電腦通信
第一章 概述
1.1 電腦通信的目的
很多部門、機構都有一定數量的電腦在使用。這些電腦分佈在不同地點。而電腦之間進行通信，其目的有以下幾點。
1. 資源共享
一個地點的電腦，透過電腦通信，可以使用另外一個地點或幾個地點的程式、數據和設備。或者說，使用者使用千里之遙的數據就像使用本地數據一樣。
2. 提高可靠性
電腦通信可使重要的電腦在其它的若干台電腦中存有備份的檔案，如果其中之一不能使用了(由於硬體故障)，還可以使用其餘的備份。另外，一台電腦如果損壞了，還可由其它電腦擔任它的任務，盡管效益可能下降，但在軍事、銀行、航空交通控制以及其它許多應用中，具備硬體或軟體故障後仍能繼續正常執行的能力非常重要。
3. 節約經費
微型電腦比大型電腦具有更高的功能價格比。大型主機的速度約為最高速單片微處理機的十倍左右，然而它的價格卻在千倍以上。這種不平衡使許多系統設計者用多台功能強大的電腦來建立電腦系統。
4.
為分佈很廣的人們提供強而有力的通信方式
透過電腦通信，生活或工作在不同地點的兩個或多個人可以一塊寫報告。當其中一個人修改了某檔案，且該檔案被存放於連線的網路之中，其它人可以很快看到這一變動，而無需花幾天等待信件。電腦通信可以發送電子郵件，傳送各種檔案，表格或數據，使人與人之間的關係加強，提高了資訊流動的速度。
1.2 電腦通信的方式
目前，常用的電腦與電腦之間通信方式有四種，分列為串列通信、並列通信、電腦網路和整合服務數位網路(ISDN)。
串列通信是利用電腦的串列介面，RS-232C標準與另外一台電腦進行通信。如果兩台電腦相距較近(15m範圍內)，則兩台電腦之間可直接用電纜線相連，無需調變解調器。如果距離稍遠(4000ft以內)，則可採用RS-422A標準進行通信。另外比較靈活的方式是利用已有電話線路，雙方使用調變解調器(MODEM)進行通信。
並列通信是數據的多位同時傳遞，可以使用電腦的並列介面，完成兩電腦間相互通信。
電腦網路是多台電腦組成區域(LAN)或廣域(WAN)網路，電腦之間透過網路相互通信，或利用公共數據網路執行電腦之間的通信。
整合服務數位網路是將多種業務，包括話務業務及非話務業務，綜合在一起建立的數位通信網路。電腦通過專用介面設備可聯入ISDN，從而執行電腦之間的通信。
1.3 發展過程
隨著電腦的日益增多，各使用者都想要共享其工作群體內的資訊和資源，這些使用者之間可能相距較近，也可能相距較遠，必須採用數據通信技術將這些電腦聯接起來，才能使資訊和資源能夠共享。電腦技術與數據通信技術相互不斷滲透、結合、共同發展，形成電腦網路，達到電腦之間相互可靠、順利通信的目的。這樣，電腦通信，實質上是人與人之間通信的一個方式，是人利用電腦，通過電腦網路進行資訊處理、傳輸和交換。它的形成和發展大體有五個階段。
1. 點對點系統
這是電腦和通信技術初步結合的產物。工業、商業以及軍事部門需要對分散在各地的數據進行集中處理，對於僅能在電腦中心輸入和處理數據的方法深感不便。對這一問題的解決，促使電腦系統採用了通信技術。設在遠程的終端設備通過通信介面，與主機之間相聯，達成了兩地操作和使用電腦中心的主機。如圖1-1所示
由於這種方式是一台終端與一台主機之間的通信，因而稱為點對點式。
2. 多點對一點系統
當終端增多時，如果繼續採用點對點式聯接措施，會使投資費用成倍數提高，且線路利用率很低。因而促使電腦技術與通信技術進一步結合，採用了“多工”、“集中”等技術。在一條通信專線上連接多台遠程終端，分時使用這一條線路；或者在低速終端附近設置集中器(CONCENTRATOR)或多工器(MULTIPLEXER)，匯總成高速數據流後用一條高速通信線路送到主機中，從主機發往低速終端的數據則按相反方向傳輸，經集中器或多工器分配至相連的終端；或利用現有電話網路，終端透過撥接方式與主機建立通信通道。如圖1-2所示。
3. 簡單電腦通信網路
隨著電腦價格的降低，各部門相繼大量使用，並產生了各電腦之間共享資訊和資源的要求，產生了電腦的初步模型。在地理上分散的各個主電腦之間採用較高傳輸速率的通信連接，如圖1-3所示。
4. 數據通信網路
當電腦之間通信範圍和業務量增加之後，對於圖1-3所示的主電腦來說，既要完成主電腦交流的操作處理工作，又要承擔通信任務，負擔太重，並使系統複雜化。為此，設置一個小型電腦作為專用通信處理機，專門負責通信處理工作，而主電腦專門處理原來的任務。由通信處理機構成的網路稱為數據通信網路，在電腦網路系統中，通信處理機被稱為介面資訊處理機IMP(Interface
Message Processor)。如圖1-4所示。
5. 公用數據網路
隨著電腦通信網路的發展，人們開始研究各部門所建立專用網路之間的互聯問題，以及如何才能比較經濟、方便地擴大已建立的專用網路。於是產生了由電信網路經營者建設的公用數據網路，專門用於數據通信，如圖1-5所示。
目前規定公用數據網路負責三大類數據傳輸業務：電路交換數據傳輸業務、分封交換數據傳輸業務和租用專線電路數據傳輸業務。公用數據網路是廣義上的數據傳輸網路，在終端與電腦之間，電腦與電腦之間按規定的協議傳送數據。
1.4 電腦通信系統的組成
電腦通信系統除電腦和其它電腦(大、中、小型電腦、終端)外，由下面兩部份組成：
1. 通信設備
包括傳輸設備(通信處理機，介面資訊處理機IMP，調變解調器，終端控制器、集中器、多工器等)和傳輸媒介體(雙絞線UTP，粗細同軸電纜，光纖，衛星通信通道等
)。
2. 通信控制軟體
根據通信協定編製出的各種通信控制程式。對網路而言，包括作業系統和應用程式。電腦通信是在軟體控制下，透過硬體通信設備構成的。
1.5 通信標準化組織
1. 通信標準化的理由
- 需要相互一致的介面，以使多家公司生產的多種多樣設備互相連接起來進行通信。
- 需要通過各種介質構成遠距離通信。
- 需要保證大量生產和大規模整合易於構成。
2. 通信標準化組織
(1) ISO(國際標準化組織)
是一個自發且非條約性組織，其成員是參加國指定標準化機構。例如美國在ISO中的成員是美國全國標準協會(ANSI)。ISO委員會已建立了一個電腦通信體系結構模式，稱為ISO開放系統互連參考模式，通常叫ISO模式。
(2) CCITT(國際電報電話咨詢委員會)
是一個聯合國條約組織，主要由成員國的郵政、電報和電話(PTT)管理機構組成。這一組織涉及許多通信領域的標準化工作，更主要從事通信協定標準和介面標準化工作。CCITT的標準叫“推薦”。如果與電話線路有關，則在前面加有字母“V.”，例如V.
24;如果與公用數據網路或嚴格與數據介面有關，則在前面冠有字母“X.”，例如X.21。
(3) ANSI(美國全國標準協會)
是一個非營利、非政府部門的機構，由製造商、使用者、通信公司和其它有關團體組成。ANSI制訂了很多項標準，最著名的是ASCII字元集和RS-232C。
(4) EIA(電子工業協會)
美國的行業協會。它是ANSI的成員。其最主要成就是具體制訂了RS-232C標準。
“RS ”意指推薦的標準。
(5) IEEE(電氣和電子工程師協會)
是一個由電氣工程師與電子工程師組成的專業學會。IEEE是ANSI的成員。負責考慮數據通信的實體層和數據鏈路層。IEEE組成制訂區域網路標準的802委員會。
3.
通信標準化組織及標準
RS標準由EIA制訂
X.標準由CCITT制訂
V.標準由CCITT制訂
802.X標準由IEEE制訂