第一章:物理层
1、物理层的主要作用:
①、在不同的传输媒体上传输比特流
②、屏蔽各种传输媒体的差异,为上层的数据链路层提供服务,使得上层的数据链路层无需考虑传输媒体是什么
2、传输媒体的种类:
①、导引型传输媒体:同轴电缆 双绞线 光纤 电力线
②、非导引型传输媒体:无线电波 微波 红外线 可见光
3、物理层的基本传输单位为比特
常见的单位转化问题
比特
1Byte(字节) = 8bit
1KB = 2^10Byte(B)
1MB = 2^20Byte(B)
1GB = 2^30Byte(B)
1TB = 2^40Byte(B)
速率
bit/s(b/s,bps)
Kb/s = 10^3(b/s)
Mb/s = 10^6(b/s)
Gb/s = 10^9(b/s)
Tb/s = 10^12(b/s)
时延:发送时延,传播时延,处理时延
发送时延:分组长度(b)/发送速率(b/s)
传播时延:信道长度(m)/电磁波传播速率(m/s)
处理时延:一般不便于考虑
TCP/IP体系结构:网络接口层->网际层->运输层->应用层
原理体系结构:物理层->数据链路层->网络层->运输层->应用层
每层的主要任务
物理层:
①用什么传输媒介
②用什么物理接口
③用什么信号表示0和1
数据链路层
①如何标识网络各主机(物理地址)
②如何从比特流中分别出地址和数据
③如何解决总线征用问题
网络层
①标识各网络和网络中的各主机
②路由器如何转发分组,如何进行路由选择
运输层
进程之间基于网络的通信问题
出现传输错误时,如何处理
应用层
通过应用进程间的交互来完成特定的网络应用
主机向web服务器发送请求
①、构建http请求报文
②、运输层给http请求报文加上TCP首部使其成为TCP报文段(区分应用进程和可靠传输字段)
③、网络层给TCP报文段添加IP首部使之成为IP数据报(使其能被路由器识别转发)
④、数据链路层给IP数据报添加首部和尾部使之称为帧
⑤、若为以太网,还会给IP数据报添加前导码,告诉目的主机准备接收帧的准备
返回http响应报文则恰好相反
在计网中,最常用的是分组交换,采用流水线机制
在物理层:传输方式有如下
①、串行传输和并行传输(计算机内部的数据传输采用并行传输,远距离传输采用串行传输)
②、同步传输和异步传输
同步传输:
外同步:在收发双方添加一条单独的时钟信号线
内同步:发送端将时钟同步信号编码到发送数据中一起传输
基带信号通过编码变成数字信道,通过调制变成模拟信道,其中编码主要分为不归零编码,归零编码和曼彻斯特编码,差分曼彻斯特编码,调制主要有正交振幅调制,利用相位和振幅组合,可以生成16中码元(采用格雷码编码)
信道的极限容量计算公式