使用TCP/IP傳輸電信號:包在傳輸過程中是獨立的富雅,雙絞線解決傳輸過程中存在噪聲干擾

轉發(fā)設備會根據(jù)包頭部中的控制信息掸驱,在轉發(fā)設備內(nèi)部一個寫有轉發(fā)規(guī)則的表中進行查詢,以此來判斷包的目的地没佑,然后將包朝目的地的方向進行轉發(fā)毕贼。因此,無論包里面裝的是應用程序的數(shù)據(jù)或者是TCP協(xié)議的控制信息蛤奢,都不會對包的傳輸操作本身產(chǎn)生影響鬼癣。所有的包在傳輸?shù)侥康牡氐倪^程中都是獨立的陶贼,相互之間沒有任何關聯(lián)待秃。

TCP控制信息也叫TCP頭部拜秧,但從以太網(wǎng)和IP傳輸網(wǎng)絡包的角度來看,TCP頭部并不算是“頭部”章郁,只能算是“數(shù)據(jù)”暖庄。


網(wǎng)卡中的PHY(MAU)模塊負責將包轉換成電信號培廓,信號通過RJ-45接口進入雙絞線医舆,然后,信號會通過網(wǎng)線到達集線器的接口爷速。以太網(wǎng)信號的本質(zhì)是正負變化的電壓霞怀,可以認為網(wǎng)卡的PHY(MAU)模塊就是一個從正負兩個信號端子輸出信號的電路惫东。

但是,信號到達集線器的時候并不是跟剛發(fā)送出去的時候一模一樣毙石。集線器收到的信號有時會出現(xiàn)衰減廉沮。信號在網(wǎng)線的傳輸過程中,能量會逐漸損失徐矩。網(wǎng)線越長滞时,信號衰減就越嚴重。

即便線路條件很好滤灯,沒有噪聲坪稽,信號在傳輸過程中依然會發(fā)生失真,如果再加上噪聲的影響鳞骤,失真就會更厲害窒百。如果本來就已經(jīng)衰減的信號再進一步失真,就會出現(xiàn)對0和1的誤判豫尽,這就是產(chǎn)生通信錯誤的原因篙梢。


為了抑制噪聲的影響,雙絞線橫空出世美旧〔持停“雙絞”即以兩根信號線為一組纏繞在一起贬墩,局域網(wǎng)網(wǎng)線使用的是雙絞線。

那么雙絞線為什么能夠抑制噪聲呢蔼水?首先震糖,我們來看看噪聲是如何產(chǎn)生的录肯。產(chǎn)生噪聲的原因是網(wǎng)線周圍的電磁波趴腋,當電磁波接觸到金屬等導體時,在其中就會產(chǎn)生電流论咏。因此优炬,如果網(wǎng)線周圍存在電磁波,就會在網(wǎng)線中產(chǎn)生和原本的信號不同的電流厅贪。由于信號本身也是一種帶有電壓變化的電流蠢护,其本質(zhì)和噪聲產(chǎn)生的電流是一樣的,所以信號和噪聲的電流就會混雜在一起养涮,導致信號的波形發(fā)生失真葵硕,這就是噪聲的影響。

影響網(wǎng)線的電磁波分為兩種贯吓。一種是由電機懈凹、熒光燈、CRT顯示器等設備泄漏出來的電磁波悄谐,這種電磁波來自網(wǎng)線之外的其他設備介评,讓我們來看看雙絞線如何抑制這種電磁波的影響。首先爬舰,信號線是用金屬做成的们陆,當電磁波接觸到信號線時,會沿電磁波傳播的右旋方向產(chǎn)生電流情屹,這種電流會導致波形發(fā)生失真坪仇。如果我們將信號線纏繞在一起,信號線就變成了螺旋形垃你,其中兩根信號線中產(chǎn)生的噪聲電流方向就會相反烟很,從而使得噪聲電流相互抵消,噪聲就得到了抑制蜡镶。

另一種電磁波是從網(wǎng)線中相鄰的信號線泄漏出來的雾袱。由于傳輸?shù)男盘柋旧硎且环N電流,當電流流過時就會向周圍發(fā)出電磁波官还,這些電磁波對于其他信號線來說就成了噪聲芹橡。這種內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲稱為串擾(crosstalk)

要抑制這種噪聲望伦,關鍵在于雙絞線的纏繞方式林说。在一根網(wǎng)線中煎殷,每一對信號線的扭絞間隔(節(jié)距)都有一定的差異,這使得在某些地方正信號線距離近腿箩,另一些地方則是負信號線距離近豪直。由于正負信號線產(chǎn)生的噪聲影響是相反的,所以兩者就會相互抵消珠移。


本文摘取自周自恒翻譯的戶根勤編寫的《網(wǎng)絡是怎樣連接的》

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