计算机网络-物理层

时间:2023-01-09 20:46:04

物理层

在开始说物理层之前,我们需要了解一下关于分层的有关知识,并了解OSI七层模型和TCP/IP五层模型。

为什么要分层?

答:计算机网络是个非常复杂的一个系统,其实现了全球性的不同设备,不同的地域,不同应用之间的互联,其复杂程度可想而知,想要通过一套系统之间完成这一复杂过程,其几乎是不可能完成的,于是分层的思想就被用到网络的设计上面。分层,一方面可以将庞大的问题,转化为若干较小的局部问题,从而使问题易于处理,其次,方便了不同的上层对下层的复用。
国际标准化组织ISO在1977年成立了专门机构来研究网络的分层设计问题,从而研究出了开放系统互联基本参考模型OSI/RM,简称OSI,然而由于OSI过于复杂,效率低下,且层次划分不合理,部分功能在多层之间都有出现,从而导致其并没有被普及,反而是当时非国际标准的TCP/IP得到了广泛的应用。
物理层考虑的是怎样将不同的设备连接起来,以使其之间能够传输比特流,简单来说,就是让不同设备之间连通起来,可以“通电”。因此物理层规定的都是硬件相关的东西,比如:

  1. 传输媒介的机械特性,规定各种接线器的形状尺寸,引脚数目及排列方式,固定或锁定方式。
  2. 传输媒介的电气特性,指明在接口电缆上出现的电压,电流范围。
  3. 传输媒介的功能特性,指明在某条线缆上面出现的某一电平所代表的含义。
  4. 传输媒介的过程特性,指明不同功能的各种事件出现的顺序代表不同的含义。

物理层的传输媒介:

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通信信道复用技术:

复用:在网络通信过程中,我们不可能给每个需要通信的设备都单独的建立一条通信链路,我们必须在已有的链路基础之上,通过一定的复用技术,来实现链路的多用户共享,此种共享,就叫做复用。

复用主要可以分为以下四种方式:

  1. 频分复用
    将一段频率分成若干段,每个用户在同样时间内占用不同的频率段。
  2. 时分复用
    将一个信道通信周期分成若干份,每个用户在一个周期内独占这一段时间。
  3. 波分复用
    指的是光的频分复用。
  4. 码分复用
    用不同的编码来区分各路不同信号。

OSI参考模型

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TCI/IP参考模型

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TCP/IP与OSI比较

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