网络OSI模型—物理层

根据之前OSI参考模型的回顾，我们知道网络体系结构可分成7层，其中第一层即为物理层，​那么物理层究竟有什么作用呢？概括来说，物理层主要完成相邻节点比特流之间的传输，控制数据怎样被放在通信介质上的，关心的是用什么物理信号来表示“0”和“1”，以及最初的连接是如何建立的，或者连接后是如何终止的。

那么要完成这些功能​，物理层有哪些设备​呢？物理层的主要设备有中继器（Repeater）和集线器（Hub）。我们知道双绞线的有效传输距离是100米，超过100米后就会数据衰减，难以保证数据的准确性，因此我们需要借助中继器（Repeater），中继器的作用是对信号进行放大，保持与原来数据相同；集线器（Hub）相当于多个端口的中继器（Repeater），其内部构造是总线型的共享​带宽方式。下面分别展示了中继器（Repeater）和集线器（Hub）面板的大概模样​：

中继器（Repeater）

集线器（Hub）

无论是中继器（Repeater）还是集线器（Hub）​，都是使用广播方式传输信息的。我们知道当两个比特流在同一介质上同时传输就产生冲突，在网络领域有个冲突域和广播域的概念，冲突域是指发送数据给一个单一目标（单播）所影响的范围，广播域是指发送数据给一个不明确的目标所影响的范围。

广播方式发送数据有两个​不足之处：1、用户的数据向所有节点发送，这样就给数据的通信带来了不安全的因素，一些别有用心的人就很容易截获他人的数据包​；2、所有数据包都向所有节点发送，加上它是共享带宽的方式，就会更加造成网络拥塞现象，降低网络执行效率​。

最后替初学者​提三个问：
初学者问1：集线器有几个广播域和几个冲突域？
网络雇佣军答：无论网络中接了多少个HUB，都只有一个广播域和一个冲突域。初学者可以通过简单网络拓扑​结构分析出。

初学者问2：既然集线器有这么多不足，那我们应该什么样的场合使用集线器呢？
网络雇佣军答：因为集线器有很多地方不足，所以它不能应用于较大的网络，但是它通常用于和交换机等设备一起分担小部分的网络通信负荷。如果网络中要使用HUB，那么PC最好在10台以内，带宽要在10/100Mbps以上​。

初学者问3：广播方式有那么多不足，为什么集线器还要使用广播的方式呢？
网络雇佣军答：因为它是一个物理层的设备，基本不具备“智能”能力，更别说“学习”能力了，它也不具备交换机所具有的MAC地址表，因此它发送数据都是没有针对性的，只能使用广播。

最近在回顾计算机网络的基础知识，有兴趣学习的同学，可以扫面下方二维码，或者搜索【资深无证 IT man】关注我的微信公众号，后续的学习将继续在微信公众号中更新。