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计网之物理层详解

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物理层作用#

  • 在传输媒体上传输比特流
  • 对链路层而言, 不需要关心通信手段、传输媒体的差异,因为这些东西都由物理层去处理
  • 这个层面怎么优化?
  1. 提升线路质量,提升带宽
  2. 通信原理应用,如何设计电平传输波形, 频分、波分、码分

如何评价物理层接口好坏#

  • 机械特性: 接线器大小、尺寸
  • 电气特性: 电压范围高低
  • 功能特性:某电平对应某个功能, 信号线。
  • 过程特性:各事件顺序
  • 传输方式转换

传输媒体#

导引型传输(固体传播)#

双绞线#

  • 2根绝缘铜线并排校合,可以减少电磁干扰
  • 电话到交换机就是这个
  • 线要接的距离太长怎么办。总是衰减?
  1. 放大器——模拟电路方式,对信号简单放大,噪音也会变大
  2. 中继器(转发器)——数字电路方式, 对信号做再生, 扩大网络规模
  3. 多款口中继器: 一个输入,转发到其他所有端口
    集线器Hub属于多款口中继器
    可以和交换器连接

同轴电缆#

  • 有线电视用这个
  • 比双绞线要厚,抗干扰更强
  • 包含内导体线、绝缘层、外导体屏蔽、保护外层

光缆#

  • 抗雷抗噪
  • 带宽大,100G/bits!
  • 核心是那个反射率超低的包层,全反射
  • 分为单模(细,远,贵)和多模(便宜,反射率比单模高一点,所以容易失真)

非导引#

  • 短波/微波: 通过电离层反射
  • 无线电微波: 卫星

其他特性#

  • 通信原理相关性质和应用都在物理层体现
  • 什么香农公式、奈式准则之类的
  • 信息交换3种方式
  1. 电路交换: 类似拨号, 始终占用固定带宽, 拨号结束则才挂断
  2. 报文交换: 报文可以很大, 大报文会占据一整片带宽
  3. 分组交换:报文拆成分组发送,可以大家一起传。