物理层基本概念

在计算机网络中，用来连接计算机的媒体大概可以分为两种：
        1.导引型传输媒体 双绞线，同轴电缆，光纤
        2.非导引型传输媒体 微波通信（2~40GHz）
物理层协议的主要任务：
        1.机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置
        2.电气特性：指明在接口电缆上各条线出现的电压范围
        3.功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义
        4.过程特性：指明对于不同功能的各种可能的事件的出现顺序
        物理层考虑的是如何在传输媒体上传输比特流，其帮助数据链路层屏蔽了传输媒体的各种特性，是数据链路层只需要考虑自己的协议。

物理层下面的传输媒体

        传输媒体不属于体系结构的任意一层。
在导引型传输媒体中，电磁波被导引沿着固体媒体传播（双绞线，同轴电缆，电力线等）

         屏蔽线就是比无屏蔽线增加了一层金属丝缠绕。

        光纤的通信容量大，传输损耗小，抗电磁干扰能力好，无串音干扰等。缺点是断掉了必须用专用设备接通。
        光纤传输的原理：不断全反射
        多模光纤：光线从不同角度入射（这些入射角度均大于全反射的临界角），但是由于色散，光在多模光纤中传输一定距离后必然导致信号失真。因此，其只适用于近距离传播。
        单模光纤：纤芯极小，只有一条光线能传播，不会出现色散。
        电力线：最早的电话就是用的电力线

非导引型传输媒体指的是自由空间（可见光，微波，红外线等）

        微波是直线传播，地球表面是圆形的，所以传输距离很小，此时使用信号塔来增加传输距离，一般用多个信号塔接力。
        红外通信：点对点无线传播，直线传播，中间不能有障碍物，电脑几乎已经取消了红外接口，而手机上还有，因为其可以帮助用户控制电视机，空调等。
        无线电频谱管理机构：如果要申请使用某频段的电磁波进行传播，需要向这些机构申请。

传输方式介绍

        串行传输：数据是一个比特一个比特依次传输。
        并行传输：依次发送n个比特，而不是一个比特

        远距离传输数据一般采用串行传输，计算机内部数据传输一般用并行传输(总线)

        同步传输：数据块以字节传输，字节之间没有间隔，接受端在每个bit信号的中间进行检测。由于不同设备的时钟频率不同，因此，在传输较多数据时，会导致检测错误。
        因此要想办法保证收发双方的时钟频率同步：
        1.外同步：在收发双方增加一条时钟信号线
        2.内同步：将时钟同步信号编码到发送数据中一起传输
        异步传输：数据块以独立的字节传输，字节与字节之间的时间间隔不固定，接收端仅在每个字节的起始处进行对齐，以实现字节内的比特同步。因此，通常要在字节前后增加起始位和结束位。这里的异步指的是字节之间的时间间隔不固定，但是字节内比特对应电平的持续时间依然是相同的。
        单工通信：通信只有一个方向，如广播（一条信道）
        半双工通信：通信方向可以双向，但是某一个时刻的通信方向只有一个，如对讲机（两条信道）
        全双工通信：通信双方可以同时发送和接收信息，如电话（两条信道）