客户，如果采暖供热负荷大，需要多台机组怎么办？机组与机组之间由于型号、运行状况的不同而存在区别，各蓄热水箱之间也存在着水流和温度交换，为了让几台机组分工协作达到最佳的工控状态，必须组成一个多机组系统。在论文中，首先对数据采集系统方面着手，将水温、水量、耗电量等反映机组的实际运行参数进行实时微机采集，并分析结果、打印，最后提供多机组网络控制的方法。

二、基本原理

1.系统组成及工作原理简述

（1）系统由PC总线工业控制计算机系统、测量控制柜、动力控制柜及配套传感器等组成：其中PC总线计算机是工业控制计算机IPC（主频100MHZ，内存16M，硬盘2G）共有12个扩展槽，可配多种工业级模板。系统配置了虚盘板（VDLSK），A/D，D/A，TIMER，PIO等模板，还具有自动恢复功能。

报警信号及水位、水温控制，紧急停车控制信号由计算机做出判断并通过系统控制柜实现控制，传感器输出的信号（温度、压力、水量等）可经二次仪表测量转换后通过隔离数据采集器的并行或串行接口模板转变为4位并行BCD编码通过计算机的PIO模板由计算机进行采集。电度表采用三相脉冲式电表，可输出脉冲信号。

（2）过程通道的抗干扰－模拟量数据采集过程通道遇到长距离的平行线间电容耦合，空间磁场耦合及大功率接地网等问题。为了消]除干扰，采用的措施有：①用双绞线引入各输入量；②采用屏蔽措施；③采用正确的接地措施。

（3）模拟量数据的抗干扰－我们可以采用软件措施，即数字滤波方法来处理进入模拟量数据采集装置的工频周期性干扰信号和随机干扰信号。

2.系统的主要用途，功能和特点

（1）系统的主要用途：①对电热机组进行温度自动控制，包括试验运行；②变工况，调节最佳经济运行模式；③多机组并网协同作业。

（2）系统的主要功能和特点：①具有程序控制功能，可实现多循环的程序控制，自动调整电热管的投切根数，保证稳定调节；②运行过程中，使用光标可修改机组定时开、关机时间，控制加热器投切的温度参数，显示蓄热罐及机组的出水温度、系统的负荷状态图和温度曲线图；③能实现数据的自动采集，统计处理，剔除可疑数据，显示结果并打印成表；④对主要参数，如水位、水温具有监测、报警及应急处理能力、紧急停机后能打印前后250秒内数据，以供分析；⑤操作极为简单，参数修改只需移动光标；⑥运行安全可靠。采用了隔离技术，计算机浮空运行，固化软件，不担心程序被毁；⑦采用虚拟存储器（虚盘）存储数据，提高了存取速度和运行可靠性。

三、微机数据采集系统

（1）系统设计构造。当今的自动控制测量系统无一例外都以可靠性为第一位，为了适应不用用户要求，同时提高本系统运行可靠性，着重考虑了以下问题：1计算机机型的选择：考虑使用IPC工业控制计算机，并配备各种I/O模板；2可靠性考虑：采用了冗余容错设计。

（2）系统实现方法。首先，硬件介绍：①隔离型测量板-是由测量转换电路和放大器、A/D转换、隔离及缓冲输出等部分构成，其中放大器采用斩波稳零放大器7650，A/D转换器采用MC14433三位半转换器，转化器输出的串行BCD码经过74LS75锁存器锁存后，再经TLQ－521光电耦合器隔离，然后输出到74LS244缓冲器的输入端。缓冲器被选通后输出并行BCD码，解决了计算机的隔离问题，只要电桥桥源稳定，测量精度就能保证。 ②串行接口板－ 是将测量仪表输出的串行BCD码转换为并行BCD码供计算机采集的设备，由锁存、光电隔离、缓冲器等部分构成，由3位半A/D转换器输出的串行BCD码先经74LS75锁存器锁存后，通过TLQ-521光电耦合器隔离，然后送到74LS244缓冲器的输入端。当缓冲器的选通方式STB为低时，缓冲器被选通，并行BCD码即被送入数据采集器的总线上。③隔离数据采集器-其底板是总线结构，有可插一块总线软接板，一块继电器模板、14块接口板（串行、并行或测量模板）。其次，软件介绍：本系统采用查询方式的数据采集系统。查询式输入，通常在程序控制下的传送方式传送前，先去查一下外设状态，当外设准备好了才传送，若未准备好，则CPU就等待。读放的数据是8位的，或16位的，而读入的状态信息往往是一位的。查询部分程序如下：

POLL：IN AL，STATUS＝PORT； 从状态端口输入状态信息

TEST AL ， 80H ； 检查Ready是否为1

JE POLL ； 未Ready，循环

IN AL ，DATA＝PORT ；Ready，从数据端口输入数据。

查询式输出。同样，在输出时CPU也必须了解外设的状态，看外设是否有空，若为空，则CPU执行输出指令，否则就等待。查询部分程序为：

POLL： IN AL ，STATUS－PORT ； 从状态口输入

TEST AL ， 80H ； 检查BUSY

JNE POLL 忙则等待

MOV AL STORE ； 否则取数

OUT DATA－PORT AL ； 输出

（3）脉冲数据的处理。采用8254来采集实时数据中脉冲量信号（如脉冲电表，转子流量计等），系统将其2号计数器作为实时钟，去定时触发A／D中断；将1号计数器用于测量脉冲电表的脉冲数，然后将2号计数器的OUT口连到系统实时钟的中断口上，将外来的脉冲信号连到1号计数器的CLK口上。

C语言程序如下：

VOID SET32（） 按ADC30板的设置，8254口地址

{ 安排如下：

BASE=OX290 设置ADC30板的基本地址为290（十六进制）控制字寄存器的基本地址加7

OUTP(BASE+7,OXB7) 写控制字，选计数器2，模式3，BCD 0号计数器为基本地址加4

OUTP(BASE+6,OXO) 主机输入到ADC30的频率为4MHZ 1号计数器为基本地址加5

OUTP(BASE+6,OX80) 计数值为8000，每2MS可计数到零， 2号计数器为基本地址加6

OUTP(BASE+7,OX70) ；计数器2的输出频率为500HZ，该信号作为实时钟去控制中断。

}写控制字，选计数器1，模式0，二进制计数

在开始计数前先置初值

OUTP(BASE+5,0) 先写低字节

OUTP(BASE+5,0) 后写高字节

中断子程序

while(iheadp(=itailp){

count2++ 进入中断后，count2计数

if (count2==500{ 若中断达500次

OUTP(BASE+7.OX40) 写控制字，锁计数器1

Low-byte=inportb(base+5) 读计数器1的低字节

High=byte=inportb(base+5) 读计数器1的高字节

Rev(j)=High-byte*256+Low-byte 转换进制

Rev(j)=65535-rev(j) 将倒计数转换为正计数值

J=j+1 记下已采集一点

OUTP(BASE+5,0) ； 重置，计数器再清零，重新开始计数

OUTP(BASE+5,0) ； 选低字节后高字节

count2=0重置count2

print(“second is %d/n”,j) ；显示采集了几秒

}

}

中断返回，待下次中断到达时再重复，rer[j]数组中存放的是所测的外来脉冲的每秒脉冲。

四、多机组控制系统

（1）硬件选择及配置。当各电热机组装配好以后，利用多台机组构成一个串行通讯网络，使它们相互之间平衡运行时间。每台机组都设一个串行通信接口，此外加装长线收发电路，获得网络接口，主机（上位机）加装一个通信变换器组成其网络接口。若系统分散距离长，且要穿越电磁干扰的强电区，传输介质应采用屏蔽双绞线，主机向各机组发送命令和数据，各从机向主机发回应答信号和采集的数据，各从机间无数据传送要求。

通讯接口电路简介：采用长线收发集成电路芯片J274，J275，及光电隔离器构成了通信接口。J274将CPU的TXD端发送的单极度信号转换成差分信号送入总线进行平衡传输。J275将从总线接收差分信号转换成单极度信号送给CPU的RXD端，用J274、J275进行远距离通信时，可按传输的特性阻抗Z0。来选择终端，始端电阻Rt，以消除长线反射，一般情况下，可选Rt＝Z0。J275有很高的接收灵敏度。它能接收25MV的差分信号，且有较强的共模抑制能力，最大传输距离为2000M。

（2）软件配置。网络协议选择在工业控制网络中，有3种建议标准，这三种分别称为802.3、802.4和802.5。在标准中规定：①收发控制方式有两种；CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection、载波侦听、多重访问、冲突检测）方式和通信证明（Token）――令牌传递方式。②网络结构有两种：总线形和环形。③物理信息有单信道和多信道两种。单信道采用基带传输，信息经编码调制后直接传输，比较简单。多信道采用宽带传输。通信协议是通信双方如何进行的约定和规则。它决定了网络通信中传输的信息报文格式与控制方式，主要功能是数据交换信息编码、差错控制与线路合理利用等。通信协议按功能将协议分为若干层，每一层都利用下一层提供的服务来实现本层的功能形成层次结构，层与层之间通过接口来相互联系。国际标准化组织（ ISO）提供了一个标准的协议结构――开放系统互联（OSI）参考模式。OSI参考模型共有七层，从下至上划分为物理层、链路层、网络层、传输层、对话层、表示层、应用层。各层的功能为：物理层：主要是完成原始比特传输；数据链路层：完成相邻结点数据可靠传输；网络层：完成不同主机之间数据通讯；传输层：为用户建立多条逻辑通道，允许多用户共享多条逻辑信道，并兼有端一端控制功能；对话层：用户进程的建立或拆除，对连接传输进行管理；表示层：信息格式的转换如文本压缩、加密等；应用层：该层实现的功能取决于用户和系统就用管理进程。

美国电子电气工程师协会的IEEE802标准于1984年已被国际标准化组织正式采纳，介于它对工业过程控制环境有一定的局限性。国际电工总委会（IEC）把用于分散型控制系统的数据通信系统定名为过程数据公路(Process Data Highway)，简称Proway,为分散型过程控制系统的计算机局部区域网制订的标准称为Proway C。Proway C标准在IEEE802.2和IEEE802.4标准的基础上，根据工业应用网络的需要进行适当地扩充和修改而制订的。它与IEEE提出的标准是不矛盾的，只不过更进一步细化了其中与实时控制有关的细节。为了满足实时控制的需要，Proway主要规定了以下几点：①可靠性；②实时性；③流程控制；④数据传输分类：分三类传输服务数据报文、传递信息传输和会话服务。过程数据公路Proway已在分散型过程控制中得到推广应用。其基本特点有：①拓扑结构主要有两种，即总线结构和环形结构。环型结构属于集中控制，即各工作站间无主从关系，各工作站首尾相连形成环形通信回路。信息传递始终是单向的。因此通信接口简单，实时性好, 但由于这种形式是将各站点串接而成的，站点间的正常联系不仅与站点本身的状态正常与否有关，还与信息经由的中间站的状态正常与否有关。所采用的介质存取方法多用令牌方式。②链路级传输规程多采用HDLC（High Level Data Link Control)即高级数据链路控制程，但为了适应工业环境的需要，对有关规程作了相应修改。本设计考虑总线结构。③目前的过程数据公路系统由通信控制器，数据通信接口和通信干线等部分组成。通信控制器负责整个通信系统的管理和通信权的分配；数据通信接口起着将各种工业自动化装置挂到通信公路上的作用；通信干线则是各装置和站点间传递信息的媒介。

对总线网而言，总线数据传输的方式有基带和宽带两种方式。基带传输是使用数字信号直接传输，媒体的整个频率范围都用来传输数字信号。其特点是实现容易且成本低廉，缺点是传输距离受限制，宽带传输是采用模拟信号传输，将通信媒体的频率范围划分成几个信道或几段带宽，用于传输不同的信号如图像、声音等。本系统考虑基带传输。

（3）网络管理。一个厂矿或居民小区有几台或十几台电热水机组，为了科学有效管理,对每台机组的工作日、耗水量、用电量及现场状态跟踪及时进行数据采集，并将结果显示并打印，使用户能根据现场情况做出相应判断，调整各台机组的运行状况，达到充分有效地节约人力、物力、提高生产效率和生活质量。网络管理就是让用户高效进行科学管理的方法，它包括以下方面：①安全管理：是保障网络正常运行的重要手段，包括用户验证、访问授权，访问时间限制等。②计费管理：每天可以对各台机组进行水、电量耗费的统计管理。③报警预测：对有故障的节点会提醒用户及时处理，若用户没有在规定时间内作业响应，系统会将自动将相应故障点屏蔽，使整个机组用户正常运行。

（4）从机通信服务程序清单。

参考文献：

[1]周明德；微型计算机系统原理及应用

[2]凌洽，李寿成；PC总线工业控制系统精粹；清华大学出版社

[3]胡道元；计算机局域网；清华大学出版社

简述数据通信的特点范文第3篇

关键词 VPN；原理；特点；应用

中图分类号TP393 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）35-0182-01

1 VPN的概念

所谓VPN（Virtual Private Network，虚拟私有网络）是指将物理上分布在不同地点的网络通过公用骨干网联接而成逻辑上的虚拟子网，这里的公用网主要指Interet。为了保障信息在Internet上传输的安全性，VPN通过建立隧道机制实现，隧道机制可以提供一定的安全性，并且使VPN中分组的封装方式、地址信息与承载网络的封装方式、地址信息无关。VPN技术采用了认证、存取控制、机密性、数据完整性等措施，以保证信息在传输中不被偷看、篡改、复制。

2 IPSec是VPN最常用技术之一

IPSec VPN是基于IPSec（Internet Protocol Security）规范的VPN技术或网络的统称。IPSec即Intenet安全协议，是IETF提供Internet安全通信的一系列规范，它提供私有信息通过公用网的安全保障。IPSec规范相当复杂，规范中包含大量的文档。IPSec在TCP/IP协议的核心层―IP层实现，可以有效地保护各种上层协议，并为各种安全服务提供一个统一的平台。

3 IPSec VPN工作原理

设想甲、乙两个异地局域网需要进行通讯，因为是局域网内网IP地址不能通过INTERNET公网进行安全通讯。只有通过IPSec包封装技术，利用Internet公网IP地址，封装内部私网的IP数据，实现异地网络的互通：如果甲私网IP发信给乙私网IP地址，甲局域网IP数据经甲私网IP地址传至出口处甲地IPSec VPN网关进行加密封装，通过INTERNET公网传送至乙地IPSec VPN网关进行解密拆封装后，交给乙局域网私网IP地址。相反乙私网IP地址回信给甲私网IP也是一样过程，这样就实现异地局域网对局域网的通讯。IPSEC引进了完整的安全机制，包括加密、认证和数据防篡改功能，保证数据通信安全正确。IPSec安全协议对数据封装加密及身份认证使用同一密钥，既用于加密又用于解密。私钥加密算法非常快，特别适用于对较大的数据流执行加密转换。IPSEC通讯的数据认证使用md5算法计算包文特征，报文还原以后，检查这个特征码，看看是否匹配，证明数据传输过程是否被篡改。

4 IPSec VPN特点

1）经济：用户不再承担昂贵的固定线路的租费。DDN、帧中继、SDH的异地租费很高，而Internet的接入费用则只承担本地的宽带费用，费用很低。此外VPN网关设备功能强劲但造价低廉；2）灵活： 接入灵活，不受互联网接入运营商的限制，支持动态IP地址和NAT穿越。连接Internet 的方式可以是10M 、100M 端口，也可以是2M 或更低速的端口，XDSL 或拨号都可以连接Internet。一个IPSec VPN网络可以连接任意地点的分支，即使跨越大洋也毫不受限制。支持多分支多端口，扩展性好；3）安全： IPSec VPN最显著特点就是它的安全性，这是它保证内部数据安全的根本。通过领先的通道协议、数据加密、过滤/防火墙、通过RADIUS、LDAP和 SecurID实现授权等多种方式保证安全。同时，VPN 设备内置专业防火墙功能，对数据包采用多维策略过滤，最大可能地防止黑客攻击；4）可靠： VPN 设备可提供冗余机制，保证链路和设备的可靠性。在中心节点VPN 核心设备提供冗余CPU 、冗余电源的硬件设计。而在链路发生故障时，VPN交换机支持静态隧道故障恢复功能，隧道定时巡检机制，快速自动修复功能，确保互联数据的安全可靠；5）方便： 技术人员可以通过管理软件，实现远程配置节点设备，方便管理及故障处理；

6）多业务： 通过IPSec VPN网络可以传送IP话音、视频业务、数据业务，运行ERP软件，为现代化办公提供便利条件。

简述数据通信的特点范文第4篇

计算机网络原理试题

课程代码：04741

请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。

选择题部分

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。

2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。

一、单项选择题(本大题共24小题，每小题1分，共24分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。

1.既可作为点—点线路通信子网又可作为广播信道通信子网的拓扑是

A.星形拓扑 B.网状形拓扑

C.树形拓扑 D.总线形拓扑

2.下列机构中，负责因特网RFC技术文件管理的是

A.ITU B.IETF

C.ANSI D.ISO

3.按照网络的交换方式划分的网络类型中不包括

A.电路交换网 B.报文交换网

C.分组交换网 D.虚拟交换网

4.计算机网络各层次结构模型及其协议的集合称为

A.互联参考模型 B.网络概念框架

C.网络体系结构 D.网络结构描述

5.下列关于“面向连接服务”特点的叙述中错误的是

A.传输数据前建立连接 B.每个分组要带目的节点地址

C.收发数据的顺序不变 D.通信协议复杂通信效率不高

6.下列网络协议中提供不可靠的用户数据报传送服务的是

A.ARP B.TCP

C.DNS D.UDP

7.TCP／IP参考模型中负责应用进程之间端—端通信的层次是

A.应用层 B.传输层

C.互连层 D.主机—网络层

8.规定DTE与DCE接口线的信号电平、发送器输出—阻抗的物理层特性属于

A.机械特性 B.电气特性

C.功能特性 D.规程特性

9.蜂窝移动通信系统中的多址接入方法不包括

A.波分多址接入 B.频分多址接入

C.时分多址接入 D.码分多址接入

10.设码元速率为3600Baud，调制电平数为8，则数据传输速率为

A.1200bps B.7200bps

C.10800bps D.14400bps

11.TCP端口号的范围是

A.0~256 B.0~1023

C.0~65535 D.1024~65535

12.对模拟数据进行数字信号编码的最常用方法是

A.相位调制 B.频率调制

C.脉码调制 D.振幅调制

13.ADSL服务采用的多路复用技术属于

A.频分多路复用 B.同步时分多路复用

C.波分多路复用 D.异步时分多路复用

14.下列关于数据交换技术特点的说法中错误的是

A.报文交换不能满足实时通信要求 B.对于猝发式的通信电路交换最为合适

C.数据报方式中目的地要重组报文 D.虚电路方式数据传送前要设置虚电路

15.在广域网中得到广泛应用的网络拓扑结构是

A.环形拓扑 B.星形拓扑

C.网形拓扑 D.总线拓扑

16.HDLC的帧类型中用于差错控制和流量控制的帧是

A.命令帧 B.信息帧

C.无编号帧 D.监控帧

17.既考虑拓扑结构又兼顾网络负载的静态路由算法是

A.最短路由选择算法 B.基于流量路由算法

C.泛射路由选择算法 D.链路状态路由算法

18.在数据通信过程中发现或纠正差错，把差错限制在尽可能小的范围内的技术和方法称为

A.差错控制 B.流量控制

C.链路控制 D.拥塞控制

19.下列关于IP协议基本任务的叙述中错误的是

A.IP不保证服务的可靠性 B.IP提供面向连接的数据报传输机制

C.IP不检查被丢弃的报文 D.在主机资源不足时可能丢弃数据报

20.在TCP／IP网络中，站点发送ARP请求所用的方式是

A.单播 B.组播

C.转播 D.广播

21.下列网络协议中，使用端口号为25的是

A.HTTP B.TELNET

C.SMTP D.GOPHER

22.IEEE802.3MAC帧的前导码中每个字节的比特模式为

A.01111110 B.10101010

C.10000001 D.10101011

23.无线局域网中为实现传输介质共享而采用的协议是

A.CSMA／CA B.F'TP

C.CSMA／CD D.SDP

24.应对网络被动攻击通常采取的手段是

A.检测恢复 B.预防

C.数据加密 D.认证

非选择题部分

注意事项：

用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上，不能答在试题卷上。

二、填空题(本大题共15小题，每小题1分，共15分)

25.在广播式网络中，发送报文分组的目的地址有单播地址、多播地址和________地址。

26.涉及用于协调与差错处理的控制信息的网络协议要素是________。

27.令牌环网上最严重的两种错误是________和数据帧无法撤销。

28.因特网支持的永久组地址224.0.0.1代表________中所有的系统。

29.传输层地址是主机上的某个________使用的端口地址。

30.CSMA协议与ALOHA协议的主要区别是多了一个________机制。

31.若使采用4B／5B编码的FDDI数据传输速率达到100Mbps，则信道的信号速率应达到________。

32.千兆以太网为了确保最小帧长为64字节，同时维持网络直径为200m，采用了数据包分组和________两种技术。

33.TCP协议用于控制数据段是否需要重传的依据是设立________。

34.蓝牙(Blue Tooth)是一种短距离的________技术标准的代称。

35.ATM信元长度为53个字节，其中信元头的长度为________个字节。

36.WAP是一种用在无线通信设备的移动通信技术，其功能类似于因特网上的________协议。

37.TagSwitching技术的基本思想是增强广域网________的路由／转发能力。

38.保护数据不受主动攻击(数据的伪造和变动)的措施称为________技术。

39.交换机可以用来分割LAN、连接不同的LAN或扩展LAN的________。

三、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

40.简述星形网络拓扑结构的优缺点。

41.简述Go-back-N策略的基本原理。

42.简述IP协议(包括主机和网关)对输入数据报的处理过程。

43.简述目前数字签名的基本过程。

四、计算题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

44.已知一个IP数据报中携带了TCP报文，计算该TCP报文中数据段的理论长度。

(要求写出计算过程)

45.已知信道带宽为6KHz、采用四相调制技术，分别计算在不考虑噪声情况下和信噪比为30dB情况下的数据传输速率。(要求写出计算过程)

46.若采用同步时分复用TDM技术，一条带宽1.92Mbps的线路可以复用多少条64Kbps的信道?该线路上1秒钟最多可以传输多少个以太网的数据帧?(要求写出计算过程)

47.在令牌环网中，设传输速率为1Mbps，传播速率为2×108m／s，则该环网接口中的1位延迟相当于多少米电缆?若该令牌环网的电缆长度为10Km、有40个站点，每个站点的接口引入1位延迟，则环网的等效位长度是多少比特?(要求写出计算过程)

五、应用题(本大题共3小题，每小题7分，共21分)

48.说明IPv4地址的组成结构并画出A、B、C三类IP地址的格式，给出它们的表示范围。

49.题49图为拨号用户访问Internet的示意图。请从以下A～K的备选答案中为图中(1)至(6)选择具体的协议。

A. PPP B. SDLC C. HDLC

D. DNS E. IP F. TCP

G. HTTP H.RS-232C I. SMTP

简述数据通信的特点范文第5篇

关键词 Linux；操作系统；网络编程

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）46-0210-02

随着Linux嵌入式系统技术的逐步发展，其应用领域和市场份额继续快速扩大。其主要应用领域是服务系统和嵌入式系统。 Linux作为一种使用类的UNIX操作系统，不仅可以在INTEL，AMD等系列个人计算机上运行，也可以在许多工作站级的电脑上面运行。

1 Linux操作系统简介

嵌入式系统定义：

嵌入式系统是将先进的计算机技术，半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。其定义为：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可剪裁、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式Linux操作系统是指对Linux经过裁剪小型化后，可固化在存储器或单片机中，应用于特定嵌入式场合的专用Linux操作系统。与其它操作系统相比，Linux的特点如下：

1）Linux操作系统能够与UNIX系统相互兼容。Linux系统几乎具有全部UNIX系统特征，而且能够适合POSIX国际标准的系统；

2）Linux系统有自由的软件和开放的源代码特征。Linux项目一开始就与GNU项目紧密联系起来，它的许多重要组成部分直接来自GNU项目，只要遵从GPL条款，任何人就可以自由使用Linux源代码；

3）Linux操作系统具有网络性能高和安全性强的特点。Linux支持所有标准因特网协议和提供各种高性能服务。Linux操作系统包含了大量网络管理、网络服务等工具，利用它可以建立起高效的防火墙、路由器、工作站等功能；

4）Linux系统支持多样化的硬件平台。例如RISC、CISC、32位、64位等各种处理器，Linux操作系统都能支持它们运行。

2 Linux操作系统的实时性不足

Linux系统调度CPU的时间是通过调度固定的时间片（time slices）来实现的。例如最开始进程赋予一个高的优先级，在某个进程的时间片内，这个进程如果放弃CPU，它的优先级将不会变，或者变的更高。如果一个进程使用完它的时间片，它的优先级将会变低。基于以上特征，Linux操作系统的实时性不足主要体现在几个方面：

1）Linux操作系统内核是非抢占式的。比如当普通进程运行在核心态时，实时进程优先级低于普通进程；

2）Linux操作系统的平均响应时间最少为数10ms，对响应时间要求更严的实时系统无能为力；

3）由于实时调度策略中的RR和FIFO算法存在，无法严格保证具有高优先级的实时进程总是优先于普通进程执行；

4）Linux操作系统内核的进程经常关闭中断。如果低优先级的进程关闭了中断，即使有高优先级实时进程的中断发生，导致系统最终也无法响应。

3 Linux的网络编程

3.1 Linux操作系统的网络功能

Linux操作系统在通讯和网络功能方面都优于绝大多数操作系统。Linux的网络功能主要有以下几点：

1）Linux操作系统支持TCP/IP协议。任何系统必须遵循的网络协议是TCP/IP，TCP/IP对建网提出了统一的规范的要求。

2）Linux支持多样的网络数据库。数据库是信息资源的重要来源，Linux对数据库支持也不例外。而且Linux支持的大型数据库很多，如ORACEL、 SQLSERvER等。

3）Linux系统拥有丰富的网络服务功能。Linux提供了丰富的网络服务，如电子邮件、文件传输、网络新闻等。

3.2 Linux网络不安全的因素

绝大多数计算机安全问题是由于管理不当造成，而不是系统软件本身的漏洞。因此严格的管理会极大程度地降低系统被非法入侵的风险，下面是几种常见的安全漏洞。

1）特权软件的安全漏洞。特权软件的一种攻击的方法是通过IFS（Input Files Separator，输入字段分隔符） shell 变量来实现的。IFS变量用于决定传给shell 字符串的分隔符。例如，一个程序如果调用函数system()或popen()执行一个shell 命令，那么该命令首先由shell 来分析，如果执行的用户可以控制IFS 环境变量，就可能会导致不可预测的结果。另一个攻击方法是通过使用HOME环境变量；

2）特洛伊木马程序。它与一般用户想要执行的程序从外观上（如文件名）看很相似，例如编辑器、登录程序或者游戏程序等。特洛伊木马程序与一般用户想要执行的程序表面上很相似，执行的却是其它的操作，等到用户发现，却为时已晚。例如删除文件、窃取密码和格式化磁盘等；

3）研究源代码的漏洞。许多入侵者是通过研究一些程序的源代码而成功的攻击系统的；

4）网络监听及数据截取。威胁计算机网络安全的一个重要因素是计算机之间传输的数据可以很容易的被截取。其原因在于异种机的互联，敏感数据的传输往往不在系统的控制之下，有许多现成的软件可以监视网络上传输的数据。

3.3 Linux网络遵守的安全性准则

在设计inetd 服务程序时，要特别注意buffer overflow（缓存区溢出）的问题，也就是以下这种状况: char buffer_overflow[64]；fscanf（stdin,“%s”,buffer_overflow）；

几乎所有的安全漏洞都是由此而来的，黑客高手可以透过buffer 塞爆，然后塞进他自己的程序进来，因此一定要杜绝这种使用方式。

3.4 Linux网络编程的模式

在Linux网络操作系统中，网络数据传输需要经历4个层次：用户进程、socket、网络协议、网络设备。它的网络编程是通过socket套接字接口来实现的，应用程序通过使用socket统一接口收发网络上的数据，网络的socket数据传输是一种特殊的I/O，socket好像通信线插口，只要通信双方都有插口，两个插口之间有通信线连接，就可以通信，这样方便了联网应用程序的编程，一个套字节是与网络的一个连接。应用程序中使用套接字来调用套接口，套接字可认为是指向套接口的指针，就像文件描述符是指向文件的指针一样。一个Socket有3个特征：网域、类型、协议。网络编程基本模式有以下3种：

1）客户机/服务器模式。客户机/服务器模式在操作过程中采取的是主动请示方式，首先服务器方要先启动，并根据请示提供相应服务。网络编程的基本模式是client/serve：模式，该模式的建立基于以下两点：一、非对等作用；二、通信完全是异步的；

2）面向连接协议的字节流套接字编程。字节流套接字编程socket采用的是传输控制协议TCP。TCP提供面向连接的流传输，面向连接对可靠性的保证首先是它在进行数据传输前，必须在信源端和信宿端建立互相的连接；

3）非连接协议的数据报套接字编程。数据报式socket采用的是用户数据报协议UDP，提供无连接数据报传输，主要应用在高可靠性、低延迟的局域网上。它的优点是高效率低开销，不用建立连接和撤销连接，缺点是不可靠，报文丢失后需重发。

4结论

Linux操作系统完全TCP/IP协议簇，其内核结构在网络方面是非常完善的。Linux操作系统支持多种类型的套接字地址簇并将其抽象为统一的套接字接口socket，这样方便了互联网应用程序的编程，而且也为网络应用程序之间的数据通信提供了便利。

参考文献