王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了王道计算机网络学习笔记(2)——物理层。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

前言

文章中的内容来自B站王道考研计算机网络课程,想要完整学习的可以到B站官方看完整版。

二:物理层

在计算机网络中,每一层传输的数据都有不同的名称。

  1. 物理层:传输的数据称为比特(Bit)。
  2. 数据链路层:传输的数据称为帧(Frame)。
  3. 网络层:传输的数据称为数据报(Datagram)。
  4. 传输层:传输的数据称为段(Segment)或用户数据报(User Datagram)。
  5. 应用层:传输的数据根据具体的应用不同,可以称为消息(Message)、报文(Packet)或请求/响应(Request/Response)等。

2.1.1:物理层基本概念

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

2.1.2:数据通信基本知识

1、数据通信模型和基本概念

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

通信目的是为了传递消息(消息:语音、文字、图像、视频等

信息:消息中包含的有效内容(播报天气,消息:语音,信息:天气的情况)

数据:传送信息的实体,通常是有意义的符号序列

信号:数据在传输过程中的存在形式(模拟信号、离散信号)

数据通信旨在不同计算机之间传输表示信息的二进制数0、1序列的过程

信道:信号的传输媒介,一条通信线路往往包含一个发送信道和一条接收信道

 王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

2、三种通信方式

1:单工通信

只有一个方向的通信而没有反方向的交互,仅需要一条信道

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

2:半双工通信

通信的双方都可以发送或接收信息,但任何一方都不能同时发送和接收,需要有两条信道

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

3:全双工通信

通信双方可以同时发送和接收信息,也需要两条信道

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

3、数据传输方式(串行、并行、同步、异步) 

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

异步通信是指通信双方没有严格的时序要求,数据的传输是按照数据的到达顺序进行的。在异步通信中,发送方和接收方之间没有任何协议,发送方只是发送数据,接收方只是接收数据。异步通信的优点是简单、灵活,但是缺点是不可靠,因为数据的传输是按照数据的到达顺序进行的,如果数据丢失或者出错,接收方无法知道。

同步通信是指通信双方有严格的时序要求,数据的传输是按照时序进行的。在同步通信中,发送方和接收方之间需要遵守一定的协议,例如时钟同步、数据格式等。同步通信的优点是可靠、稳定,缺点是复杂、需要严格的时序控制。

4、码元相关概念

码元:指用一个固定时长的信号波形代表不同离散数值的基本波形,时长称为码元宽度。当码元的离散状态有M个时,此时码元为M进制码元。一个码元可以携带多个比特的信息量。

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

码元传输速率(波特率)表示单位时间内数字通信系统中所能传输的码元个数,单位是波特Baud。

信息传输速率(比特率):表示单位时间内数字通信系统传输的比特数,单位是比特/秒(b/s)。

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

 带宽

 1:模拟系统中当输入的信号频率高或低到一定程度,使得系统的输出功率成为输入功率的一半时(-3dB),最高频率和最低频率的差值就代表了系统的通频带宽,单位是Hz。

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

2:数字设备中表示单位时间内从网络设备的某一点到另一点所能通过的 “最高数据率”,单位是b/s。

5、奈奎斯特定理和香农定理

失真产生原因(码元传输速率、信号传输距离、噪声干扰、传输媒体质量)

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

 信道带宽:信道能通过的最高频率和最低频率之差

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

码间串扰:由于系统传输总特性的不理想,导致前后码元波形发生畸变,从而对当前码元的判决造成干扰

奈奎斯特采样定理:采样频率必须大于被测信号最高频率分量的两倍

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

奈式准则:在理想低通、无噪声条件下,为了避免码间串扰,极限码元传输速率为2W baud,W是信道带宽 

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

 信噪比:信号的功率比/噪声功率比,常记作S/N,并用分贝dB作为度量单位

 王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

 香农定理:在带宽受限且有噪声的信道中,为了不产生误差,信息的数据传输速率有上限值

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

 6、编码与调制

基带信号:将数字信号1和0直接用两种不同的电压表示,基带信号就是发出了直接表达了要传输的信息的信号,当传输距离比较近时,基带信号可以不经过载波调制而直接进行传输。(数字基带传输系统)

宽带信号:把基带信号经过载波调制后,把信号的频率范围搬移到较高频段以便在信道中传输。(数字带通传输系统)

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

数字波形(数字信号)是数字数据在信道中传输的表现形式,数字数据(0/1)不能直接通过信道传输,要先经过编码或调制。

1:数字数据编码为数字信号

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

 2:数字数据调制成模拟信号

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

3:模拟数据编码成数字信号

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

由采样定律可以知道44.1KHz的采样频率是可以基本符合人耳的听觉标准

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层4:模拟数据调制为模拟信号(收音机原理)

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

2.2.1:数据交换(电路交换、报文交换、分组交换)

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

1:电路交换

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

在数据传输期间,源节点与目的节点之间有一条由中间节点构成的专用物理连接线路,在数据传输结束之前,这条线路一直保持。

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

特点:独占资源,用户始终占用端到端的固定传输带宽。适用于远程批处理信息传输或系统间实时性要求高的大量数据传输的情况。

2:报文交换(存储转发)

报文:报文是网络中交换与传输数据单元,即站点一次性要发送的数据块。报文包含了将要发送的完整的数据信息,其长度很不一致,长度不限且可变。

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

3:分组交换

分组:大多数计算机网络都不能连续地传送任意长度数据,所以实际上网络系统将数据分割成小块,然后逐块地发送,这小块就叫做分组(packet)。

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

数据报方式(分组交换)

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

 虚电路方式:虚电路将数据报方式和电路交换方式结合,以发挥两者优点

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

2.3:物理层传输介质

传输媒体不是物理层,传输媒体在物理层的下面,有时称传输媒体为第0层。在传输媒体中传输的是信号,物理层规定了电气特性。

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

双绞线(电磁波)

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

同轴电缆(电磁波)

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层 光纤(光波)

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

2.4:物理层设备(中继器和集线器)

诞生原因:由于存在损耗,在线路上传输的信号功率会逐渐衰减,衰减到一定程度时会造成信号失真,因此会导致接受错误。

中继器的功能(再生数字信号):对信号进行再生和还原,对衰减的信号进行放大,保持与原数据相同,以增加信号传输的距离,延长网络的长度。

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层

集线器(多口中继器)

王道计算机网络学习笔记(2)——物理层文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-505256.html

总结

以上是本文的全部内容,非常感谢你能看到这。

到了这里,关于王道计算机网络学习笔记(2)——物理层的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 【计算机网络】学习笔记:第三章 数据链路层【王道考研】持续更新中....

    基于本人观看学习b站王道计算机网络课程所做的笔记,不做任何获利 仅进行交流分享 特此鸣谢王道考研 若有侵权请联系,立删 如果本篇笔记帮助到了你,还请点赞 关注 支持一下 ♡𖥦)!! 主页专栏有更多,如有疑问欢迎大家指正讨论,共同进步! 给大家跳段街舞感谢支持

    2024年02月01日
    浏览(58)
  • 【计算机网络】学习笔记:第三章 数据链路层(八千字详细配图)【王道考研】

    基于本人观看学习b站王道计算机网络课程所做的笔记,不做任何获利 仅进行交流分享 特此鸣谢王道考研 若有侵权请联系,立删 如果本篇笔记帮助到了你,还请点赞 关注 支持一下 ♡𖥦)!! 主页专栏有更多,如有疑问欢迎大家指正讨论,共同进步! 给大家跳段街舞感谢支持

    2024年02月06日
    浏览(61)
  • 【计算机网络笔记】第二章物理层

    ①机械特性:接口是怎样的(接口所用接线器的形状和尺寸,引脚数目和排列,固定和锁定装置等)。 ②电气特性:用多少的电 ③功能特性:线路上电平电压的特性 ④过程特性:实现不同功能所发射信号的顺序 (P42) ①模拟信号:代表消息的参数的取值是连续的,特定频

    2024年02月14日
    浏览(40)
  • 计算机网络-笔记-第二章-物理层

    一、第一章——计算机网络概述 二、第二章——物理层 三、第三章——数据链路层 四、第四章——网络层 五、第五章——运输层 六、第六章——应用层 目录 二、第二章——物理层 1、物理层的基本概念 2、物理层下面的传输媒体 (1)光纤、同轴电缆、双绞线、电力线【导

    2024年02月11日
    浏览(45)
  • 【网络奇缘】- 计算机网络|深入学习物理层|网络安全

    ​ 🌈个人主页:  Aileen_0v0 🔥系列专栏:  一见倾心,再见倾城  ---  计算机网络~ 💫个人格言:\\\"没有罗马,那就自己创造罗马~\\\" 回顾链接: 这篇文章是关于深入学习原理参考模型-物理层的相关知识点, “学不可以已” 话不多说,开始学习之旅⛵吧~   ​ 目录 ​物理层 定义 传

    2024年02月05日
    浏览(42)
  • 【计算机网络 谢希仁 第八版笔记】第二章 物理层

    同栏目的其他内容: 物理层的作用正是尽可能地屏蔽掉这些传输媒体和通信手段地差异,使物理层上面地数据链路层感觉不到这些差异,这样数据链路层只需要考虑如何完成本层地协议和服务,而不必考虑网络具体地传输媒体和通信手段。 可以将物理层地主要任务描述为确

    2024年01月16日
    浏览(43)
  • 计算机网络(王道考研)笔记个人整理——第一章

    OSI/ISO参考模型 下层向上层服务,每一层次有特定的协议和功能,协议为功能服务,是打包和拆包的过程 物联网淑 慧试用 应用层:所有能和用户交互产生网络流量的程序 典型应用层服务:文件传输(FTP),电子邮件(SMTP),万维网(HTTP),也即www 表示层:用于处理在俩个

    2024年04月15日
    浏览(45)
  • 计算机网络(王道考研)笔记个人整理——第四章

    主要任务:把 分组 从源端传到目的端,为分组交换网上的不同主机提供通信服务。 传输单位:数据报 功能 路由选择和分组转发(最短路径) 异构网络互联 拥塞控制:若所有结点来不及接收分组,而要丢弃大量分组,则处于拥塞状态。因此要采取一定措施缓解拥塞。解决方

    2024年04月14日
    浏览(51)
  • 计算机网络(王道考研)笔记个人整理——第三章

    数据链路层:结点,链路 结点:主机、路由器 链路:网络中俩结点之间的 物理通道 ,链路的传输介质有双绞线、光纤和微波,分为有线链路、无线链路。 数据链路:俩个结点之间的 逻辑通道 ,把实现控制数据传输协议的硬件和软件加到链路上就构成数据链路。 帧:是链

    2024年04月17日
    浏览(58)
  • 物理层章节笔记-基本概念-传输媒体-传输方式-编码与调制-信道的极限容量--计算机网络

            1.物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输比特流。         2.物理层为数据链路层屏蔽了各种传输媒体的差异,使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务,而不必考虑网络具体的传输媒体是什么。         计算机网络中的物理层,就

    2024年01月24日
    浏览(56)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包