考研 计算机网络第二章物理层 知识点总结

• 物理层基本概念
  • 物理层解决如何在连接各计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。
    (传输媒体指的是数据在传输过程中需要经过的介质，比如光纤、电缆、同轴电缆、双绞线等，物理层就是用来传输数据比特流的，不是具体的传输媒体，意思就是不管那个物理介质是哪个厂家的，只需要管本层次的内容以及与下面传输媒体的接口，所以常把传输媒体称作参考模型的第0层)
    • 物理层的主要任务：确定与传输媒体接口有关的一些特性。(定义标准)
      物理层只管这个层次的设备，还有怎么把数据放到链路上传输，还有就是要管接口有什么特性。就是定义标准的过程。一个厂家的手机，虽然很多手机配置不一样，但是充电的插口是一样的。
    • 物理层规定的特性：
      • 1.机械特性：定义物理连接的特性，规定物理连接时所采用的规格、接口形状、引线数目、引脚数量和排列情况。
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        (看到引线、引脚基本上就选机械特性)
      • 2.电气特性：规定传输二进制位时，线路上信号的电压范围、阻抗匹配、传输速率和距离限制等。
        看到二进制、距离就选电气特性。
      • 3.功能特性：指明某条线上出现的某一电平表示何种意义，接口部件的信号线的用途。
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        看到高电平表示什么含义，就选功能特性。
        • 4.规程特性(过程特性)：定义各条物理线路的工作规程和时序关系。
  • 通信基础
  • ★两个公式lim(求极限的数据传输速率)
  • 看图说话(数字信号的图形)
  • 物理层的传输介质
  • 物理层重要的设备
• 数据通信基础知识
  • 典型的数据通信模型
    宽带是入网，不需要调制解调器，直接插网线。
    假如在电脑里面发送一个“在吗”，“在吗”这两个字要转换成计算机可以理解的0101的数字比特流的形式，然后从网卡发出来的时候，就形成了数字信号。这个数字信号就可以表示刚才发的那个比特流序列，低电平是0，高电平是1。表现成电压的形式就是-5伏、0伏、5伏等。然后就在网线里面进行传输，传输到调制解调器的时候，把数字信号转换成模拟信号，就可以发送到网络。然后接收端这边也需要一个调制解调器，将模拟信号转换成数字信号，接收端计算机内部会将数字信号进行处理，分辨出这个信号的二进制序列，经过处理之后再显示为汉字“在吗”
    • 输入信息：用户往计算机里面输入的信息
    • 信源：只发送端的计算机
    • 输入数据：信源将数字信号发出来
    • 发送器：调制解调器(将数字信号转换为模拟)
      ★信源和发送器属于源系统
    • 发送的信号：发送的的模拟信号
    • 传输系统：公用电话网
    • 然后传输系统把接收到的信号传输到接收端，接收端也需要一个调制解调器，把模拟信号调整为数字信号，进而把数字信号变成输出数据传送给信宿，终点设备就可以把从调制解调器里面得到的数据流显示到屏幕上面，输出人们可以理解的信息。
  • 数据通信相关术语
    • 通信的目的：传送消息
    • 数据：传送信息的实体，通常是有意义的符号序列。
    • 信号：数据的电气/电磁的表现是数据在传输过程中的存在形式。
    • 数字信号：代表消息的参数取值是离散的。(波形如下)
    • 模拟信号：代表消息的参数取值是连续的。(波形如下，波形没有发生突变)
    • 信源：产生后发送数据的源头。
    • 信宿：接收数据的终点。
    • 信道：信号的传输媒介。一般用来表示向某一个方向传送信息的介质，因此一条通信线路往往包含一条发送信道和一条接收信道。(是信号的依附载体，信号要在信道上面才能传输，信道也是向量性的一个概念，有方向的)
      无线信道就是不需要物理意义上的介质，有线，通过光纤，同轴电缆等传输的就是有线信道。

  • 三种通信方式
    • 从通信双方信息的交互方式看，可以有三种基本方式
      • 1.单工通信：只有一个方向的通信，而没有反方向的交互，仅需要一条信道。
      • 2.半双工通信：通信的双方都可以发送或接收信息，但任何一方都不能同时发送和接收，需要两条信道。
      • 3.全双工通信：通信双方可以同时发送和接收信息，也需要两条信道。(现在通常使用的方式)
    • 两种数据传输方式
      • 串行传输：速度慢，费用低，适合远距离。
      • 并行传输：速度快，费用高，适合近距离。