通信与网络基础：通信基础
数据是由电路中电压的变化产生的，然后沿着一根导线发送。对于单向通信，只需要一根信号线，但可能需要额外的接地线。对于双向通信，需要两根信号线，每方向一根。此方法通常用于长距离，例如跨大西洋数据传输。其想法是，设置成本会更低，因为只需要设置一根处理数据的电线。由于数据在一个通道上，并且数据在传输距离上会丢失，因此更容易恢复原始信号。
并行数据更适合短距离数据传输，因为可以发送的数据量大于串行数据传输。但是，在长距离传输中，导线上的数据可能会因与该导线**平行**的其他导线的电压而失真。此问题称为斜率。另一个不将其用于长距离传输的原因是布线成本非常高，因为需要许多导线。
波特率是导线上信号可能变化的速率。这意味着在一秒钟内，信号可能会改变多次，这被记录为波特率。AQA 将波特率定义为**每秒信号变化的次数**。因此，**1 波特**定义为**每秒一次信号变化**。波特率的单位为**每秒**（**/s**）
比特率以**每秒比特数**（也写为**bps**或**bits/second**）来衡量。它衡量每秒通过通道发送的比特数。波特率和比特率可能不同，但当比特率等于波特率时，在连续的信号变化之间发送一个比特。例如，如果你有一个滴水的龙头，那么该龙头的比特率和波特率将相等，因为假设龙头一次只能滴一滴水，则龙头滴水和水不滴水之间存在连续的变化。
To calculate bit rate, use the equation: Bit rate = Bits per signal × baud rate This can be proven by looking at the units. bits/second = bits × 1/second
你必须知道**比特率和带宽之间存在直接关系**。它们成正比。**带宽越大，比特率越高**。带宽通常是比特率的两倍，因此关系可以用**2:1**作为比率来表示。
在数据通信和电子学方面，延迟是指数据从发送方传输到接收方所需的时间。例如，当你上网并发出请求时，你的请求到达服务器所需的时间就是延迟。
起始位用于指示数据的到达，并暂时同步发送方和接收方。
停止位是异步数据传输中一个字符，它让接收方知道正在发送的字节已结束。停止位非常重要，因为这是我们大部分信息通过互联网发送的方式。如果没有停止位，接收计算机可能会提示错误，因为它可能会在未给出预期数据结束的情况下接收意外数据。
示例
发送的数据 - 001100
接收计算机获取此信息，但没有接收任何信息来知道何时停止读取传入数据，因此它将继续读取传入信号，直到程序崩溃。
接收到的数据 - 00110010101001011001......
| 7位数据 （1的个数） |
包括校验位的8位 | |
|---|---|---|
| 偶数 | 奇数 | |
| 0000000 (0) | 00000000 | 10000000 |
| 1010001 (3) | 11010001 | 01010001 |
| 1101001 (4) | 01101001 | 11101001 |
| 1111111 (7) | 11111111 | 01111111 |
校验位是一个添加的位，用于确保一组位中值为1的位的数量为奇数或偶数。校验位用于最简单的错误检测形式。例如，如果一个信号以3次出现1开始，则它处于奇校验状态，一旦它到达目的地并且只有2次出现1，则接收方知道存在问题，并将要求重新发送数据。
校验位有两种变体，奇和偶。
使用偶校验时，如果一组位（不包括校验位）中1的个数为奇数，则校验位设置为1，使整组位（包括校验位）为偶数。例如1001 0110（4位=偶数）
使用奇校验时，如果一组位（不包括校验位）中1的个数为偶数，则校验位设置为1，使整组位（包括校验位）为奇数。例如1000 0110（3位=奇数）
换句话说，如果1的个数+1为偶数，则偶校验位将设置为“1”，如果1的个数+1为奇数，则奇校验位将设置为“1”。
如果奇数个位（包括校验位）传输错误，则校验位将不正确，因此表明传输过程中发生错误。校验位只能用于检测错误，它们无法纠正任何错误，因为无法确定哪个特定位已损坏。数据必须丢弃并重新传输。
它通常是计算机即将与外部设备通信以建立通信规则时发生的流程。当计算机与另一台设备（如调制解调器或打印机）通信时，它需要与其握手以建立连接。就像人类通过握手来建立连接一样。
握手可用于协商通信通道两端设备和系统可接受的参数，包括但不限于信息传输速率、编码字母表、奇偶校验、中断过程以及其他协议或硬件功能。
握手使得能够在通信通道上连接相对异构的系统或设备，而无需人工干预来设置参数。握手的一个经典示例是调制解调器，它们通常在首次建立连接时短暂协商通信参数，然后使用这些参数根据信道的质量和容量提供最佳的信息传输。
典型的握手过程遵循以下步骤
- 发送设备检查接收设备是否已连接并准备接收。
- 发送设备通知接收设备它正在发送。
- 接收设备确认已收到。
- 接收方指示它已准备好再次接收。
基带是在短距离内用于网络的传输介质。通常，网络用于多台计算机之间，因此数据同时发送。但是，基带系统一次只允许一个站点发送。它以低成本提供高性能。
宽带也是用于网络的传输介质，但它是一个多信道系统，它将多个数据信道组合成一个，以便可以在多个信道之间共享传输带宽。它主要用于长距离通信，因为长距离电线难以维护，因此使用单信道电线会造成浪费。