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2.3.1模拟传输与数字传输
数据传输是指利用信号把数据从发送端传送到接收端的过程。由于模拟数据和数字数据都可以用模拟信号和数字信号来表示，因此可以使用两种信号形式来传输数据，即模拟传输和数字传输。
1.模拟传输与模拟传输系统
一般来说，模拟数据是时间的连续函数，并且占有一定的频谱范围。模拟数据可以直接用占有相同频谱范围的电信号来表示。
模拟传输系统中传输的信号既可以表示模拟数据也可以表示数字数据。
利用模拟信道传输数字数据时，例如，两台计算机之间通过公用电话网进行数据交换，这时计算机必须使用调制解调器（Modem）来连接到电话交换网。在发送端，使用Modem将计算机产生的数字数据调制成与模拟信道匹配的模拟信号才能传输。在接收端，使用Modem把从电话网上接收到的模拟信号解调还原为原来的数字数据，计算机才能识别和接收。
2.数字传输与数字传输系统
数字数据是时间的离散函数。数字数据可以直接在数字信道上传输，模拟数据经过采样、量化和编码后也可以在数字信道上传输。
在数字传输系统中，长距离的传输也会导致信号的衰减和畸变，严重时影响到数据的完整性与正确性。为了延长传输距离，数字传输系统通常使用中继器（Repeater）来克服信号衰减和畸变。中继器将接收到的数字信号经过整形回复后，再将信号发送出去，从而克服信号的衰减和畸变。
为了提高信号的抗干扰能力，并且便于接收端信号同步，数据必须经过适当的编码后才能传输。在数字传输系统中，每个端点必须通过编码解码器来实现数据编码与解码。
2.3.2串行通信与并行通信
1.串行通信
串行传输方式中，把要传输的数据编成数据流，在一条串行信道上进行传输，一次只传输一个二进制位，接收方再将这一串二进制比特流转化为数据，从而实现串行通信。串行通信中，必须保证发送方和接收方之间的同步，才能正确传输并接收数据。
串行通信中由于一个比特一个比特传输，数据传输的速度较并行传输慢，但是只占用一条信道，通信成本较低，而且信号串扰较小，可用于长距离传输。
2.并行通信
并行通信方式中，把要传输的数据以组为单位分为多组（一般以字节为单位），每组信息的多位数据在多个并行信道上同时传输，如果需要还可以附加一位校验位。接收设备可同时接收到这些数据，不需要做任何变换就可直接使用。和串行通信相比，并行通信的特点如下：（1）一位（比特）时间内可传输多个比特（一般以一个字节为单位进行并行传输），传输速度快；（2）每位数据传输要求一个单独的信道，通信成本高；（3）由于信道之间的电容感应，远距离传输时，可靠性较低。因此，一般适用于近距离传输。
2.3.3数据传输方向
单工通信方式中，发送端和接收端之间只有一个单向的传输信道，数据传输是单向的，任何时候都只能从发送端传送接收端。典型应用有主机与显示器、主机与键盘等。
半双工通信方式中，发送端和接收端之间可以双向传输，但不能同时进行。即某一时刻，数据只能沿着一个方向传输。典型应用有对讲机等。
全双工通信方式中，发送端和接收端之间的传输信道是双向的。即双方之间可以同时收发数据。典型应用有电话、交换式局域网等。
2.3.4同步传输与异步传输
在网络通信过程中，通信双方要交换数据，需要高度的协同工作。为了正确的解释信号，接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理，因此定时是至关重要的。在计算机网络中，定时的因素称为位同步。通信双方必须在通信协议中定义通信的同步方式，并且按照规定的同步方式进行数据传输。按通信的同步方式来分，数据传输可以分为同步传输和异步传输。
1.同步传输
所谓“同步”，是指数据块与数据块之间的时间间隔是固定的，必须严格的规定他们的时间关系。同步传输一般以数据块为传输单位。每个数据块的头部和尾部都要附加一个特殊的同步字符或比特同步序列，标记一个数据块的开始和结束，一般还需要附加一个校验序列（如16位或32位的CRC校验码）对数据可进行差错控制。同步传输的数据格式如图2-15所示。同步传输的优点是每个数据块进行一次同步，开销小、效率高，适合大量数据的传输。缺点是如果传输中出现错误，将影响整个数据块的正确接收。
根据同步通信规程，同步传输又分为面向字符的同步传输和面向位流的同步传输。
（1）面向字符的同步传输
面向字符的同步传输方式要求发送方和接收方以一个字符为通信的基本单位，通信的双方将需要发送的字符连续发送，并在这个字符块的头部用一个或多个同步字符SYN标记字符块数据的开始，在尾部用一个唯一的字符ETX来标记字符块数据的结束。在接收方检测出了约定个数的同步字符后，后续的就是被传输的字符，直到接收方收到字符块结束标记ETX时字符传输结束。如果传输的字符块数据中也包含有相同的同步字符时，则需要采用位插入技术进行区分。面向字符的同步传输的典型应用时IBM公司的二进制同步通信规程BISYNC。
（2）面向位流的同步传输
面向位流的同步传输方式中，数据块被作为位流处理，而不是字符流。每个数据块的头部和尾部用一个特殊的比特序列（例如01111110）来标记数据块的开始和结束。如果传输的数据块中恰巧出现了和开始结束标记相同的二进制位流，则采用位插入方法来区分。通常采用的位插入方法如下：发送端发送数据时，每5个连续的1后面插入一个0；接收方接收数据时如果检测到连续的5个1的序列，则还要检查其后的一位是0还是1，如果是0则先删除该0并且作为传输的正常数据，如果是1则说明是数据块的结束标记，转入结束处理。典型的面向位流的同步传输是高级数据链路控制HDLC规程和同步数据链路控制SDLC规程。
2.异步传输
所谓“异步”就是指字符和字符（一个字符结束到下一个字符开始）之间的时间间隔是可变的，并不需要严格限制他们之间的关系。异步传输以字符为传输单位，在发送每一个字符时，在字符前附加一位起始位标记字符传输的开始，在字符后附加一位停止位标记字符传输的结束，从而实现收发双方数据传输的同步。异步传输模式如图2-16所示。
异步传输方式中，收发双方虽然有各自的时钟，但是他们的频率必须保持一致，并且每个字符传输时都要同步一次，从而保证数据传输的正确。异步传输的优点是实现方法简单，双发双方不需要严格的同步，缺点是每个字符都要加入“起始位”和“停止位”等位，增加了开销，效率也较低，不适合高速数据传输。
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