物理层

计算机自诞生伊始,经历了一系列演变与发展。大型通用机计算机、超级计算机、小型机、个人电脑、工作站、便携式电以及现如今的智能手机终端都是这一过程的产物。它们性能逐年增强,价格却逐年下降,机体规模也在逐渐变小。随着计算机的发展,人们不再局限于单机模式,而是将一个个计算机连接在一起,形成一个计算机网络。从而实现信息共享,同事在能在两台物理位置较远的机器之间即时传递消息。计算机网络根据规模可以分为WAN(Wide Area Network,广域网)和LAN(Local Area Network,局域网)。将有业务往来的计算机连在一起便组成了私有网络,将多个私有网络连接一起就成了为公众使用的互联网。随着互联网爆发性地发展与普及,信息网络如同我们身边的空气,触手可及。但是在以前,对一般人来说使用一台计算机都不是那么容易的事情。 计算机与网络大致可以分为7个阶段: 一、20世纪50年代的批处理时代 二、20世纪60年代的分时系统时代 三、20世纪70年代的计算机间通信时代 四、20世纪80年代的计算机网络时代 五、20世纪90年代的互联网普及时代 六、2000年的以互联网为中心的时代 七、2010年的无论何时何地一切皆TCP/IP的网络时代 互联网是由许多独立发展的网络通信技术融合而成。能够使它们之间不断融合并实现统一的正是TCP/IP技术。 那什么是TCP/IP呢? TCP

来源： CSDN 作者： 想自闭的Tatiko 链接： https://blog.csdn.net/weixin_43708694/article/details/104780326

1.1因特网 网络：许多计算机连接在一起 互联网：internet 许多网络连接在一起 因特网：Internet 全球最大的一个互联网 1.2 中国互联网 1.3 因特网的组成 （1）边缘部分 客户服务器方式(C/S) 对等方式(P2P) 每个计算机既是服务器又是客户端 （2）核心部分 电路交换（适合与数据实时传输） 建立连接---->通话---->断开连接 报文交换 报文一般比分组长 时延长 分组交换（省时） 数据分段；不需要建立连接；不占线​ 路由器具有 存储转发 功能 优点：高效、灵活、迅速、可靠 缺点：时延、开销 1.4 计算机网络类别 （1）按作用范围分 广域网(WAN) 花钱买服务，花钱买带宽 城域网(MAN) 局域网(LAN) 自己购买设备，自己维护，带宽固定 100M 1000M 距离100m以内 个人区域网(PAN) 新的理解：不仅仅从网络覆盖范围区分局域网和广域网，看应用了什么技术 （2）按使用者分 公用网 专用网 （3）按拓扑结构分 总线型 环型 星型 树型 网状 （4）按工作方式分 资源子网 通信子网 1.5 计算机网络的性能 速率：连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率，单位是b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s 带宽：数据通信领域中，数字信道所能传送的最高数据率，单位是b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s 吞吐量

文章目录 1.中继器 2.集线器 1.中继器 2.集线器 参考：https://www.bilibili.com/video/av70228743?p=17 来源： CSDN 作者： BitHachi 链接： https://blog.csdn.net/weixin_43914604/article/details/104719759

OSI模型和TCP/IP模型几乎应该说是网络通信领域中使用频率最高的两个术语。特别是TCP/IP，它几乎成了网络通信的代名词。从整体上先大致了解一下OSI模型和TCP/IP模型，对于深入学习各种网络通信知识，具有非常重要的指导性作用 OSI模型 OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互联。 一般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互连模型。 OSI是一个7层功能协议模型，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 物理层：实现物理信号的发送、接收，以及该介质的传输过程。 数据链路层：建立逻辑意义上的数据链路，实现数据的点到点或点到多点方式直接通信。 网络层：实现数据从任何一个节点到任何另外一个节点的整个传输过程 传输层：建立、维护和取消一次端到端的数据传输过程，控制传输节奏的快慢，调整数据的排序 会话层：在通信双方之间建立、管理和终止会话，确定双方是否应该开始进行某一方发起的通信。 表示层:进行数据格式的转换，以确保一个系统生成的应用数据能够被另一个系统的应用层所识别和理解。 应用层：向用户应用软件提供丰富的系统应用接口 从OSI模型的观点来看，计算机发送数据时，数据会从高层向底层逐层传递，在传递过程中进行相应的封装，并最终通过物理层转换为光/电信号发送出去。计算机接收到数据时

**本文内容摘自《吴世忠; 李斌; 张晓菲; 沈传宁; 李淼. 信息安全技术 (注册信息安全专业人员资质认证教材) 机械工业出版社. 》** 开放系统互连（ Open System Interconnection，OSI）模型是国际标准化组织（ International Organization for Standardization，ISO）发布的一个标准参考模型， 该模型定义了网络中不同计算机系统进行通信的基本过程和方法。OSI模型把网络通信分为七层，从低层到高层依次是：物理层（ physical layer）、数据链路层（ data link layer）、网络层（ etwork layer）、传输层（ transport layer）、会话层（ session layer）、表示层（ presentation layer）和应用层（ application layer）。 OSI 模型中，每一层实现特定的功能，一般可以将这七层分为低层协议和高层协议两部分。其中，低层协议偏重于处理实际的信息传输，负责创建网络通信连接的链路，包括物理层、数据链路层、网络网络层和传输层；高层协议偏重于处理用户服务和各种应用请求，负责端到端的数据通信，包括会话层、表示层和应用层。 这七层协议的主要功能描述如下。 （1）物理层 物理层规定通信设备的机械、电气、功能和过程特性，用以建立

【计算机网络高分笔记】第二章：物理层 标签（空格分隔）：【计算机网络】 第二章：物理层 第二章：物理层 2.1 通信基础 2.1.1 信号 2.1.2 信源、信道及信宿 2.1.3 速率、波特及码元 2.1.4 带宽 2.1.5 奈奎斯特定理 2.1.6 香农定理 2.1.7 编码与调制 2.1.8 数据传输方式 2.1.9 数据报和虚电路 2.2 传输介质的分类 2.2.2 物理接口特性 2.3 物理层设备 2.3.1 中继器 2.3.2 集线器 我的微信公众号 大纲要求： 通信基础 信道、信号、贷款、码元、波特、速率、信源与信宿等基本概念 奈奎斯特定理与香农定理 编码与调制 电路交换、报文交换与分组交换 数据报与虚电路 传输介质 双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质 物理层接口特性 考点和要点分析 核心考点： 掌握奈奎斯特定理和香农定理 掌握电路交换、报文交换与分组交换的工作方式和特点 理解中继器和集线器的功能以及实现原理 理解通信基础的基本概念 基础要点： 数据通信的基础知识 奈奎斯特定理和香农定理的含义 模拟信号和数字信号的编码与调制级数 电路交换级数、报文交换技术与分组交换技术 虚电路和数据报的工作方式与特点 物理层各种传输机制的特点以及物理层接口的特点 中继器和集线器的功能 2.1 通信基础 2.1.1 信号 信号：数据的电气或电磁的表现

USB总线接口具有向外提供电源的能力，并且是5V的电压，非常的适合TTL信号系统。使用这个电源可以再一定程度上为设备供电，减少了USB电源设计，简化了USB系统结构。USB 电缆有四根导线：电源线（红色Vbus）、地线（黑色GND）、D+（绿色）和D -（白色）。 D+和D - 导线是差分对，D+和D-是差分输入线，它使用的是3.3V的电压，而电源线和地线可向设备提供5V电压，对于高输出功率USB端口其最大输出电流为500MA，低输出功率为100mA。当然USB设备可以采用总线 供电，也可以采用自供电。连接某一设备后，主控制器将通过一个称为“枚举”的过程查询该设备，枚举过程允许主控制器了解所连接的设备、设备执行的 数据传输类型、消耗的功率以及其他参数。USB系统中含有一个完善的电源管理子系统，管理ＵSB设备的挂起、恢复等，实现系统电源的合理使用和有效分配。 USB提供了两种数据传输率：一种是12Mb的高速(full speed)模式，另一种是1.5Mb的低速模式。 这两种模式可以同时存在于一个USB系统中，而引入低速模式主要是为了降低要求不高的设备的成本，比如鼠标键盘等等。USB信号线在高速模式下必须使用带有屏蔽的双绞线，而且最长不能超过5m；而在低速模式时中可以使用不带屏蔽或不是双绞的线，但最长不能超过3m，这主要是由于信号衰减的限制。为了提供信号电压保证，以及与终端负载相匹配

OSI参考模型 物理层：物理层的主要任务是透明地传输比特流。物理层不关心比特流的实际意义和结构，只是负责接收和传送比特流。物理层定义网络硬件的特性，包括使用什么样的传输介质以及与传输介质连接的接头等物理特性便于理解：（主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。）物理层的数据传输单元是比特。 数据链路层：主要将从物理层接收的数据进行MAC地址（网卡的地址）的封装与解封装，在两个相邻节点间的线路上无差错地传送，以帧（Frame）为单位的数据，并要产生和识别帧边界 。数据链路层还提供了差错控制与流量量控制的方法，保证在物理线路上传送的数据无差错。 网络层：（主要将从下层接收到的数据进行IP地址（例192.168.0.1)的封装与解封装）进行路由选择，以确保数据分组(Packet)从发送端到达接收端，并在数据分组发生阻塞时进行拥塞控制。网络层还要解决异构网络的互连问题，以实现数据分组在不同类型的网络中传输。网络层协议的代表有：IP、IPX、RIP、OSPF等。 传输层：（主要是将从下层接收的数据进行分段和传输，到达目的地址后再进行重组。常常把这一层数据叫做段）为上一层进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务，使传输层以上的各层不再关心信息传输的问题。传输层从会话层接收数据，形成报文(Message），在必要时将其分成若干个分组

1. 计算机网络体系结构 计算机网络的体系结构有以上3种。 1. OSI的七层协议体系结构，概念清楚，理论完整，但复杂不实用； 2. TCP/IP体系结构，应用广泛。 3. 5层协议，综合OSI和TCP/IP的优点，相对简洁，用于原理学习。 各层的主要功能： 应用层（Application Layer）： 通过应用进程间的交互来完成特定网络应用，应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则。应用层协议有：域名系统DNS、HTTP协议、邮件SMTP协议。应用层交互的数据成为报文（message）。 运输层（传输层，transport layer）： 负责向两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。“通用”指多种应用可以使用同一个运输层服务。运输层主要使用的协议：1）TCP（Transmission Control Protocol）——提供面向连接的、可靠的数据传输服务，数据传输的单位是报文段（segment）；2）UDP（User Datagram Protocol）——提供无连接的、尽最大努力（best-effort）的数据传输服务（不保证数据传输的可靠性），数据传输的单位是用户数据。 网络层（network layer）： 负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。网络层使用的是无连接的网际协议IP（Internet Protocol）以及多种路由选择协议