计算机网络 | 第二章 物理层
1. 基本概念
2. 数据通信基本知识
2.1 一个数据通信例子
2.2 相关术语
2.3 三种通讯方式
| 名称 | 英文 | 定义 | 需要信道条数 |
|---|---|---|---|
| 单工通信 | Simplex | 只能一个发一个收 | 一条 |
| 半双工通信 | half-duplex | 都可以发或者收，但是同一时间只能进行一个 | 两条 |
| 全双工通信 | duplex | 都可以同时收发数据 | 两条 |
2.4 两种数据传输方式
| 传输方式 | 特点 |
|---|---|
| 串行传输 | 速度慢，省钱，适合远距离 |
| 并行传输 | 速度快，耗钱，适合近距离 |
2.5 码元（Symbol）
定义：码元是指用一个固定时长的信号波形（数字脉冲），代表离散数值的基本波形。当有多个离散状态时，成为 M 进制码元
一个码元可以携带多个比特的信息
个人理解：码元就是在网线上传输的一个个信号段。码元的不同进制就是用来表示不同的数值的
2.6 波特（Baud）
用来指一秒可以传输多少个码元
2.7 速率
分为码元传输速率和信息传输速率
信息传输速率就是 b/s，就是我们平常说的网速
码元可以理解为几个比特的集合，所以信息传输速率（网速）=码元传输速率 x 码元所带信息量（多少比特）
码元所带信息量（比特数）=log2（码元进制数）
2.8 带宽（Band Width）
用来表示最高数据速率
2.9 奈式准则（Nyquist）
影响失真的因素：
- 码元传输速率
- 信号传输距离
- 噪声干扰
- 传输媒体质量
是在理想状态下得出的结论
2.10 香农公式（Shannon）
是在有噪声的信道中得出的结论
2.11 基带信号和宽带/带通信号（Base band，pass band）
计算机网络中用的基带信号是数字信号
2.12 编码
将数据转化为数字信号
数字数据(digtal data)通过 数字发送器(digit emitter) 转化为 数字信号(digtal signal)
模拟数据(analog data)通过 PCM 编码器(PCM coder) 转化为 数字信号 (digtal signal)
2.13 调制：数据转化为模拟信号（了解）
常用的调制方法：调频(AM)，调频(FM)，调相(PM)
模拟数据(analog data)通过 放大器、调制器(modulaotr) 转化为 模拟信号 (analog signal)
数字数据(digtal data)通过 调制器(modulaotr) 转化为 模拟信号 (analog signal)
3. 物理层传输介质
传输介质分为导向性传输介质和非导向性传输介质
| 导向性传输介质 | 电磁波沿着固体媒介（铜线 or 光纤）被导向传播 |
|---|---|
| 非导向性传输介质 | 自由空间，如空气，水等等 |
3.1 常见的导向性传输介质
3.1.1 双绞线
根据有无屏蔽层分为屏蔽双绞线（STP）**和**无屏蔽双绞线（UTP）
3.1.2 同轴电缆（Coaxial Cable）
3.1.3 光纤（Optical fiber）
根据入射角不同，又分为单模光纤和多模光纤
光纤的特点：
- 传输损耗小，中继距离长，对远距离传输特别经济。
- 抗雷电和电磁干扰性好。
- 无串音干扰，保密性好，也不易被窃听或截取数据。
- 体积小，重量轻。
3.2 常见的非导向性传输介质
包括无线电波，微波，红外线和激光等
4. 物理层设备
4.1 中继器（RP repeater）
注释：5-4-3 规则是为了限制中继器使用次数的，理由可见图
5 是指不能超过 5 个网段
4 是指在这些网段中的物理层网络设备（中继器，集线器）最多不超过 4 个
3 是指这些网段中最多只有三个网段挂有计算机
4.2 集线器（Hub）
集线器是个大的冲突域，同时只能有两个设备进行通讯，只会传输信号，没有智能。
5. 本章思维导图
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