计算机网络笔记-物理层、数据链路层

物理层

通信方式

  根据信息在传输线上的传送方向，分为一下三种通信方式：
  a.单工通信：单向传输
  a.半双工通信：双向交替传输
  a.全双工通信：双向同时传输

带通调制

  模拟信号是连续的信号，数字信号是离散的信号，带通调制把数字信号转换为模拟信号。

数据链路层

基本问题

a.封装成帧

  将网络层传下来的分组添加首部和尾部，用于标记帧的开始和结束。

b.透明传输

  透明表示一个世纪存在的事物看起来好像不存在一样。

  帧使用首部和尾部进行定界，如果帧的数据部分含有和首部尾部相同的内容，那么帧的开始和结束位置就会被错误的判定。需要在数据部分出现首部尾部相同的内容前面插入转义字符。如果数据部分出现转义字符，那么就在转义字符前面再加个转义字符。在接受端进行处理之后可以还原出原始数据。这个过程透明传输的内容是转移字符，用户察觉不到转义字符的存在。

c.差错检测

  目前数据链路层广泛使用了循环冗余检验（CRC）来检查比特差错。

信道复用技术

a.频分复用

  频分复用的所有主机在相同的时间占用不同的频率宽带资源。

b.时分复用

  时分复用的所有主机在不同的时间占用相同的频率带宽资源。

  使用频分复用和时分复用进行通信，在通信的过程种主机会一直占用一部分信道资源。但是由于计算机数据的突发性质，通信过程没必要一直占用信道资源而不让出给其它用户使用，因此这两种方式对信道的利用率都不高。

c.统计时分复用

  是对时分复用的一种改进，不固定每个用户在时分复用帧种的位置，只要有数据就集中起来组成统计时分复用帧然后发送。

4.波分复用

  光的频分复用。由于光的频率很高，因此习惯上用波长而不是频率来表示所使用的光载波。

5.码分复用

  为每个用户分配m bit的码片，并且所有的码片正交，对于任意两个码片有

  为了讨论方便，取m=8，设码片s为00011011。在拥有该码片的用户发送比特1时就发送该码片，发送比特0时就发送该码片的反码11100100。

  在计算时将00011011记作（-1-1-1+1+1-1+1+1），可以得到

  利用上面的式子我们知道，当接受端使用码片s对接收刀的数据进行内积运算时，结果为0的是其他用户发送的数据，结果为1的是用户发送的比特1，结果为-1的是用户发送的比特0。
  码分复用需要发送的数据量为原先的m倍。

CSMA/CD协议

  CSMA/CD表示载波监听多点介入/碰撞检测。
  a.多点接入：说明这是总线型网络，许多主机以多点的方式连接到总线上。
  b.载波监听：每个主机都必须不停地监听信道。在发送前，如果监听刀信道正在使用，就必须等待。
  c.碰撞检测：在发送中，如果监听到信道已有其他主机正在发送数据，就表示发生了碰撞。虽然每个主机在发送数据之前都已经听到信道为空闲，但是由于电磁波的传播时延的存在，还是有可能会发生碰撞。
  记端到端的传播时延为τ，最先发送的站点最多经过2τ就可以知道是否发生了碰撞，称2τ为争用期。