计算机网络物理层知识点总结

计算机网络物理层知识点总结 物理层是计算机网络的最底层，负责将数据比特流传输到各种传输媒体上。物理层的主要作用是尽可能地屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异，使得上层协议可以无需考虑底层的传输细节。 物理层的基本概念 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数据比特流。物理层的特性包括机械特性、电气特性、功能特性和过程特性。机械特性规定接口的形状、尺寸等，例如RJ45水晶头、U盘插口等；电气特性规定接口电缆上电压的范围，例如-15v~15V等；功能特性规定某一电压的意义，例如5~15V表示电压0，-5~-15表示电压1；过程特性规定发送过程式怎样的，如哪个引脚先发送信号，然后哪个引脚再发送数据等。 通信系统模型 通信系统包括三大部分：源系统（源点、发送器）、传输系统、目的系统（接收器、重点）。源点又称信源，即信号的源头；传输系统由信道组成，即信号发送的道路；终点又称信宿，即信号的归宿。一般用户使用调制解调器可以同时作为发送器（调制）和接收器（解调）。 通信方式 物理层有三种通信方式：单工通信、半双工通信和全双工通信。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，例如广播、有线电视等。在单工通信中，你只能收看别人的表演，而不能自己表演节目从你家电视发送给其他人看。半双工通信通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也就不能同时接收），需要两条信道，例如对讲机。在半双工通信中，你在讲话的时候别人是不能跟你讲话的。全双工通信通信的双方可以同时发送和接收信息，需要两条信道，例如计算机网络通信。 通信基本概念 在物理层中，我们需要了解一些基本概念，例如数据、信号、码元等。数据是运送消息的实体，包括文字、图片、音频、数字等等；信号是数据的电气的或电磁的表现，又分为模拟信号（连续的）和数字信号（离散的）；码元是指一个固定时长的信号波形。 基带调制是指将数字信号转换为适合信道特性的信号的过程。常用的四种编码方式包括不归零码、归零码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。不归零码正电平代表1，负电平代表0。归零码正脉冲代表1，负脉冲代表0，但在脉冲的最后都会回归到0。曼彻斯特编码位周期中心的向上跳变代表0（从低到高），位周期中心的向下跳变代表1（从高到低）。