第二章 物理层
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《计算机⽹络(第7版)谢希仁著》第⼆章物理层要点及习题总结1.物理层基本概念:物理层考虑的是怎样才能再连接各种计算机的传输媒体上传输数据⽐特流,⽽不是指具体的传输媒体2.物理层特性:机械特性,电⽓特性,功能特性,过程特性3.数据通信系统:分为源系统(发送端)、传输系统(传输⽹络)、⽬的系统(接收端)三⼤部分,通信的⽬的是传送消息,数据是运送消息的实体,信号则是数据的电⽓或电磁的表现,通信系统必备的三⼤要素:信源,信道,信宿4.信号: (1)模拟信号(连续信号) 代表消息的参数的取值是连续的,连续变化的信号,⽤户家中的调制解调器到电话端局之间的⽤户线上传送的就是模拟信号。
(2)数字信号(离散信号),代表消息的参数的取值是离散的。
⽤户家中的计算机到调制解调器之间,或在电话⽹中继线上传送的就是数字信号。
在使⽤时间域(或简称为时域)的波形表⽰数字信号时,代表不同离散数值的基本波形就称为码元。
在使⽤⼆进制编码时,只有两种不同的码元,⼀种代表0状态⽽另⼀种代表1状态。
(1码元可以携带的信息量不是固定的,⽽是由调制⽅式和编码⽅式决定的,1码元可以携带n bit的信息量,可以通过进制转换和多级电平)5.信道 (1)基本概念:信道⼀般⽤来表⽰向某⼀个⽅向传送信息的媒体,⼀条通信电路往往包含⼀条发送信道和⼀条接收信道。
(2)通信双⽅的交互⽅式: ①单⼯通信(单向通信):即只能有⼀个⽅向的通信⽽没有反⽅向的交互,例如:⽆线电⼴播,有线电⼴播 ②半双⼯通信(双向交替通信):即通信的双⽅都可以发送信息,但不能双⽅同时发送(当然也就不能同时接收)。
这种通信⽅式是⼀⽅发送另⼀⽅接收,过⼀段时间后可以再反过来。
例如:对讲机 ③全双⼯通信(双向同时通信):即通信的双⽅可以同时发送和接收信息。
例如:打电话 (3)调制和解调 原因:信源的信号常称为基带信号(即基本频带信号)。
像计算机输出的代表各种⽂字或图像⽂件的数据信号都属于基带信号。
(本章带制作网线的一套设备+模块+配线架,现场展示各种产品)2.1物理层物理层是计算机网络体系结构中的最底层,其功能是为高层提供比特流传输服务。
在这一章里,我们主要介绍物理层的传输介质,线缆的规范和连接方式以及如何制作网络线缆,还有物理层的网络设备和数据冲突,最后介绍一下网络的拓扑结构。
2.1.1物理层的传输介质前一节简要介绍了一下传输介质的定义,就是数据传输系统中在发送方与接收方之间的物理通路,下面我们具体介绍几种常用的传输介质。
2.1.1 物理层的传输介质—非屏蔽双绞线首先我们看下双绞线:这是一种最常用的传输介质,由呈螺线排列的两根绝缘导线组成,两根导线互相扭绞在一起,这样可以减少电磁干扰,提高传输质量。
目前,在局域网中所使用的双绞线有屏蔽和非屏蔽两种。
先来看下非屏蔽双绞线,它的传输距离一般不超过100M。
如图所示,外层包裹着聚氯乙烯套层,里面还有4对双绞线,铜导线的外层又包裹着带颜色标记的塑胶绝缘层。
这个是RJ45水晶头,双绞线通过这个与网络设备相连接。
由于非屏蔽双绞线较好的性价比,目前被广泛使用。
非屏蔽双绞线有1,2,3,4,5五类,目前常用的是5类线,5类线支持100Mbps的快速以太网连接,是连接桌面设备的首选传输介质。
2.1.1 物理层的传输介质—屏蔽双绞线这种是屏蔽双绞线,如图所示,在聚氯乙烯套层和双绞线之间多了一层屏蔽层,下面这种在每个双绞线的线对外还包裹了一层屏蔽层,抗干扰性更好。
屏蔽双绞线由于抗干扰性好,主要用于远程中继传输,最大传输距离可以达到十几千米。
但成本也比较高,所以日常我们使用的大部分都是UTP非屏蔽双绞线。
2.1.1 物理层的传输介质—同轴电缆我们再来看看同轴电缆:如图所示,它由内外两个导体组成,内导体是单股或多股铜导线,呈圆柱形的外导体通常由编织线组成并围裹着内导体,内外导体之间使用等间距的塑胶绝缘材料来分隔,外导体用塑料外罩保护起来。
下方这个是同轴电缆的BNC接头,一种用于同轴电缆的连接器。
一、选择题1、波特率等于下列什么?A.每秒传输的比特B.每秒钟可能发生的信号变化的次数C.每秒传输的周期数D.每秒传输的字节数2、数据通信中的信道传输速率单位用bps表示下列什么?A.字节/秒B.位/秒C.K位/秒D.K字节/秒3、传输速率单位“bps”代表什么?A.BYTES PER SECOND B.BITS PER SECONDC.BAUD PER SECOND D.BILLION PER SECOND4、半双工支持哪一种类型的数据流?A.一个方向B.同时在两个方向上C.两个方向,但在每一时刻仅可以在一个方向上有数据流D.以上说法都不对5、无线电广播采用的通信方式是下列什么通信?A.单工通信B.半双工通信C.全双工通信D.以上都不是6、“指明某条线路上出现某种电压表示何种意义”指的是什么特性?A.机械特性B.电气特性C.功能特性D.规程特性7、信号的电平用+5V~+15V表示二进制0,用-5V~-15V表示二进制1,电缆长度限于15m以内,这体现了物理层接口的下列哪一种特性?A.机械特性B.功能特性C.电气特性D.规程特性8、下列传输介质中,哪种最适合长距离信息传输以及要求高度安全的场合。
A.同轴电缆B.双绞线C.微波D.光缆9、利用双绞线连网的网卡采用的接口是下列哪一个?A.AUI B.BNC C.RJ-45D.SC10、双绞线分下列哪两类双纹线?A.基带.宽带B.基带.窄带C.屏蔽.非屏蔽D.屏蔽.基带11、在局域网中,最常用的、成本最低的传输介质是下列哪一种?A.双绞线B.同轴电缆C.光纤D.无线通信12、在以太网中应用光缆作为传输介质的意义在于下列哪一项?A.增加网络带宽B.扩大网络传输距离C.降低连接及使用费用D.A、B、C都正确。
13、关于微波通信,下列说法错误的是哪个?A.微波传输信息质量较好B.微波通信信道容量较大C.微波信号能够绕过障碍物D.与电缆通信比较,其保密性较差14、下列哪一个不是卫星通信的特点?A.具有较大的传播时延B.比较适合广播通信C.卫星通信价格较贵D.具有较好的保密性15、一次传送一个字符,每个字符用一个起始码引导,一个停止码结束。