三.OSI參考模型
1, 物理層(physical layer)
(1)主要作用:實(shí)現(xiàn)相鄰節(jié)點(diǎn)之間比特?cái)?shù)據(jù)流的透明傳送,盡可能屏蔽具體傳輸介質(zhì)和物理設(shè)備的差異.利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接(物理信道),為數(shù)據(jù)鏈路層提供比特流服務(wù).
物理層是所有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),主要關(guān)心的問(wèn)題有:
用多少伏特電壓表示"1",多少伏特電壓表示"0"; 一個(gè)比特持續(xù)多少微秒;
是單工,半雙工還是全雙工;
最初的連接如何建立和完成,通信后連接如何終止
網(wǎng)絡(luò)接插件有多少針以及各針的用途.
信道的最大帶寬;
傳輸介質(zhì)(例如,是有導(dǎo)線(xiàn)的還是無(wú)導(dǎo)線(xiàn)的等);
傳輸方式:是基帶傳輸還是頻帶傳輸,或者二者均可;
多路復(fù)用技術(shù)(FDM,TDM和WDM波分多路復(fù)用Wave-length Division Multiplexing);
等等.
(2)物理層的主要功能:
物理連接的建立,維持和拆除.
實(shí)體之間信息的按比特傳輸.
實(shí)現(xiàn)四大特性的匹配(機(jī)械特性,電氣特性,功能特性,規(guī)程特性)
(3)物理層標(biāo)準(zhǔn)
物理層標(biāo)準(zhǔn)主要任務(wù)就是要規(guī)定DCE設(shè)備和DTE設(shè)備的接口,包括接口的機(jī)械特性,電氣特性,功能特性和規(guī)程特性.
DTE 是數(shù)據(jù)終端設(shè)備.數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備DCE .DCE的作用就是在DTE和傳輸線(xiàn)路之間提供信號(hào)變換和編碼的功能,并且負(fù)責(zé)建立,保持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接.DTE通過(guò)DCE與通信傳輸線(xiàn)路相連,如圖所示.是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA制定的著名物理層標(biāo)準(zhǔn).
物理或機(jī)械特性:規(guī)定了DTE和DCE之間的連接器形式,包括連接器形狀,幾何尺寸,引線(xiàn)數(shù)目和排列方式等.
電氣特性:規(guī)定了DTE和DCE之間多條信號(hào)線(xiàn)的連接方式,發(fā)送器和接收器的電氣參數(shù)及其他有關(guān)電路的特征.電氣特性決定了傳送速率和傳輸距離.
功能特性:對(duì)接口各信號(hào)線(xiàn)的功能給出了確切的定義,說(shuō)明某些連線(xiàn)上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示的意義.
規(guī)程特性:規(guī)定了DTE和DCE之間各接口信號(hào)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟僮鬟^(guò)程(順序).
物理層標(biāo)準(zhǔn)舉例
EIA RS-232C/V.24接口標(biāo)準(zhǔn)
RS是Recommended Standard的縮寫(xiě),即推薦標(biāo)準(zhǔn).RS-232-C接口標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際電報(bào)電話(huà)咨詢(xún)委員會(huì)CCITT的V.24標(biāo)準(zhǔn)兼容,是一種非常實(shí)用的異步串行通信接口.
RS-232-C 建議使用25針的D型連接器DB-25,但是在微型計(jì)算機(jī)的RS-232C串行端口上,大多使用9針連接器DB-9,如下圖所示.
(4)常見(jiàn)物理層設(shè)備與組件
物理傳輸中存在的主要問(wèn)題
第一大問(wèn)題:
信號(hào)衰減
信號(hào)衰減限制了信號(hào)的傳輸距離
信號(hào)衰減還常常會(huì)同時(shí)伴隨著信號(hào)的變形
采用信號(hào)放大和整形的方法來(lái)解決信號(hào)衰減及其變形問(wèn)題.
第二大問(wèn)題:
噪聲干擾
噪聲可能導(dǎo)致信號(hào)傳輸錯(cuò)誤,即接收端難以從混雜了較大噪聲的信號(hào)中提取出正確的數(shù)據(jù).
減少噪聲的措施,如抵消與屏蔽,良好的端接和接地技術(shù)等
常見(jiàn)物理組件
RJ-45插座
RJ-45頭
DB-25 到 DB-9 的轉(zhuǎn)換器
常見(jiàn)物理層設(shè)備
中繼器(repeater)和集線(xiàn)器(hub)
功能:連接相同的LAN網(wǎng)段;對(duì)從入口輸入的物理信號(hào)進(jìn)行放大和整形,然后再?gòu)某隹谳敵?轉(zhuǎn)發(fā)).
中繼器具有典型的單進(jìn)單出結(jié)構(gòu).
集線(xiàn)器是多端口中繼器.集線(xiàn)器常見(jiàn)的端口規(guī)格有4口,8口,16口和24口等.如下圖所示:
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