计算机网络笔记---物理层

参考：计算机网络 第3版
参考：TCP/IP详解
参考：百度百科
参考：http://blog.sina.cn/dpool/blog/s/blog_61024c3901013u71.html

计算机网络：

当前用的TCP/IP网络模型五层中定义了：

应用层（applicaiton layer）
传输层（transport layer）
网络层（network/internet layer）
数据链路层（data link layer）
物理层（physical layer）  

比较OSI定义的7层网络模型，少了transport layer 与 application layer间的

表示层（presentation layer）
会话层（session layer）

自下而上一一说明：

物理层：

物理层为数据端设备提供传送数据通路、传输数据；该层设备负责信号的传输，把电信号、光信号、数字信号进行传输；
介质通常有：光纤、双绞线（电话线）、同轴电缆（有线电视线）、无线电（蓝牙，wifi）、微波、红外线、空中激光；
传输的过程中，不可避免的会有信号的衰竭，也会有信号的丢失或错误。

其中描述信道传输速率的有两种：

波特率Bd（Baud rate/Baud per second）：描述码元（携带信息的信号单元）传输速率，指示传输通道频宽，每秒钟通过信道传输的码元数量。波特率指数据信号对载波的调制速率，它用单位时间内载波调制状态改变的次数来表示。
比特率bps（Bit rate/Bit per second）：描述传输速率，每秒钟通过信道传输信息量，也指每秒钟传输的二进制位数。

一个传输信道上：比特率=波特率*单个调制状态对应的二进制位数

两个公式：

奈奎斯特准则：无噪声低通信道 最大码元传输速率 B = 2W （baud）   W：带宽，单位Hz  
也即最大传输速率bps=2W*单个调制对应的二进制位数（bps），奈奎斯特准则描述的是，每赫兹带宽下，理想低通信道的传输码元是每秒2个码元。超出则干扰过大，以致接收端无法鉴别出码元。对于理想带通矩形信道，B=W（baud），每赫兹带宽下，每秒1个码元。

香农定理：最大数据传输速率bps = W log/2（1+S/N） S/N：S-信号功率，N-噪声功率
信噪比（分贝dB）=10logS/N（dB），例如S/N=100，为20分贝；
香农定理，描述了在信噪比越高的传输介质中，支持采用编码达成：单个调制对应更多的状态码，从而更高速的传输数据。

物理层的设备：

物理层的设备包括连接的各种线路、信号放大器等，物理层把各种设备连接起来，形成物理连接链路，建立了信号的传输通道。
网卡、
光纤、
集线器、
Repeater信号加强、
串口、并口

 

 (Owed by: 春夜喜雨 http://blog.csdn.net/chunyexiyu)