网络编程物理层
osi七層協(xié)議
互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議按照功能不同分為osi七層或tcp/ip五層或tcp/ip四層
每層運(yùn)行常見的物理設(shè)備
我們將應(yīng)用層,表示層,會話層并作應(yīng)用層,從tcp/ip五層協(xié)議的角度來闡述每層的由來與功能,搞清楚了每層的主要協(xié)議
就理解了整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)通信的原理。
首先,用戶感知到的只是最上面一層應(yīng)用層,自上而下每層都依賴于下一層,所以我們從最下一層開始切入,比較好理解
每層都運(yùn)行特定的協(xié)議,越往上越靠近用戶,越往下越靠近硬件
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1.物理層
(1),基本術(shù)語
數(shù)據(jù)(data):
運(yùn)送消息的實(shí)體。
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信號(signal):
數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。或者說信號是適合在傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)膶ο蟆?br />1
碼元( code):
在使用時(shí)間域(或簡稱為時(shí)域)的波形來表示數(shù)字信號時(shí),代表不同離散數(shù)值的基本波形。
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單工(simplex ):
只能有一個(gè)方向的通信而沒有反方向的交互。
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半雙工(half duplex ):
通信的雙方都可以發(fā)送信息,但不能雙方同時(shí)發(fā)送(當(dāng)然也就不能同時(shí)接收)。
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全雙工(full duplex):
通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。
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奈氏準(zhǔn)則:
在任何信道中,碼元的傳輸?shù)男适怯猩舷薜?#xff0c;傳輸速率超過此上限,就會出現(xiàn)嚴(yán)重的碼間串?dāng)_問題,使接收端對碼元的判決(即識別)成為不可能。
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基帶信號(baseband signal):
來自信源的信號。指沒有經(jīng)過調(diào)制的數(shù)字信號或模擬信號。
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帶通(頻帶)信號(bandpass signal):
把基帶信號經(jīng)過載波調(diào)制后,把信號的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸(即僅在一段頻率范圍內(nèi)能夠通過信道),這里調(diào)制過后的信號就是帶通信號。
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調(diào)制(modulation ):
對信號源的信息進(jìn)行處理后加到載波信號上,使其變?yōu)檫m合在信道傳輸?shù)男问降倪^程。
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信噪比(signal-to-noise ratio ):
指信號的平均功率和噪聲的平均功率之比,記為S/N。信噪比(dB)=10*log10(S/N)
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信道復(fù)用(channel multiplexing ):
指多個(gè)用戶共享同一個(gè)信道。(并不一定是同時(shí))
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比特率(bit rate ):
單位時(shí)間(每秒)內(nèi)傳送的比特?cái)?shù)。
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波特率(baud rate):
單位時(shí)間載波調(diào)制狀態(tài)改變的次數(shù)。針對數(shù)據(jù)信號對載波的調(diào)制速率。
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復(fù)用(multiplexing):
共享信道的方法
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ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line ):
非對稱數(shù)字用戶線。
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光纖同軸混合網(wǎng)(HFC網(wǎng)):
在目前覆蓋范圍很廣的有線電視網(wǎng)的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種居民寬帶接入網(wǎng)
1
(2),重要知識點(diǎn)總結(jié)
1,物理層的主要任務(wù)就是確定與傳輸媒體接口有關(guān)的一些特性,如機(jī)械特性,電氣特性,功能特性,過程特性。
2,一個(gè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可劃分為三大部分,即源系統(tǒng),傳輸系統(tǒng),目的系統(tǒng)。源系統(tǒng)包括源點(diǎn)(或源站,信源)和發(fā)送器,目的系統(tǒng)包括接收器和終點(diǎn)。
3,通信的目的是傳送消息。如話音,文字,圖像等都是消息,數(shù)據(jù)是運(yùn)送消息的實(shí)體。信號則是數(shù)據(jù)的電器或電磁的表現(xiàn)。
4,根據(jù)信號中代表消息的參數(shù)的取值方式不同,信號可分為模擬信號(或連續(xù)信號)和數(shù)字信號(或離散信號)。在使用時(shí)間域(簡稱時(shí)域)的波形表示數(shù)字信號時(shí),代表不同離散數(shù)值的基本波形稱為碼元。
5,根據(jù)雙方信息交互的方式,通信可劃分為單向通信(或單工通信),雙向交替通信(或半雙工通信),雙向同時(shí)通信(全雙工通信)。
6,來自信源的信號稱為基帶信號。信號要在信道上傳輸就要經(jīng)過調(diào)制。調(diào)制有基帶調(diào)制和帶通調(diào)制之分。最基本的帶通調(diào)制方法有調(diào)幅,調(diào)頻和調(diào)相。還有更復(fù)雜的調(diào)制方法,如正交振幅調(diào)制。
7,要提高數(shù)據(jù)在信道上的傳遞速率,可以使用更好的傳輸媒體,或使用先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)。但數(shù)據(jù)傳輸速率不可能任意被提高。
8,傳輸媒體可分為兩大類,即導(dǎo)引型傳輸媒體(雙絞線,同軸電纜,光纖)和非導(dǎo)引型傳輸媒體(無線,紅外,大氣激光)。
9,為了有效利用光纖資源,在光纖干線和用戶之間廣泛使用無源光網(wǎng)絡(luò)PON。無源光網(wǎng)絡(luò)無需配備電源,其長期運(yùn)營成本和管理成本都很低。最流行的無源光網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)EPON和吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)GPON。
(3),最重要的知識點(diǎn)
①,物理層的任務(wù)
透明地傳送比特流。也可以將物理層的主要任務(wù)描述為確定與傳輸媒體的接口的一些特性,即:機(jī)械特性(接口所用接線器的一些物理屬性如形狀尺寸),電氣特性(接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍),功能特性(某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓的意義),過程特性(對于不同功能能的各種可能事件的出現(xiàn)順序)。
拓展:
物理層考慮的是怎樣才能在連接各種計(jì)算機(jī)的傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)比特流,而不是指具體的傳輸媒體。現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的硬件設(shè)備和傳輸媒體的種類非常繁多,而且通信手段也有許多不同的方式。物理層的作用正是盡可能地屏蔽掉這些傳輸媒體和通信手段的差異,使物理層上面的數(shù)據(jù)鏈路層感覺不到這些差異,這樣就可以使數(shù)據(jù)鏈路層只考慮完成本層的協(xié)議和服務(wù),而不必考慮網(wǎng)絡(luò)的具體傳輸媒體和通信手段是什么。
來源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/qq_34337272/article/details/73384959
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/huhuxixi/p/10395724.html
總結(jié)
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