第2章 2.3～2.4 数据交换技术、差错检验与校正（课件）-《计算机网络技术》（高教版第四版）【上好课】

数据交换技术、差错检验与校正 计算机网络技术 -第4课时- 高教版版第4版 学习目标 掌握数据交换技术和差错检验校正方法 能根据需求选择合适交换技术和检验方法 培养对数据传输可靠性和效率的综合思维 1 2 3 知识目标 能力目标 素养目标 目录 教学引入 知识讲授 师生互动 课堂练习 课堂小结 基础知识认知 让我们一起开启单片机的学习之旅。 教学引入 在多人使用网络时，数据是如何高效有序传输的？ 思考：网络传输中出现错误，该如何发现和纠正？ 知识讲授 数据交换技术 数据交换技术是指在计算机网络中，将数据从源节点传输至目的节点过程中所采用的数据转发、路由选择、传输控制等相关技术与方法的总称。 数据交换技术可指导网络传输架构的设计与运维优化，便于网络领域的专业协同与技术交流，保障跨节点数据传输的标准化与可靠性，为云计算、物联网、大数据等数字产业的稳定运行提供底层技术支撑。 知识讲授 数据交换与差错校验 数据交换技术 差错检验与校正 数据交换技术 第一部分 知识讲授 数据交换技术概述 数据交换技术是实现不同系统、平台或组织之间数据传输和共享的核心技术，主要包括电路交换、报文交换和分组交换等多种形式。 知识讲授 电路交换 电路交换是指通信前先建立专属物理链路、通信中独占链路传输数据、通信后释放链路的交换技术，使用电路交换进行通信需要经历【1.建立连接 2.通话 3.释放连接】三个阶段 知识讲授 报文交换 报文交换是将整份数据作为一个报文，通过存储 - 转发方式逐节点传递的交换技术 知识讲授 分组交换 分组交换则是把数据分割为固定长度的分组，以存储 - 转发方式独立传输并在终点重组的交换技术。 知识讲授 分组交换过程： 数据段前面添加首部就构成了分组 知识讲授 分组交换过程 接收端收到分组后剥去首部，还原成原来的报文 知识讲授 序号 名称 核心优点 核心缺点 1 电路交换 实时性强，传输延迟稳定 链路利用率低，连接建立耗时 2 报文交换 链路利用率高，无需预建连接 报文延迟大，节点缓存要求高 3 分组交换 资源利用率高，适配突发数据 存在分组开销，需重组报文 电路、报文与分组交换的优缺点 知识讲授 电路、报文与分组交换的区别 三者的核心区别在于链路占用形式与数据传输单元的不同。 知识拓展 信元交换技术 信元交换又称ATM（异步传输模式），是一种面向连接的快速分组交换技术，它是通过建立虚电路来进行数据传输的 ATM采用信元交换技术，其信元长度为53字节，其中信元头部为5字节，数据为48字节 背诵记忆 序号 名称 核心说明与记忆要点 1 电路交换 建物理连接，三阶段通信。记 “物理连接” 和 “三阶段” 2 报文交换 存储 - 转发，无专用线路。抓 “存储 - 转发” 3 分组交换 存储 - 转发，独立传输并在终点重组 4 三者区别 链路占用形式与数据传输单元的不同 课堂练习 简答题 简述电路交换的通信特点。 【答案】特点：（1）节点不对传输信息进行处理；（2）数据传输前需建立实际物理连接；（3）通道在连接期间专用，线路利用率低；（4）除链路传输延时外无其他延时，节点延时小；（5）整个链路数据传输速率一致，连接两端计算机须同时工作。优点是实时性好、通信速率高；缺点是线路利用率低、不能连接不同类型线路、通信双方须同时工作。 课堂练习 单选题 1、报文交换采用的方式是（ ） A. 电路建立 B. 存储 - 转发 C. 信息打包 D. 标记交换 【答案】B 【解析】报文交换采取的是 “存储 - 转发” 方式，不需要在通信的两个节点之间建立专用的物理线路。电路建立是电路交换的特点；信息打包是分组交换的操作；标记交换是信元交换中交换过程采用的机制，所以选 B。 课堂练习 单选题 2、分组交换的优点包括（ ） A. 传输质量高 B. 误码率低 C. 能选择最佳路径 D. 适宜于传输短报文 【答案】ABCD 【解析】分组交换有传输质量高、误码率低、能选择最佳路径、节点电路利用率高、传输信息有一定时延、适宜于传输短报文等特点，所以 ABCD 都正确。 差错检验与校正 第二部分 知识讲授 计算机网络差错形成原因 差错形成原因分为内部因素（随机错）和外部因素（突发错） 看图说话 分别判断图中计算机网络差错形成原因分别属于内部因素还是外部因素？ 知识讲授 奇偶校验 知识讲授 奇偶校验 奇偶校验(Parity Check)是一种校验代码传输正确性的方法。是常用的错误检测技术，通过在数据末尾添加一个校验位来确保数据的一致性和正 知识讲授 循环冗余码校验 知识讲授 循环冗余码校验 循环冗余校验(cyclic redundancy check, CRC)：数据通信领域最常用的一种差错检验码。它只能检错，不能纠错。要纠错就需要更多的冗余位得到对应的纠错码。确性。 背诵记忆 序号 名称 核心说明与记忆要点 1 奇偶校验 奇偶位定 1 个数。抓 “奇偶位” 2 循环冗余码校验 基于多项式，漏检率低。记 “多项式” 3 差错原因 内外部因素。列举记忆 课堂练习 单选题 1、数据传输中出现差错的原因有（ ） A. 噪声脉冲 B. 电磁干扰 C. 脉动噪声 D. 太阳噪声 【答案】ABCD 【解析】数据传输中出现差错一般分成内部因素和外部因素，内部因素有噪声脉冲、脉动噪声、衰减、延迟失真等；外部因素有电磁干扰、太阳噪声、工业噪声等，所以 ABCD 都正确。 课堂练习 单选题 2、奇偶校验在（ ）情况不适用。 A. 低数据传输率 B. 噪声持续时间较短 C. 高数据传输率 D. 数据错误较少 【答案】C 【解析】采用奇偶校验时，若其中 2 位同时发生错误，则会发生没有检测出错误的情况。因此对于高数据传输率或者噪声持续时间较长的情况，由于可能发生多位出错，奇偶校验就不适用了，所以选 C。 师生互动 师生互动 1 分组讨论页讨论在一个大型企业网络中，如何综合运用数据交换技术和差错检验方法。 课堂小结 知识点总结 1. 数据交换技术 数据交换技术、差错检验与校正 电路交换 报文交换 分组交换 信元交换技术 奇偶校验 循环冗余码校验 2. 差错检验与校正 课后任务 布置作业： 画出数据交换技术和差错检验校正的思维导图，包含四种交换技术和两种校验方法的主要内容。 简述电路交换和报文交换的区别。 谢谢观看 THANKS $