【计算机网络笔记】物理层：概念&传输媒体&传输方式

传输媒体：用来传输数据

物理层：解决在各种传输媒体上传输比特01的问题。

物理层给数据链路层提供传输透明比特流的服务，使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络的具体的传输媒体是什么。

透明：数据链路层无需知道物理层是如何传输01的

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物理层协议的主要任务：

机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸，引脚数目和排列、固定和锁定装置

电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压范围

功能特性：指明某条线上出现某一电平的电压表示何种意义

过程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序

学习重点放在基本概念上，而不是具体的某个物理层协议

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物理层下面的传输媒体：

了解即可

传输媒体不属于体系结构

导引型传输媒体：双绞线，同轴电缆，光纤

非导引型传输媒体：微波通信（2~40GHz），无线电波，红外线，可见光

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同轴电缆：

 双绞线：

最常用。每两条线搅合，可以抵御部分来自外部的电磁波干扰；减少相邻导线的电磁干扰

 光纤：

直径细。

优点：通信容量大。传输损耗小。抗雷电和电磁干扰好。无串音干扰。

缺点：价格贵。

 

 全反射。由于色散，会产生信号失真。只适合近距离传输。

 电力线：

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 传输方式

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串行传输：一个一个Bit发送，只需1条线，常用于远距离传输。

并行传输：一个放松n个bit，需要n条传输线，常用于计算机内部数据传输（CPU与内存之间）

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同步传输：

 

数据块以稳定的比特流的形式传输，字节之间没有间隔

接收端在每个比特信号的中间时刻进行检测，以判别接受到的是0还是1

由于不同设备的时钟频率存在一定的差异，不可能做到完全相同，在传输大量数据的过程中，所产生的判别时刻的累计误差，会导致接受端对比特信号的判别错位。

解决方式：收发双方时钟同步

外同步：在收发双方之间添加一条单独的时钟信号线

内同步：发送端将时钟同步信号编码到发送数据中一起传输（例如曼特斯特编码）

异步传输：

 以字节为独立的传输单位，字节之间的时间间隔不固定。接受端仅在每个字节的起始处对字节内的比特实现同步。

所以，通常在每个字节前后分别加上起始位和结束位。

字节间异步，字节之间的时间间隔不固定；字节中的每个比特仍要同步，个比特持续时间是相同的。

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单向通信（单工）

 双向交替通信（半双工）

 双向同时通信（全双工）

 可以同时发送数据