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计算机网络(1)-物理层

时间:2020-05-10 10:40:21      阅读:116      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

计算机网络(1)-物理层

什么是网络

网络是由若干节点和连接这些节点的链路构成,表示诸多对象及其相互联系。

物理层的作用

把电脑连起来的物理手段,传输0、1的电信号。

传播介质

  1. 同轴电缆

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同轴电缆的标准分为两种,10BASE2和10BASE5。这两种标准都支持10Mbps的传输速率,最长传输距离分别为185米和500米。现在,10Mbps的传输速率早已不能满足目前企业网络需求,因此同轴电缆在目前企业网络中很少应用。

  1. 双绞线

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与同轴电缆相比双绞线(Twisted Pair)具有更低的制造和部署成本,因此在企业网络中被广泛应用。双绞线可分为屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair,STP)和非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Pair,UTP)。屏蔽双绞线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属屏蔽层,可以屏蔽电磁干扰。双绞线有很多种类型,不同类型的双绞线所支持的传输速率一般也不相同。例如,3类双绞线支持10Mbps传输速率;5类双绞线支持100Mbps传输速率;超5类双绞线及更高级别的双绞线支持千兆以太网传输。双绞线使用RJ-45接头连接网络设备。为保证终端能够正确收发数据,RJ-45接头中的针脚必须按照一定的线序排列。

T568A的线序为:白绿,绿,白橙,蓝,白蓝,橙,白棕,棕。

T568B的线序为:白橙,橙,白绿,蓝,白蓝,绿,白棕,棕。

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  1. 光纤

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双绞线和同轴电缆传输数据时使用的是电信号,而光纤传输数据时使用的是光信号。光纤支持的传输速率包括10Mbps,100Mbps,1Gbps,10Gbps,甚至更高。根据光纤传输光信号模式的不同,光纤又可分为单模光纤和多模光纤。单模光纤只能传输一种模式的光,不存在模间色散,因此适用于长距离高速传输。多模光纤允许不同模式的光在一根光纤上传输,由于模间色散较大而导致信号脉冲展宽严重,因此多模光纤主要用于局域网中的短距离传输。光纤连接器种类很多,常用的连接器包括ST,FC,SC,LC连接器。成本太高。

冲突域

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冲突:当同一冲突域中的主机同时发送数据时,数据到达目的地之前可能会发生冲突。

冲突域:共享物理介质进行双向传输的所有节点的集合。

共享式网络中可能会出现信号冲突现象。

如图是一个10BASE5以太网,每个主机都是用同一根同轴电缆来与其它主机进行通信,因此,这里的同轴电缆又被称为共享介质,相应的网络被称为共享介质网络,或简称为共享式网络

共享式网络中,不同的主机同时发送数据时,就会产生信号冲突的问题,解决这一问题的方法一般是采用载波侦听多路访问/冲突检测技术(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)。

CSMA/CD避免冲突的机制,原理:先听后发,边发边听,冲突停止,延迟重发。

  • 先听后发:先检查链路状态,若空闲就可以发送数据,不空闲则等待一段时间后继续检查。
  • 边发边听,冲突停止:已经出现冲突,自己也检查到了,会停止发送自己的数据,并且发送阻塞信息,强化冲突信号,帮助其他节点检查到冲突。
  • 延迟重发:检查到冲突后等待一段时间再进行数据发送。

双工模式

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半双工:在半双工模式(half-duplex mode)下,通信双方都能发送和接收数据,但不能同时进行。当一台设备发送时,另一台只能接收,反之亦然。对讲机是半双工的典型例子。

全双工:在全双工模式(full-duplex mode)下,通信双方都能同时接收和发送数据。电话网络是典型的全双工例子。

以太网上的通信模式包括半双工和全双工两种:

半双工模式下,共享物理介质的通信双方必须采用CSMA/CD机制来避免冲突。例如,10BASE5以太网的通信模式就必须是半双工模式。

全双工模式下,通信双方可以同时实现双向通信,这种模式不会产生冲突,因此不需要使用CSMA/CD机制。例如,10BASE-T以太网的通信模式就可以是全双工模式。

计算机网络(1)-物理层

原文:https://www.cnblogs.com/yinrz/p/12861777.html

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