3 計算機網(wǎng)絡中的物理層

3.1:OSI參考模型

  • 應用層——通過應用進程間的交互來完成特定網(wǎng)絡應用
  • 運輸層——向兩個主機進程之間的通信提供通用的數(shù)據(jù)傳輸服務具有復用和分用的功能(兩種協(xié)議——TCP協(xié)議UDP協(xié)議)
  • 網(wǎng)絡層——分裝成數(shù)據(jù)包——IP數(shù)據(jù)報使用IP協(xié)議
  • 數(shù)據(jù)連接層——分裝成幀
  • 物理層——考慮的是比特流的傳輸問題,屏蔽傳輸媒體的差異性

3.2 計算機網(wǎng)絡的物理層

3.2.1 研究物理層的必要性

  • 1:計算機網(wǎng)絡物理層指的是什么沸久?
    在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)比特流
  • 2:研究物理層的作用魂那?
    盡可能地屏蔽掉不同傳輸媒體和通信手段的差異畴蒲。
  • 3:物理層規(guī)程:用于物理層的協(xié)議
  • 4:研究物理層的主要任務——確定與傳輸媒體的接口的一些特性酸些。
    機械特性,電氣特性鞋屈,過程特性戴卜,功能特性

3.2.2 物理層下的傳輸媒體

所謂物理層的傳輸媒體,是指數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)送器與接收器之間的傳輸通道授瘦。分類:導引型醋界,非導引型

導引型傳輸媒體

  • 雙絞線
  • 同軸電纜
  • 光纖(光纜)

非導引型傳輸媒體

使用無線電波進行數(shù)據(jù)傳輸

1:微波通信分為地面接力通信和衛(wèi)星通信。
2:微波接力通信的特點
優(yōu)點:信道容量大提完,通信質(zhì)量高形纺,建設(shè)投資少,見效快徒欣。逐样。。打肝。脂新。。
缺點:天氣影響粗梭,各種因素造成失真争便,隱蔽性較差,維護成本高断医。

3.2.3:信道復用技術(shù)

  • 1:所謂復用滞乙,可以理解為:一起使用。各個通信任務合起來共享使用一個通信通道鉴嗤。
  • 2:復用分為頻分復用(同樣時間占用不同的帶寬)和時分復用(不同時間占用同樣的帶寬)斩启。特點:成熟但是不靈活。
  • 3:統(tǒng)計時分復用:明顯的提高信道利用率醉锅。
  • 4:波分復用是光的頻分復用兔簇。
  • 5:碼分復用:

3.2.4:數(shù)字傳輸系統(tǒng)

一:早先時代

面臨的問題:速率標準不統(tǒng)一,不是同步傳輸

二:同步光纖網(wǎng)(SONET),SDH

3.2.5:寬帶接入技術(shù)

ADSL技術(shù)

光纖網(wǎng)絡混合網(wǎng)

FTTx技術(shù)

3.3 計算機網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)鏈路層

  • 數(shù)據(jù)鏈路層屬于計算機網(wǎng)絡通信中的底層垄琐。
  • 數(shù)據(jù)鏈路層的信道有以下兩種類型:點對點和廣播

3.3.1 使用點對點信號的數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路和幀

一:鏈路是一個節(jié)點到他的相鄰節(jié)點的一段物理線路段边酒。
二:數(shù)據(jù)鏈路=鏈路+協(xié)議
三:計算機網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡曾謝意數(shù)據(jù)單元就是IP數(shù)據(jù)報(簡稱為分組或包)此虑。
四:點對點數(shù)據(jù)鏈路層進行通信時的步驟

數(shù)據(jù)鏈路層的三個基本問題

  • 封裝成幀
    1:給一段數(shù)據(jù)增加首尾部甚纲,使其成為一幀
    2:首尾部是起幀定界的作用
    3:當數(shù)據(jù)是由可打印的 ASCII 碼組成的文本文件時,幀定界可以使用特殊的幀定界符朦前〗楦耍控制字符 SOH (Start Of Header) 放在一幀的最前面,表示幀的首部開始韭寸。另一個控制字符 EOT (End Of Transmission) 表示幀的結(jié)束春哨。
  • 透明傳輸
    1:一個問題
    如果數(shù)據(jù)中的某個字節(jié)的二進制代碼恰好和 SOH 或 EOT 一樣,數(shù)據(jù)鏈路層就會錯誤地“找到幀的邊界”恩伺。解決方法:字節(jié)(字符)填充赴背。如果轉(zhuǎn)義字符也出現(xiàn)在數(shù)據(jù)當中,那么應在轉(zhuǎn)義字符前面插入一個轉(zhuǎn)義字符 ESC晶渠。當接收端收到連續(xù)的兩個轉(zhuǎn)義字符時凰荚,就刪除其中前面的一個。
    2:什么是透明褒脯?
    一個實際存在的東西看起來好像不存在一樣便瑟。
    3:“在數(shù)據(jù)鏈路層透明傳送數(shù)據(jù)”表示無論發(fā)送什么樣的比特組合的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)都能夠按照原樣沒有差錯地通過這個數(shù)據(jù)鏈路層番川。
  • 差錯檢測
    一:比特差錯
    1:比特差錯:傳輸時到涂,有時候0變1,有時候1變0
    2:誤碼率:一段時間傳輸?shù)谋忍亓髦邪涠剑忍夭铄e的占比践啄。
    3:循環(huán)冗余檢驗CRC
    二:出現(xiàn)傳輸差錯:
    • 幀丟失
    • 幀重復
    • 幀失序

4.2 點對點協(xié)議PPP

早前時代

使用可靠傳輸協(xié)議
使用HDLC(高級數(shù)據(jù)鏈路控制)

PPP協(xié)議特點

1:由IETF于1992年制定
2:PPP協(xié)議是計算機與ISP之間的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議
3:PPP協(xié)議應滿足的需求:

  • 簡單
  • 封裝成幀
  • 透明性
  • 多種網(wǎng)絡層協(xié)議
  • 多種類型鏈路
  • 差錯檢測
  • 檢測連接狀態(tài)
  • 最大傳輸單元
  • 網(wǎng)絡層地址協(xié)商
  • 數(shù)據(jù)壓縮協(xié)商
    4:PPP協(xié)議的組成:
    一個將IP數(shù)據(jù)報封裝到串行鏈路的方法
    一個用來建立,配置和測試數(shù)據(jù)鏈路連接的鏈路控制協(xié)議LCP
    一套網(wǎng)絡控制協(xié)議ICP

PPP協(xié)議的幀格式

PPP協(xié)議的工作狀態(tài)

3.3.3 使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層

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