计算机网络-2-物理层
2021-09-16 19:44:27 0 举报AI智能生成
计算机考研408计算机网络-2-物理层。参考书主要为王道。
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大纲/内容
通信基础
传输方式
串行传输：一个一个比特按照时间顺序传输。
并行传输：多个比特通过多条通信信道同时传输
通信交互方式
单工通信：只有一个方向的通信而没有反方向的交互，只需要一条信道。 电视广播，村里的喇叭广播
半双工通信：通信双方都可以发送和接收信息，但任何一方不能同时发送和接收信息。 对讲机，电报机。
全双工通信：双发可以同时收发信息。 电话。
数据传输速率
码元传输速率(波特率)：单位时间内数字通信系统所传输的码元个数。单位是波特(Baud)
信息传输速率(比特率)：单位时间内数字通信系统传输的二进制码元个数(比特数)。单位是(b/s)
换算： 比特率 = 波特率 × 每码元携带的比特信息 要注意n比特有2^n个离散电平
信号转换
1、数据 → 模拟信号【调制】、 数据 → 数字信号【编码】
数字数据→数字信号： 各种编码方式
曼彻斯特编码：利用上升和下降沿来区分0和1
差分曼彻斯特编码：分界处相同为1，不同为0
两个曼彻斯特都能包含时钟信号，自行同步。 NRZ不行，且没有检错功能
数字数据 → 模拟信号 利用调制解调器。有 幅、频、相等移键控
模拟数据 → 数字信号：常见于对音频信号进行编码的脉冲调制(PCM)，步骤：采样、量化、编码
模拟数据 → 模拟信号：频分复用(FDM)技术
数据交换方式
电路交换：需要建立一条专用的物理通信路径。 优：时延小，有序，无冲突。 缺：建立连接时间长，效率低，灵活性差。
报文交换(基本上被分组所替代)：采用存储转发方式，数据交换单位是报文。 优：无需建立连接，随时发生。动态分配路线，多目标服务
缺：有转发时延，因报文大小无限制，需要较大的缓存空间
缺：有转发时延，因报文大小无限制，需要较大的缓存空间
分组交换：存储转发，数据分组，大小合理且相等。 优无：建立时延。 缺：有传输时延，还有额外的信息量(每个分组都需要有辅助信息)
分组交换
数据报 ： 不需要连接，随时发送，最大努力交付，没有可靠性，没有按序到达，每个分组都有发送和接收端的地址
虚电路
建立一条逻辑上的虚电路，每个分组的辅助信息中没有目的地址但是有通过的虚电路号
虚电路上每个结点都维持一张虚电路表，表中又打开的虚电路信息，前后结点
致命缺点：若链路中某一环出现问题，则整个链路崩塌
两个定理
奈奎斯特定理(奈氏准则)
1、理想情况下
2、 极限传输速率 = 2W log2 (V) 单位为(b/s)
3、W 理想信道带宽 (Hz), V每个码元离散电平数
香农定理
1、有限条件下
2、极限传输速率 = W log2(1 + S/N) 单位为(b/s)
3、W信道带宽， S/N为信噪比， 【注意S/N的换算 若给出信噪比则直接用，若给出dB 则 dB = 10 log10 (S/N)，求出S/N】
传输介质
光纤
多模光纤：光源为发光二极管，适用于近距离传输。
单模光纤：光源为激光二极管，适用于远距离传输。成本高
接口特性
机械特性：规格、引线数目、引脚数量
电气特性：电压高低、阻抗匹配、传输速率、距离限制
功能特性：某一电平电压的含义、信号线的用途
规程特性(过程特性)：物理线路的工作规程和时序关系
物理设备
中继器
作用于数字信号，同一局域网
把信号整形再放大，再转发。属于信号再生
两端口的网段必须同一协议
5-4-3规程 10BASE5以太网中，最多串联4个中继器，5段中只能有3个段连接计算机
集线器(Hub)
多端口的中继器，放大转发功能
半双工，不能隔离冲突域也不能隔离广播域
转发时，转发给除了输入端口的所有端口
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