1. 計算機網路(2)| 物理層
首先要知道的是,物理層考慮的是怎樣才能在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數據比特流,而不是指具體的傳輸媒體。因為現在的計算機網路中的硬體設備和傳輸媒體的種類非常的多。而物理層的作用就是要盡可能地屏蔽掉這些不同的差異,從而使得物理層上面的數據鏈路層感覺不到這些差異,這樣就可以讓數據鏈路層「安心」的完成自己的本職工作而不必考慮網路的具體傳輸媒體和通信手段是什麼。
物理層的主要任務描述為確定與傳輸媒體介面有關的一些特性,即以下幾個方面:
(1) 機械特性 :指明介面所用的接線器的形狀與尺寸,引腳數目和排列,固定和鎖定裝置等等
(2) 電氣特性 :指明在介面電纜的各條線上出現的電壓的范圍。
(3) 功能特性 :指明某條線上出現的某一電平的電壓表示何種意義。
(4) 過程特性 :指明對於不同功能的各種可能事件的出現順序。
因為物理連接的方式有很多,所以具體的物理協議的種類也有很多,從而傳輸媒體的種類也是非常之多,所以在介紹物理層時,我們應該先對「介面與通信」有一定的了解。
一個通信系統可以劃分為三大部分,即 源系統 , 傳輸系統 和 目的系統 。
首先介紹源系統,源系統一般包括以下兩個部分:
源點: 源點設備產生要傳輸的數據,例如從計算機的鍵盤輸入漢字,計算機產生輸出的數字比特流。源點又稱為 源站 或者 信源 。
發送器: 通常源點生成的數字比特流要通過發送器編碼後才能夠在傳輸系統中進行傳輸。最典型的發送器就是調制器,現在的很多計算器使用的都是內置的解調器(包括調制器和解調器)。
目的系統一般也包括以下兩個部分:
接收器: 接收傳輸系統傳送過來的信號,並把它轉換為能夠被目的設備處理的信息。典型的接收器就是解調器,
終點: 終點設備從接收器獲取傳送來的數字比特流,然後把信息輸出。終點又稱為 目的站 或者 信宿 。
在源系統和目的系統之間的傳輸系統可以是簡單的傳輸線,也可以是連接在源系統和目的系統之間的復雜網路系統。
然後我們要來辨別一下下面的常用術語:
消息: 指語音,文字,圖像等等。
數據: 指使用特定方式表示的信息,通常是有意義的符號序列。這種信息的表示可用計算機或其他機器處理或者產生。
信號: 指數據的電氣或電磁的表現。
根據信號中代表消息的參數的取值方式不同,信號可以分為以下兩大類:
(1)模擬信號: 代表消息的參數的取值是連續的。
(2)數字信號: 代表消息的參數的取值是離散的。
信道 是用來表示向某一個方向傳送消息的媒體,一條通信電路往往包含一條發送信道和一條接收信道。
從通信的雙方信息交互的方式來看,可以有以下三種基本方式:
(1)單向通信: 又稱為單工通信,即只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。無線電廣播或有線電廣播就是這種類型。
(2)雙向交替通信: 又稱為半雙工通信,即通信雙方都可以發送消息,但不能雙方同時發送(也不能同時接收)。這種通信方式是一方發送另一方接收。
(3)雙向同時通信: 也稱為全雙工通信,即通信雙方都可以同時發送和接收消息。
來自信源的信號稱為 基帶信號 。像計算機輸出的代表各種文字或文件的數據信號都屬於基帶信號。由於基帶信號往往包含有較多的低頻成分和直流成分,但是許多信道並不能傳輸這種低頻分量或是直流分量。所以為了解決這一問題,就必須對基帶信號進行 調制 。
調制主要是分為兩大類。一類是對基帶信號的波形進行變換,使它能夠與信道的特徵相適應,但是變換後的信號仍然是基帶信號,這一類的調制稱為 基帶調制 ,這一過程也被稱為編碼。還有一類調制則是需要使用載波進行調制,將基帶信號的頻率范圍搬移到較高的頻段,並轉換為模擬信號,這樣就能更好的在模擬信道中傳輸,經過載波調制的信號稱為帶通信號,而使用載波的調制稱為 帶通調制 。
不歸零制: 正電平代表1,負電平代表0。
歸零制: 正脈沖代表1,負脈沖代表0。
曼徹斯特編碼: 位周期中心的向上跳變代表0,位周期中心的向下跳變代表1,但是也可以反過來定義。
差分曼徹斯特編碼: 在每一位的中心處始終有跳變。位開始邊界有跳變代表0,而位開始邊界沒有跳變代表1。
調幅(AM): 即載波的振幅隨著基帶數字信號而變化。例如,0或1分別對應於無載波或有載波的輸出。
調頻(FM): 即載波的頻率隨著基帶數字信號而變化。例如,0或1分別對應於頻率的 f1 或 f2 。
調相(PM): 即載波的初始相位隨著基帶數字信號而變化。例如,0或1分別對應於相位0度或180度。
當然,有時為了達到更高的信息傳輸速率,也必須採用技術上更為復雜但傳輸效果更好的混合調制方法,例如正交振幅調制等等。
限制信息在信道上的傳輸速率的因素主要是以下兩個。
(1)信道能夠通過的范圍頻率
具體信道所能通過的頻率范圍總是有限的。信號中的許多高頻分量往往不能通過信道,就是因為它的頻率超過了信道所能承受的最大頻率,因此就會造成失真現象。
(2)信噪比
雜訊存在於所有的電子設備和通信信道中。由於雜訊是隨機產生的,因此它的瞬時值有時會很大,所以雜訊會使接收端對碼元的判決產生錯誤。但是雜訊的影響是相對的,當信號較強時,雜訊的影響就相對較小。所以我們就要了解到 信噪比 的概念。信噪比就是指信號的平均功率和雜訊的平均功率之比,單位是分貝:
W是帶寬,S是信道內所傳信號的平均功率,N為信道內高斯雜訊的功率。香農公式指出:信道的帶寬或者信噪比越大,則信息的極限傳輸速率就越高。
傳輸媒體也稱傳輸介質或傳輸媒介。傳輸媒體大致可以分為兩大類: 導引型傳輸媒體和非導引型傳輸媒體 。下面來具體介紹。
雙絞線就是指將兩根互相絕緣的銅導線並排放在一起,然後用規則的方法絞合起來。絞合可以減少對相鄰導線的電磁干擾。電話系統是使用雙絞線最多的地方,從用戶電話機到交換機的雙絞線稱為 用戶線 。
模擬傳輸和數字傳輸都會用到雙絞線,其通信距離一般是為幾到幾十公里。
為了提高雙絞線的對抗電磁干擾能力,可以在雙絞線外面再加一層用金屬絲編織而成的屏蔽層,這就是屏蔽雙絞線。,簡稱為 STP 。
同軸電纜內由導體銅質芯線、絕緣層、網狀編織的外導體屏蔽層以及保護塑料外層組成。由於其特有的構造,所以同軸電纜有著良好的抗干擾特性,被廣泛用於傳輸較高速率的數據。目前同軸電纜主要用在有線電視網的信號傳輸當中。它的帶寬是取決於它的質量的。
光纖是光纜通信的傳輸媒體,由於可見光的頻率非常之高,因此一個光纖通信系統的傳輸帶寬遠遠大於目前其他各種傳輸媒體的帶寬。
當光纖從高折射率的傳輸媒體到低折射率的傳輸媒體時,其折射角就會大於入射角。因此如果當入射角足夠大時,就會產生全反射,光也就能沿著光纖傳輸下去。
正是由於上面的原理,所以只要將入射角的角度把握好,就能夠產生全反射來進行傳輸,這也就是光纖傳輸的原理。
光纖不僅具有通信容量大的特點,還有其他的一些特點:
1.傳輸損耗小。
2.抗雷電和電磁干擾性能好。
3.無串音干擾,保密性很高。
4.體積小,重量輕。
我們將自由空間稱為非導引型傳輸媒體,簡單來說就是指無線傳輸。無線傳輸可以使用的頻段很廣,人們已經利用了好幾個波段來進行通信,但是紫外線以及更高的波段現在暫時還是不能用於通信。
短波通信(高頻通信)主要是靠電離層的反射來進行傳輸。但是短波信道的通信質量較差,傳輸速率較低。
無線電微波通信在數據通信中佔有重要的地位。微波在空間中主要是以直線傳播。傳統的微波通信主要有兩種方式,即 地面微波接力通信和衛星通信 。
要使用某一段無線電頻譜進行通信,通常必須得到本國政府有關無線電頻譜管理機構的許可證。但是也有一些無線電頻段是可以自由使用的。例如ISM,各國的ISM標准可能略有差異。
復用是通信中的基本概念,它是指允許用戶使用一個共享信道來進行通信,達到降低成本,提高利用率的效果。
先來介紹 頻分復用FDM ,頻分復用是指將帶寬分為多份,用戶在分到一定的頻帶後,在通信過程中自始至終都佔用著這一條頻帶,也就是說頻分復用的用戶是在同樣的時間佔用不同的帶寬資源。
然後是 時分復用TDM ,它是指將時間劃分為一段段等長的時分復用幀(TDM幀)。每一個時分復用的用戶在每一個TDM幀中佔用固定序號的時隙。而每一個用戶所佔用的時隙是周期性地出現(其周期就是TDM幀的長度)。時分復用的所有用戶是在不同的時間佔用同樣的頻帶寬度。
最後是 統計時分復用STDM ,它是有一點類似於TDM的,只是STDM幀不是固定分配時隙,而是按需動態的分配時隙。因此統計時分復用可以提高線路的利用率。
波分復用WDM 就是光的頻分復用,也就是使用一根光纖來同時傳輸多個光載波信號。
碼分復用CDM 是另一種共享信道的方法。而人們更常使用碼分多址CDMA來稱呼它。這種復用方式的具體做法是可以讓每一個用戶在同樣的時間使用同樣的頻帶進行通信,由於各個用戶使用經過特殊的不同碼型,因此各用戶之間不會造成干擾。而且通過這種方式發送的信號具有很強的抗干擾能力,其頻譜類似於白雜訊,不容易被他人發現。
碼分復用的工作原理是將每一個比特時間再劃分為m個短的間隔,稱之為碼片。一般情況下m的值是64或128。
使用CDMA的每一個站被指派一個唯一的m bit碼片序列。一個站如果要發送比特1,則發送它自己的m bit碼片序列。如果要發送比特0,則發送該碼片序列的二進制反碼。舉例來說:
有時為了方便起見,我們會將碼片中的0寫為-1,1寫為+1。
現假定S站要發送信息的數據率為b bits/s,由於每一個比特要轉換成m個比特的碼片,因此S站實際上發送的數據率提高到mb bit/s,同時S站所佔用的頻帶寬度也提高到原來數值的m倍。這種方式就是 擴頻 的一種。擴頻通信通常有兩大類,一種是直接序列擴頻DSSS,另一種是跳頻擴頻FHSS。
CDMA系統的重要特點是每個站分配的碼片序列不僅必須各不相同,並且還必須互相正交,並且在實用的系統中是使用偽隨機碼序列。
在早期的電話網當中,從電話局到用戶電話機的用戶線採用最廉價的雙絞線電纜,而長途干線採用的是頻分復用FDM的模擬傳輸方式。由於數字通信與模擬通信相比,無論數傳輸質量上還是從經濟上都有明顯的優勢,所以現在長途干線大都採用時分復用PCM的數字傳輸方式。
但是早期的數字傳輸系統有著許多的缺點,其中最主要的是以下兩個:
(1)速率標准不統一: 由於歷史的原因,多路復用的速率體系有兩個互不兼容的國際標准。所以國際范圍的基於光纖高速數據傳輸就很難實現。
(2)不是同步傳輸: 在過去各國的數字網主要是採用准同步的方式,所以當數據傳輸速率很高時,收發雙方的時鍾同步就成為很大的問題。
所以為了解決這些問題,美國推出了一個數字傳輸標准,叫做同步光纖網SONET。整個的同步網路的各級時鍾都來自一個非常精確的主時鍾。同時,SONET為光纖傳輸系統定義了同步傳輸的線路速率等級結構:
寬頻的接入技術主要包括有線寬頻接入和無線寬頻接入。在這里先來介紹有線寬頻接入。
ADSL技術的全稱是非對稱數字用戶線技術,具體指的是用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造,使它能夠承載寬頻數字業務。具體來說ADSL技術就是把0-4 kHZ這一段低端頻譜留給傳統電話使用,而把原來沒有被利用的高端頻譜留給用戶上網使用。
ADSL的 傳輸距離 取決於數據率和用戶線的線徑(用戶線越細,信號傳輸時的衰減就越大)。而ADSL所能得到的最高數據傳輸速率還與實際的用戶線上的信噪比密切相關。
ADSL在 數據率 方面由於用戶在線的具體條件相差較大,因此ADSL採用自適應調制技術使用戶線能夠傳送盡可能高的數據率。當ADSL啟動時,用戶線兩端的ADSL數據機就測試可用的頻率、各子信道受到干擾的情況以及在每一個頻率上測試信號的傳輸質量。但是ADSL不能保證固定的數據率,所以對於用戶線很差的甚至無法開通ADSL。
基於ADSL的接入網由以下三大部分組成:數字用戶線接入復用器,用戶線和用戶家中的一些設施。
ADSL技術也在發展,現在已經有了更高速率的ADSL標准,稱之為 第二代ADSL ,第二代ADSL改進的地方主要是:
1. 通過提高調制效率得到了更高的數據率。
2. 採用了無縫速率自適應技術SRA,可在運營中不中斷通信和不產生誤碼的情況下,自適應的調整數據率。
3. 改善了線路質量評測和故障定位功能。
HFC網是目前覆蓋面很廣的有線電視網CATV的基礎上開發的一種居民寬頻接入網,除了可以傳送CATV外,還能提供電話、數據和其他寬頻交互型業務。
為了提高傳輸的質量,HFC網將原有線電視網中的同軸電纜主幹部分改換為光纖,而光纖從頭端連接到光纖結點,在光纖結點光信號被轉換為電信號,最後信號被送到每一個用戶的家庭。
FTTx是一種實現寬頻居民接入網的方案,代表多種寬頻接入的方式。這里的x代表不同的光纖接入地點,例如FTTH光纖到戶,FTTB光纖到大樓等等。
現在的長距離信號傳輸大都是採用光纖傳輸,只有在到了臨近用戶家中時,才將光纖轉換為銅纜。但是一個用戶是遠用不了一根光纖的通信容量,因此我們在光纖干線和用戶之間安裝一種轉換裝置即 光配線網 ,使得許多用戶能夠共享一根光纖的通信容量。由於光配線網無需使用電源,因此我們將其稱為無源光網路。
2. 計算機四級《網路工程師》考試重要知識點
計算機四級《網路工程師》考試重要知識點
網路工程師是通過學習和訓練,掌握網路技術的理論知識和操作技能 的網路技術人員.我收集了一些關於計算機四級《網路工程師》考試重要知識點,希望大家認真閱讀!
ATM網
1、ATM協議參考模型
用戶面:提供用戶信息的傳輸。控制面:負責呼叫控制和連接控制功能。管理面:負責網路維護和完成運行功能。面管理:執行與整個系統有關的管理功能。層管理:處理的運行和維護功能。
物理層:主要是傳輸信息;ATM層:主要完成交換、路由及多路復用;ATM適配層AAL:主要負責與較高層信息的匹配。
(1)、物理層:由兩個子層組成,物理介質子層和傳輸匯聚子層。
物理介質子層支持純粹與介質有關的位功能。傳輸匯聚子層把ATM信元流轉換成在物理介質上傳輸的位,如把幀匹配成在傳輸系統中所用的格式(SDH、PDH、基於信元的格式)、信元定界等功能。
(2)、ATM層:基本功能是負責生成信元,它不管載體的內容,且與服務無關。主要功能有多路復用、多路復用分解、信元VPI、VCI的轉換,信元頭的產生和去除,流控。
(3)、ATM適配層:由兩個子層組成,分段和重組子層(SAR),把高一層的信息單位分段成ATM信元,或者把ATM信元重組成高一層的信息單位;匯聚子層(CS)與服務有關,可以完成的功能有信報標識和時鍾恢復等。
信元類型
(1)空信元(物理層):為了使信元流的速率與傳輸系統可用 的有效負載容量相匹配而在物理層插入或除去的信元。
(2)有效信元:沒有頭差錯的信元或已經由頭差錯控制進程修正過的信元。
(3)無效信元(物理層):有頭差錯且尚未由頭差錯控制進程修正的信元。
(4)指定的.信元(ATM層):使用ATM層服務為應用提供服務的信元。
(5)非指定的信元(ATM層):尚未指定的信元
2、ATM層
信元結構:位元組是按遞增順序發送,從第一個位元組開始,位元組中的位是按遞減順序發送,從第8位開始。
GFC總流控;PT有效載荷類型,;CLP信元丟失優先權;HEC信元頭差錯控制。
ATM層原語
ATM-DATA-REQUEST:AAL請求把與此原主相關的ATM-SDU傳送給它的對等實體。液州
ATM-DATA-INDICATION:指示AAL與原語相關的ATM-SDU可用。
3、ATM物理層
傳輸匯聚子層(1)信元頭保護機制,所生成的多項式X8+X2+X+1(2)信元定界機制,有搜索、預同步和同步三個狀態。(3)混雜,這是一種附加機制,用來對付惡意用戶和假冒,採用X43+1的自同步混雜器隨機處理,信元頭並沒有被混雜。(4)信元去耦,信元的數據率應低於可用的傳輸容量。(5)與傳輸系統的匹鉛埋戚配。
物理介質子層:提供位傳輸能力,傳輸功能與所用的介質有關,這些功能包括線路編碼、再生、均衡、電光轉換。
物理層原語
PH-DATA-REQUEST:ATM層請求把與原主有關的SDU傳送給它的對等實體。
PH-DATA-INDICATION:指示與原主有關的SDU可用。
4、ATM適配層
AAL服務分類:A類線路模擬AAL1類型,B類VBR視頻AAL2類型,C類文件傳送AAL5類型,D類無連接信報ALL3/4類型。
AAL的子層包括:匯聚子層CS和分段和重組子層SAR。
CS負責來自用戶面的信息單元作分段准備,以使這些分組再重組成原始狀態。主要功能是在AAL-SAP提供AAL服務。
SAR將來自匯聚子層的槐陵信元分段成48位元組的載體,或把來自ATM層的信元信息域內容組裝成高層信息單位。
數據數據網DDN
1、數字數據網DDN是一種利用數字信道提供半永久連接專用電路,傳輸以數據信號為主的數字傳輸網路。
2、我國DDN提供2.4Kbps-2.408Mbps的中高速率的點到點和點到多點的專用電路,用戶到用戶傳輸差錯率優於10-6
3、DDN組成:由本地傳輸系統、復用及交叉連接系統、局間傳輸及同步系統、網路管理系統等四部分組成。
4、按組建、運營、管理維護的責任和地理區域來劃分網路地域等級,可分為三級:本地網、一級干線網、二級干線網。按層次功能也可分三級:核心層、接入層、用戶接入層。
;3. 計算機網路知識點總結
計算機網路知識點總結
計算機網路使微機用戶也能夠分享到大型機的功能特性,充分體現了網路系統的“群體”優勢,能節省投資和降低成本。下面是我整理的關於計算機網路知識點總結,歡迎大家參考!
OSI,TCP/IP,五層協議的體系結構,以及各層協議
OSI分層 (7層):物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。
TCP/IP分層(4層):網路介面層、 網際層、運輸層、 應用層。
五層協議 (5層):物理層、數據鏈路層、網路層、運輸層、 應用層。
每一層的協議如下:
物理層:RJ45、CLOCK、IEEE802.3 (中繼器,集線器,網關)
數據鏈路:PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC (網橋,交換機)
網路層:IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 (路由器)
傳輸層:TCP、UDP、SPX
會話層:NFS、SQL、NETBIOS、RPC
表示層:JPEG、MPEG、ASII
應用層:FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS
每一層的作用如下:
物理層:通過媒介傳輸比特,確定機械及電氣規范(比特Bit)
數據鏈路層:將比特組裝成幀和點到點的傳遞(幀Frame)
網路層:負責數據包從源到宿的傳遞和網際互連(包PackeT)
傳輸層:提供端到端的可靠報文傳遞和錯誤恢復(段Segment)
會話層:建立、管理和終止會話(會話協議數據單元SPDU)
表示層:對數據進行翻譯、加密和壓縮(表示協議數據單元PPDU)
應用層:允許訪問OSI環境的手段(應用協議數據單元APDU)
IP地址的分類
A類地址:以0開頭, 第一個位元組范圍:0~127(1.0.0.0 - 126.255.255.255);
B類地址:以10開頭, 第一個位元組范圍:128~191(128.0.0.0 - 191.255.255.255);
C類地址:以110開頭, 第一個位元組范圍:192~223(192.0.0.0 - 223.255.255.255);
10.0.0.0—10.255.255.255, 172.16.0.0—172.31.255.255, 192.168.0.0—192.168.255.255。(Internet上保留地址用於內部)
IP地址與子網掩碼相與得到主機號
ARP是地址解析協議,簡單語言解釋一下工作原理。
1:首先,每個主機都會在自己的ARP緩沖區中建立一個ARP列表,以表示IP地址和MAC地址之間的對應關系。
2:當源主機要發送數據時,首先檢查ARP列表中是否有對應IP地址的目的'主機的MAC地址,如果有,則直接發送數據,如果沒有,就向本網段的所有主機發送ARP數據包,該數據包包括的內容有:源主機 IP地址,源主機MAC地址,目的主機的IP 地址。
3:當本網路的所有主機收到該ARP數據包時,首先檢查數據包中的IP地址是否是自己的IP地址,如果不是,則忽略該數據包,如果是,則首先從數據包中取出源主機的IP和MAC地址寫入到ARP列表中,如果已經存在,則覆蓋,然後將自己的MAC地址寫入ARP響應包中,告訴源主機自己是它想要找的MAC地址。
4:源主機收到ARP響應包後。將目的主機的IP和MAC地址寫入ARP列表,並利用此信息發送數據。如果源主機一直沒有收到ARP響應數據包,表示ARP查詢失敗。
廣播發送ARP請求,單播發送ARP響應。
各種協議
ICMP協議: 網際網路控制報文協議。它是TCP/IP協議族的一個子協議,用於在IP主機、路由器之間傳遞控制消息。
TFTP協議: 是TCP/IP協議族中的一個用來在客戶機與伺服器之間進行簡單文件傳輸的協議,提供不復雜、開銷不大的文件傳輸服務。
HTTP協議: 超文本傳輸協議,是一個屬於應用層的面向對象的協議,由於其簡捷、快速的方式,適用於分布式超媒體信息系統。
DHCP協議: 動態主機配置協議,是一種讓系統得以連接到網路上,並獲取所需要的配置參數手段。
NAT協議:網路地址轉換屬接入廣域網(WAN)技術,是一種將私有(保留)地址轉化為合法IP地址的轉換技術,
DHCP協議:一個區域網的網路協議,使用UDP協議工作,用途:給內部網路或網路服務供應商自動分配IP地址,給用戶或者內部網路管理員作為對所有計算機作中央管理的手段。
描述:RARP
RARP是逆地址解析協議,作用是完成硬體地址到IP地址的映射,主要用於無盤工作站,因為給無盤工作站配置的IP地址不能保存。工作流程:在網路中配置一台RARP伺服器,裡面保存著IP地址和MAC地址的映射關系,當無盤工作站啟動後,就封裝一個RARP數據包,裡面有其MAC地址,然後廣播到網路上去,當伺服器收到請求包後,就查找對應的MAC地址的IP地址裝入響應報文中發回給請求者。因為需要廣播請求報文,因此RARP只能用於具有廣播能力的網路。
TCP三次握手和四次揮手的全過程
三次握手:
第一次握手:客戶端發送syn包(syn=x)到伺服器,並進入SYN_SEND狀態,等待伺服器確認;
第二次握手:伺服器收到syn包,必須確認客戶的SYN(ack=x+1),同時自己也發送一個SYN包(syn=y),即SYN+ACK包,此時伺服器進入SYN_RECV狀態;
第三次握手:客戶端收到伺服器的SYN+ACK包,向伺服器發送確認包ACK(ack=y+1),此包發送完畢,客戶端和伺服器進入ESTABLISHED狀態,完成三次握手。
握手過程中傳送的包里不包含數據,三次握手完畢後,客戶端與伺服器才正式開始傳送數據。理想狀態下,TCP連接一旦建立,在通信雙方中的任何一方主動關閉連接之前,TCP 連接都將被一直保持下去。
四次握手
與建立連接的“三次握手”類似,斷開一個TCP連接則需要“四次握手”。
第一次揮手:主動關閉方發送一個FIN,用來關閉主動方到被動關閉方的數據傳送,也就是主動關閉方告訴被動關閉方:我已經不 會再給你發數據了(當然,在fin包之前發送出去的數據,如果沒有收到對應的ack確認報文,主動關閉方依然會重發這些數據),但是,此時主動關閉方還可 以接受數據。
第二次揮手:被動關閉方收到FIN包後,發送一個ACK給對方,確認序號為收到序號+1(與SYN相同,一個FIN佔用一個序號)。
第三次揮手:被動關閉方發送一個FIN,用來關閉被動關閉方到主動關閉方的數據傳送,也就是告訴主動關閉方,我的數據也發送完了,不會再給你發數據了。
第四次揮手:主動關閉方收到FIN後,發送一個ACK給被動關閉方,確認序號為收到序號+1,至此,完成四次揮手。
;4. 計算機網路專業面試
1、2003個有幾個版本,每個版本最新系統補丁包是什麼啊?
2、 DNS的實現方法?
3、 WEB伺服器的負載均衡?
4、 請問目前市面上常用幾種網路操作系統的優缺點?
5、 請問你用過那些伺服器?請講述raid0、1、5的特點和優點?
6、 請列出下列協議的段口號:HTTP,HTTPS,DNS,FTP,TELNET,PPTP,SMTP,POP3?
7、 請問區域網內想要通過UNC路徑或者NETBIOS名稱訪問對方計算機,需要在對方計算機上開放什麼協議或者埠?
8、 OSI七層模型?TCP/IP模型?
9、 能否將WIN2000P升級成WIN2000S?
10、 怎樣保證1個文檔的安全性?
11、 說說你知道的防火牆及其應用?
12、 WINDOWS域的具體實現方式?客戶機要加入到域該如何操作?
13、 請問你對AD熟悉嗎?怎樣組織AD資源?
14、 請簡述操作主機(FSMO)的作用?
15、 請問PKI是什麼啊?在WIN下怎樣實現PKI?請簡述證書申請的一個過程?
16、 請問你用過那些遠程式控制制軟體啊?
17、 怎樣實現WINDOWS 群集?
18、 你知道哪幾種郵件系統?請簡述安裝EXCHANG 2003的詳細步驟?
19、 請問ISA 有幾大功能?請簡述用ISA發布網站的過程?
20、 請問怎樣才能讓SQL伺服器更安全?
21、 請問在生產環境中你應該如何規劃SQL資料庫文件存放?
22、 當一台DC發生宕機,你應該如何處理?
23、 請問你如何把你的WINDOWS伺服器做得更安全?
24、 如何備份和還原SQL 資料庫?
25、 如何備份和還原EXCHANG資料庫?
26、 你用過那些殺毒軟體(網路版和單機版)?
27、 如果有一個小型企業網路需要你去規劃,請講述你的規劃 思路?
28、 你知道那些入侵檢測系統?你能獨立部署的有那些?
29、 請問如何加強WEB伺服器的安全?
30、 當有一台電腦出現故障,請問你怎樣解決這個問題?
31、 你做過系統補丁升級嗎?內網如果有一百台機器的話你怎樣做系統補丁升級?
32、 網頁出現亂嗎是什麼原因?
33、 Exchang2003安裝成功默認能用foxmail收發郵件嗎?如果能,為什麼?如果不能,請說明原因?
34、 請問怎樣才能統一更改整個公司的郵件地址(exchange環境)?
35、 請問你在生產環境中如何規劃EXCHANGE伺服器資料庫的存放?
36、 請你寫出10條以上保證你企業網路安全的措施。
37、 一台WINDOWS XP的客戶機,登陸域的時需要十分鍾,請問是什麼原因?怎麼解決阿?
38、 當用戶反映去訪問一台文件伺服器非常慢,請問是什麼原因?如何解決?
39、 當用戶反映上網速度非常慢,請問什麼原因?如何解決?
本文出自 51CTO.COM技術博客
一 計算機網路的定義,並談談你對網路的理解
把分布在不同地點且具有獨立功能的多個計算機,通過通信設備和線路連接起來,在功能完善的網路軟體運行下,以實現網路中資源共享為目標的系統。(理解略)
二 請描述osi七層模型,並簡要概括各層功能
OSI是Open System Interconnect的縮寫,這個模型把網路通信的工作分為7層,它們由低到高分別是物理層(Physical Layer),數據鏈路層(Data Link Layer),網路層(Network Layer),傳輸層(Transport Layer),會話層(Session Layer),表示層(Presen tation Layer)和應用層(Application Layer)。第一層到第三層屬於OSI參考模型的低三層,負責創建網路通信連接的鏈路;第四層到第七層為OSI參考模型的高四層,具體負責端到端的數據通信。每層完成一定的功能,每層都直接為其上層提供服務,並且所有層次都互相支持,而網路通信則可以自上而下(在發送端)或者自下而上(在接收端)雙向進行。當然並不是每一通信都需要經過OSI的全部七層,有的甚至只需要雙方對應的某一層即可。物理介面之間的轉接,以及中繼器與中繼器之間的連接就只需在物理層中進行即可;而路由器與路由器之間的連接則只需經過網路層以下的三層即可。總的來說,雙方的通信是在對等層次上進行的,不能在不對稱層次上進行通信。
OSI參考模型的各個層次的劃分遵循下列原則:
1、同一層中的各網路節點都有相同的層次結構,具有同樣的功能。
2、同一節點內相鄰層之間通過介面(可以是邏輯介面)進行通信。
3、七層結構中的每一層使用下一層提供的服務,並且向其上層提供服務。
4、不同節點的同等層按照協議實現對等層之間的通信。
第一層:物理層(PhysicalLayer)
規定通信設備的機械的、電氣的、功能的和過程的特性,用以建立、維護和拆除物理鏈路連接。具體地講,機械特性規定了網路連接時所需接插件的規格尺寸、引腳數量和排列情況等;電氣特性規定了在物理連接上傳輸bit流時線路上信號電平的大小、阻抗匹配、傳輸速率距離限制等;功能特性是指對各個信號先分配確切的信號含義,即定義了DTE和DCE之間各個線路的功能;規程特性定義了利用信號線進行bit流傳輸的一組操作規程,是指在物理連接的建立、維護、交換信息是,DTE和DCE雙放在各電路上的動作系列。
在這一層,數據的單位稱為比特(bit)。
屬於物理層定義的典型規范代表包括:EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。
第二層:數據鏈路層(DataLinkLayer)
在物理層提供比特流服務的基礎上,建立相鄰結點之間的數據鏈路,通過差錯控制提供數據幀(Frame)在信道上無差錯的傳輸,並進行各電路上的動作系列。
數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括:物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。
在這一層,數據的單位稱為幀(frame)。
數據鏈路層協議的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。
第三層:網路層(Network Layer)
在計算機網路中進行通信的兩個計算機之間可能會經過很多個數據鏈路,也可能還要經過很多通信子網。網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點, 確保數據及時傳送。網路層將數據鏈路層提供的幀組成數據包,包中封裝有網路層包頭,其中含有邏輯地址信息- -源站點和目的站點地址的網路地址。
如果你在談論一個IP地址,那麼你是在處理第3層的問題,這是「數據包」問題,而不是第2層的「幀」。IP是第3層問題的一部分,此外還有一些路由協議和地址解析協議(ARP)。有關路由的一切事情都在第3層處理。地址解析和路由是3層的重要目的。網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能。
在這一層,數據的單位稱為數據包(packet)。
網路層協議的代表包括:IP、IPX、RIP、OSPF等。
第四層:處理信息的傳輸層
第4層的數據單元也稱作數據包(packets)。但是,當你談論TCP等具體的協議時又有特殊的叫法,TCP的數據單元稱為段(segments)而UDP協議的數據單元稱為「數據報(datagrams)」。這個層負責獲取全部信息,因此,它必須跟蹤數據單元碎片、亂序到達的數據包和其它在傳輸過程中可能發生的危險。第4層為上層提供端到端(最終用戶到最終用戶)的透明的、可靠的數據傳輸服務。所為透明的傳輸是指在通信過程中傳輸層對上層屏蔽了通信傳輸系統的具體細節。
傳輸層協議的代表包括:TCP、UDP、SPX等。
第五層:會話層(Session Layer)
這一層也可以稱為會晤層或對話層,在會話層及以上的高層次中,數據傳送的單位不再另外命名,統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸,它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。
第六層:表示層(Presentation Layer)
這一層主要解決擁護信息的語法表示問題。它將欲交換的數據從適合於某一用戶的抽象語法,轉換為適合於OSI系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮, 加密和解密等工作都由表示層負責。
第七層:應用層(Application Layer)
應用層為操作系統或網路應用程序提供訪問網路服務的介面。
應用層協議的代表包括:Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。
三 請描述tcp/ip模型,並簡要介紹各層功能
由於種種原因,OSI模型並沒有成為真正應用在工業技術中的網路體系結構。在網路發展的最初期,網路覆蓋的地域范圍非常有限,而且主要用途也只是為了美國國防部和軍方科研機構服務。隨著民用化發展,網路通過電話線路連接到大學等單位,進一步需要通過衛星和微波網路進行網路擴展,軍用網路中原有技術標准已經不能滿足網路日益民用化和網路互連的需求,因此設計一套以無縫方式實現各種網路之間互連的技術標准就提到議事日程上來。這一網路體系結構就是後來的TCP/IP參考模型。
TCP/IP模型共分四層,分別為應用層、傳輸層、互聯網層和主機到網路層。各層實現特定的功能,提供特定的服務和訪問介面,並具有相對的獨立性。
( 1) 主機到網路層
主機到網路層是TCP/IP模型中的第一層。它相當於OSI模型中的物理層和數據鏈路層,因為這一層的功能是將數據從主機發送到網路上。與應用郵政系統類比,主機到網路層中的比特流傳輸相當於信件的運送。
(2) 互聯網層
互聯網層是TCP/IP模型中的第二層。最初是希望當網路中部分設備不能正常運行時,網路服務不被中斷,已經建立的網路連接依然可以有效地傳輸數據;換言之,只要源主機和目標主機處於正常狀態,就要求網路可以完成傳輸任務。互聯網層正是在這些苛刻的設計目標下選擇了分組交換(Packer Switching)技術作為解決方案。
分組交換技術不僅使分組發送到任意的網路後可以獨立地漫遊到目標主機,而且可確保目標主機接收到順序被打亂的分組後,將其傳送到最高層重新排定分組順序。互聯網層定義了標準的分組格式和介面參數,只要符合這樣的標准,分組就可以在不同網路間實現漫遊。
(3) 傳輸層
傳輸層是TCP/IP模型中的第三層。其功能與OSI模型中的傳輸層相類似,TCP/IP模型中的傳輸層不僅可以提供不同服務等級、不同可靠性保證的傳輸服務,而且還可以協調發送端和接收端之間的傳輸速度差異。
(4) 應用層
應用層是TCP/IP模型中的第四層。與OSI模型不同的是,在TCP/IP模型中沒有會話層和表示層。由於在應用中發現,並不是所有的網路服務都需要會話層和表示層的功能,因此這些功能逐漸被融合到TCP/IP模型中應用層的那些特定的網路服務中。應用層是網路操作者的應用介面,正像發件人將信件放進郵筒一樣,網路操作者只需在應用程序中按下發送數據按鈕,其餘的任務都由應用層以下的層完成。
四 請簡要敘述交換機和集線器的區別
最簡單的區別就是HUB是廣播式的,用戶共享帶寬;交換機是互動式的,每個用戶獨享帶寬。
在當今這個全球網路化的網路時代,網路已成為人類生活的必須。作為區域網組建的重要設備:交換機和集線器,都起著區域網的數據傳送「樞紐」的作用。那麼,交換機和集線器到底有什麼區別?
所謂交換機其實是從集線器技術發展而來的。如果用最簡單的語言敘述交換機與集線器的區別,那就應該是智能與非智能的差別。集線器說白了只是連接多個計算機的 設備,它只能起到信號放大、傳輸的作用,但不能對信號中的碎片進行處理,所以在傳輸過程中非常容易出錯。而交換機則可以看作是一種智能型的集線器,它除了 包括集線器的所有特性外,還具有自動定址、交換、處理的功能。並且在傳遞過程中,只有發送源與接受源獨立工作,其間不與其它埠發生關系,從而達到防止數 據丟失和提高吞吐量的目的。
下來我將從交換機與集線器的概念,種類,特點,OSI體系結構,工作方式等基本問題上對二者的區別進行分析說明。
1.交換機和集線器的概念
1.1. 交換機 交換機的英文名稱之為「Switch」,它是集線器的升級換代產品,從外觀上來看的話,它與集線器基本上沒有多大區別,都是帶有多個埠的長方形 盒狀體。交換機是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設備自動完成的方法把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術統稱。廣義的交換機就是一種在通 信系統中完成信息交換功能的設備。
1.2.集線器 集線器(HUB)是計算機網路中連接多個計算機或其他設備的連接設備,是對網路進行集中管理的 最小單元。英文HUB就是中心的意思,像樹的主幹一樣,它是各分支的匯集點。許多種類型的網路都依靠集線器來連接各種設備並把數據分發到各個網段。HUB 基本上是一個共享設備,其實質是一個中繼器,主要提供信號放大和中轉的功能,它把一個埠接收的全部信號向所有埠分發出去。
2.交換機和集線器的種類
交換機和集線器從不同的方面和角度有著不同的分類。
2.1.HUB集線器的種類
集線器有多種類型,各個種類具有特定的功能、提供不同等級的服務。
2.1.1.依據匯流排帶寬的不同,HUB分為10M、100M和10M/100M自適應三種;若按配置形式的不同可分為獨立型、模塊化和堆疊式三種。
2.1.2.根據埠數目的不同主要有8口、16口和24口幾種。
2.1.3.根據工作方式可分為智能型和非智能型兩種。目前所使用的HUB基本是前三種分類的組合,如我們常在廣告中看到的10M/100M自適應智能型、可堆疊式HUB等。
2.1.4.依據工作方式區分有較普遍的意義,可以進一步劃分為被動集線器、主動集線器、智能集線器和交換集線器四種。
2.2.交換機的分類
2. 2.1.按照現在復雜的網路構成方式,網路交換機被劃分為接入層交換機、匯聚層交換機和核心層交換機。其中,核心層交換機全部採用機箱式模塊化設計,目前 已經基本都設計了與之相配備的1000BASE-T模塊,核心層交換機的選購在本文中不做討論。接入層支持1000BASE-T的乙太網交換機基本上是固 定埠式交換機,以10/100Mbps埠為主,並且以固定埠或擴展槽方式提供1000BASE-T的上連埠。匯聚層1000BASE-T交換機同 時存在機箱式和固定埠式2種設計,可以提供多個1000BASE-T 埠,一般也可以提供1000BASE-X等其他形式的埠。接入層和匯聚層交換 機共同構成完整的中小型區域網解決方案。
2.2.2. 按照OSI的7層網路模型,交換機又可以分為第二層交換機、第三層交換機、第四層交換機 等等,一直到第七層交換機。基於MAC地址工作的第二層交換機最為普遍,用於網路接入層和匯聚層。基於IP地址和協議進行交換的第三層交換機普遍應用於網 絡的核心層,也少量應用於匯聚層。部分第3層交換機也同時具有第四層交換功能,可以根據數據幀的協議埠信息進行目標埠判斷。第四層以上的交換機稱之為 內容型交換機,主要用於互聯網數據中心,不在本文討論范圍之內。
2.2.3.按照交換機的可管理性,又可以分為可管理型交換機和非可管理型交換 機,它們的區別在於對SNMP、RMON等網管協議的支持。可管理型交換機便於網路監控,但成本也相對較高。大中型網路在匯聚層應該選擇可管理型交換機, 在接入層視應用需要而定,核心層交換機全部是可管理型交換機。
3.交換機和集線器的特點
3.1.Hub的特點
在星型結構中,它是連接的中間結點,它起放大信號的作用。所有設備共享Hub的帶寬,也就是說,如果hub的帶寬是10M,連結了10了設備,每個設備就是1M,Hub所有埠共享一個MAC地址。
3.2.switch 的特點
用於星型結構時,它作為中心結點起放大信號的作用,埠不共享帶寬,如果是一個10M的switch,那麼每個埠的帶寬就是10M,每個埠擁有自己的MAC地址。
交換機的主要功能包括物理編址、網路拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流量控制。目前一些高檔交換機還具備了一些新的功能,如對VLAN(虛擬區域網)的支持、對鏈路匯聚的支持,甚至有的還具有路由和防火牆的功能。
交換機除了能夠連接同種類型的網路之外,還可以在不同類型的網路(如乙太網和快速乙太網)之間起到互連作用。如今許多交換機都能夠提供支持快速乙太網或FDDI等的高速連接埠,用於連接網路中的其它交換機或者為帶寬佔用量大的關鍵伺服器提供附加帶寬。
它是一個網路設備,擁有路由器的一部分功能,它可以決定接收到的數據向什麼地方發送,它的速度比路由器要快。
4.交換機和集線器的主要區別
通過從上面各方面的分析我們可以知道交換機和集線器的主要區別分為四個方面,分別是在OSI體系結構,數據傳輸方式,帶寬佔用方式和傳輸模式上。
4.1. OSI體系結構上的區別 集線器屬於OSI的第一層物理層設備,而交換機屬於OSI的第二層數據鏈路層設備。也就意味著集線器只是對數據的傳輸起到同步、 放大和整形的作用,對數據傳輸中的短幀、碎片等無法進行有效的處理,不能保證數據傳輸的完整性和正確性;而交換機不但可以對數據的傳輸做到同步、放大和整 形,而且可以過濾短幀、碎片等。
4.2.數據傳輸方式上的區別
目前,80%的區域網(LAN)是乙太網,在區域網中大量地使用了集線器(HUB)或交換機(Switch)這種連接設備。利用集線器連接的區域網叫共享式區域網,利用交換機連接的區域網叫交換式區域網。
4.2.1. 工作方式不同 我們先來談談網路中的共享和交換這兩個概念。在此,我們打個比方,同樣是10個車道的馬路,如果沒有給道路標清行車路線,那麼車輛就只能在 無序的狀態下搶道或佔道通行,容易發生交通堵塞和反向行駛的車輛對撞,使通行能力降低。為了避免上述情況的發生,就需要在道路上標清行車線,保證每一輛車 各行其道、互不幹擾。共享式網路就相當於前面所講的無序狀態,當數據和用戶數量超出一定的限量時,就會造成碰撞沖突,使網路性能衰退。而交換式網路則避免 了共享式網路的不足,交換技術的作用便是根據所傳遞信息包的目的地址,將每一信息包獨立地從埠送至目的埠,避免了與其它埠發生碰撞,提高了網路的實 際吞吐量。
共享式乙太網存在的主要問題是所有用戶共享帶寬,每個用戶的實際可用帶寬隨網路用戶數的增加而遞減。這是因為當信息繁忙時,多個用戶都 可能同進「爭用」一個信道,而一個通道在某一時刻只充許一個用戶佔用,所以大量的經常處於監測等待狀態,致使信號在傳送時產生抖動、停滯或失真,嚴重影響 了網路的性能。
交換式乙太網中,交換機供給每個用戶專用的信息通道,除非兩個源埠企圖將信息同時發往同一目的埠,否則各個源埠與各自的目的埠之間可同時進行通信而不發生沖突。
4.2.2. 工作機理不同 集線器的工作機理是廣播(broadcast),無論是從哪一個埠接收到什麼類型的信包,都以廣播的形式將信包發送給其餘的所有埠,由 連接在這些埠上的網卡(NIC)判斷處理這些信息,符合的留下處理,否則丟棄掉,這樣很容易產生廣播風暴,當網路較大時網路性能會受到很大的影響。從它 的工作狀態看,HUB的執行效率比較低(將信包發送到了所有埠),安全性差(所有的網卡都能接收到,只是非目的地網卡丟棄了信包)。而且一次只能處理一 個信包,在多個埠同時出現信包的時候就出現碰撞,信包按照串列進行處理,不適合用於較大的網路主幹中。
交換機的工作就完全不同,它通過分析 Ethernet包的包頭信息(其中包含了原MAC地址、目標MAC地址、信息長度等),取得目標MAC地址後,查找交換機中存儲的地址對照表(MAC地 址對應的埠),確認具有此MAC地址的網卡連接在哪個埠上,然後僅將信包送到對應埠,有效的有效的抑制廣播風暴的產生。
這就是Switch 同HUB最大的不同點。而Switch內部轉發信包的背板帶寬也遠大於埠帶寬,因此信包處於並行狀態,效率較高,可以滿足大型網路環境大量數據並行處理的要求。
4.3.帶寬佔用方式上的區別
集 線器不管有多少個埠,所有埠都是共享一條帶寬,在同一時刻只能有二個埠傳送數據,其他埠只能等待,同時集線器只能工作在半雙工模式下;而對於交換 機而言,每個埠都有一條獨占的帶寬,這樣在速率上對於每個埠來說有了根本的保障。當二個埠工作時並不影響其他埠的工作,同時交換機不但可以工作在 半雙工模式下而且可以工作在全雙工模式下。
4.4.傳輸模式上的區別
集線器只能採用半雙工方式進行傳輸的,因為集線器是共享傳輸介質的, 這樣在上行通道上集線器一次只能傳輸一個任務,要麼是接收數據,要麼是發送數據。而交換機則不一樣,它是採用全雙工方式來傳輸數據的,因此在同一時刻可以 同時進行數據的接收和發送,這不但令數據的傳輸速度大大加快,而且在整個系統的吞吐量方面交換機比集線器至少要快一倍以上,因為它可以接收和發送同時進 行,實際上還遠不止一倍,因為埠帶寬一般來說交換機比集線器也要寬許多倍。
舉個簡單的例子,比如說讓兩組人同時給對方互相傳輸一個文件,從一個 人傳到另一個的時間為1分鍾。如果是用集線器的話,需要的時間是4分鍾。數據先從一個人傳到對方那裡,然後對方再傳回來。接著才能是另一組做相同的工作, 這樣算下來就是4分鍾。但是用交換機的話速度就快多了,在相同情況下只需要1分鍾就足夠了。由於每個埠都是獨立的,所以這兩組人可以同時傳輸數據,再因 為交換機可以工作在全雙工下,所以每兩個人也可以同時傳輸,換句話說這4個人是在同一個時間內完成的工作。所以我們也可以把集線器和交換機的處理能力看做 串列處理與並行處理。
5.總結
綜上所述,集線器的功能只是一個多埠的轉發器,無論從哪個埠傳出來的訊號都會整形再生放大後向所有的端 口廣播出去,並且所有的埠都會擠用同一個共享信帶的帶寬,造成數據量大時所有埠的帶寬大幅減少;而交換機相當於多埠橋,它為用戶提供的是獨占的點對 點的連接,數據包只發向目的埠而不會向所有埠發送,這樣減少了信號在網路發生碰撞,而且交換機上的所有埠均有獨享的信道帶寬。
交換機是繼集線器基礎上開發的一新的網路連接設備,擁有著更好更強大的功能和優點,而且還有著很高的性價比,更適應當今網路的需求。通過以上分析,我們不難看出交換機與集線器相比的明顯優勢。我相信在不久的以後交換機將會徹底替代集線器。
本文出自 51CTO.COM技術博客
5. 【山外筆記-計算機網路·第7版】第02章:物理層
[學習筆記]第02章_物理層-列印版.pdf
本章最重要的內容是:
(1)物理層的任務。
(2)幾種常用的信道復用技術。
(3)幾種常用的寬頻接入技術,主要是ADSL和FTTx。
1、物理層簡介
(1)物理層在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數據比特流,而不是指具體的傳輸媒體。
(2)物理層的作用是盡可能地屏蔽掉傳輸媒體和通信手段的差異。
(3)用於物理層的協議常稱為物理層規程(procere),其實物理層規程就是物理層協議。
2、物理層的主要任務 :確定與傳輸媒體的介面有關的一些特性。
(1)機械特性:指明介面所用接線器的形狀和尺寸、引腳數目和排列、固定和鎖定裝置等。
(2)電氣特性:指明在介面電纜的各條線上出現的電壓的范圍。
(3)功能特性:指明某條線上出現的某一電平的電壓的意義。
(4)過程特性:指明對於不同功能的各種可能事件的出現順序。
3、物理層要完成傳輸方式的轉換。
(1)數據在計算機內部多採用並行傳輸方式。
(2)數據在通信線路(傳輸媒體)上的傳輸方式一般都是串列傳輸,即逐個比特按照時間順序傳輸。
(3)物理連接的方式:點對點、多點連接或廣播連接。
(4)傳輸媒體的種類:架空明線、雙絞線、對稱電纜、同軸電纜、光纜,以及各種波段的無線信道等。
1、數據通信系統的組成
一個數據通信系統可劃分為源系統(或發送端、發送方)、傳輸系統(或傳輸網路)和目的系統(或接收端、接收方)三大部分。
(1)源系統:一般包括以下兩個部分:
(2)目的系統:一般也包括以下兩個部分:
(3)傳輸系統:可以是簡單的傳輸線,也可以是連接在源系統和目的系統之間的復雜網路系統。
2、通信常用術語
(1)通信的目的是傳送消息(message),數據(data)是運送消息的實體。
(2)數據是使用特定方式表示的信息,通常是有意義的符號序列。
(3)信息的表示可用計算機或其他機器(或人)處理或產生。
(4)信號(signal)則是數據的電氣或電磁的表現。
3、信號的分類 :根據信號中代表消息的參數的取值方式不同
(1)模擬信號/連續信號:代表消息的參數的取值是連續的。
(2)數字信號/離散信號:代表消息的參數的取值是離散的。
1、信道
(1)信道一般都是用來表示向某一個方向傳送信息的媒體。
(2)一條通信電路往往包含一條發送信道和一條接收信道。
(3)單向通信只需要一條信道,而雙向交替通信或雙向同時通信則都需要兩條信道(每個方向各一條)。
2、通信的基本方式 :
(1)單向通信又稱為單工通信,只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。如無線電廣播、有線電廣播、電視廣播。
(2)雙向交替通信又稱為半雙工通信,即通信的雙方都可以發送信息,但不能雙方同時發送/接收。
(3)雙向同時通信又稱為全雙工通信,即通信的雙方可以同時發送和接收信息。
3、調制 (molation)
(1)基帶信號:來自信源的信號,即基本頻帶信號。許多信道不能傳輸基帶信號,必須對其進行調制。
(2)調制的分類
4、基帶調制常用的編碼方式 (如圖2-2)
(1)不歸零制:正電平代表1,負電平代表0。
(2)歸零制:正脈沖代表1,負脈沖代表0。
(3)曼徹斯特:編碼位周期中心的向上跳變代表0,位周期中心的向下跳變代表1。也可反過來定義。
(4)差分曼徹斯特:編碼在每一位的中心處始終都有跳變。位開始邊界有跳變代表0,而位開始邊界沒有跳變代表1。
5、帶通調制的基本方法
(1)調幅(AM)即載波的振幅隨基帶數字信號而變化。例如,0或1分別對應於無載波或有載波輸出。
(2)調頻(FM)即載波的頻率隨基帶數字信號而變化。例如,0或1分別對應於頻率f1或f2。
(3)調相(PM)即載波的初始相位隨基帶數字信號而變化。例如,0或1分別對應於相位0度或180度。
(4)多元制的振幅相位混合調制方法:正交振幅調制QAM(Quadrature Amplitude Molation)。
1、信號失真
(1)信號在信道上傳輸時會不可避免地產生失真,但在接收端只要從失真的波形中能夠識別並恢復出原來的碼元信號,那麼這種失真對通信質量就沒有影響。
(2)碼元傳輸的速率越高,或信號傳輸的距離越遠,或雜訊干擾越大,或傳輸媒體質量越差,在接收端的波形的失真就越嚴重。
2、限制碼元在信道上的傳輸速率的因素
(1)信道能夠通過的頻率范圍
(2)信噪比
3、香農公式 (Shannon)
(1)香農公式(Shannon):C = W*log2(1+S/N) (bit/s)
(2)香農公式表明:信道的帶寬或信道中的信噪比越大,信息的極限傳輸速率就越高。
(3)香農公式指出了信息傳輸速率的上限。
(4)香農公式的意義:只要信息傳輸速率低於信道的極限信息傳輸速率,就一定存在某種辦法來實現無差錯的傳輸。
(5)在實際信道上能夠達到的信息傳輸速率要比香農的極限傳輸速率低不少,是因為香農公式的推導過程中並未考慮如各種脈沖干擾和在傳輸中產生的失真等信號損傷。
1、傳輸媒體
傳輸媒體也稱為傳輸介質或傳輸媒介,是數據傳輸系統中在發送器和接收器之間的物理通路。
2、傳輸媒體的分類
(1)導引型傳輸媒體:電磁波被導引沿著固體媒體(雙絞線、同軸電纜或光纖)傳播。
(2)非導引型傳輸媒體:是指自由空間,電磁波的傳輸常稱為無線傳輸。
1、雙絞線
(1)雙絞線也稱為雙扭線, 即把兩根互相絕緣的銅導線並排放在一起,然後用規則的方法絞合(twist)起來。絞合可減少對相鄰導線的電磁干擾。
(2)電纜:通常由一定數量的雙絞線捆成,在其外麵包上護套。
(3)屏蔽雙絞線STP(Shielded Twisted Pair):在雙絞線的外面再加上一層用金屬絲編織成的屏蔽層,提高了雙絞線抗電磁干擾的能力。價格比無屏蔽雙絞線UTP(Unshielded Twisted Pair)要貴一些。
(4)模擬傳輸和數字傳輸都可以使用雙絞線,其通信距離一般為幾到十幾公里。
(5)雙絞線布線標准
(6)雙絞線的使用
2、同軸電纜
(1)同軸電纜由內導體銅質芯線(單股實心線或多股絞合線)、絕緣層、網狀編織的外導體屏蔽層(也可以是單股的)以及保護塑料外層所組成。
(2)由於外導體屏蔽層的作用,同軸電纜具有很好的抗干擾特性,被廣泛用於傳輸較高速率的數據。
(3)同軸電纜主要用在有線電視網的居民小區中。
(4)同軸電纜的帶寬取決於電纜的質量。目前高質量的同軸電纜的帶寬已接近1GHz。
3、光纜
(1)光纖通信就是利用光導纖維(簡稱光纖)傳遞光脈沖來進行通信。有光脈沖為1,沒有光脈沖為0。
(2)光纖是光纖通信的傳輸媒體。
(3)多模光纖:可以存在多條不同角度入射的光線在一條光纖中傳輸。光脈沖在多模光纖中傳輸時會逐漸展寬,造成失真,多模光纖只適合於近距離傳輸。
(4)單模光纖:若光纖的直徑減小到只有一個光的波長,則光纖就像一根波導那樣,可使光線一直向前傳播,而不會產生多次反射。單模光纖的纖芯很細,其直徑只有幾個微米,製造起來成本較高。
(5)光纖通信中常用的三個波段中心:850nm,1300nm和1550nm。
(6)光纜:一根光纜少則只有一根光纖,多則可包括數十至數百根光纖,再加上加強芯和填充物,必要時還可放入遠供電源線,最後加上包帶層和外護套。
(7)光纖的優點
1、無線傳輸
(1)無線傳輸是利用無線信道進行信息的傳輸,可使用的頻段很廣。
(2)LF,MF和HF分別是低頻(30kHz-300kHz)、中頻(300kHz-3MH z)和高頻(3MHz-30MHz)。
(3)V,U,S和E分別是甚高頻(30MHz-300MHz)、特高頻(300MHz-3GHz)、超高頻(3GHz-30GHz)和極高頻(30GHz-300GHz),最高的一個頻段中的T是Tremendously。
2、短波通信: 即高頻通信,主要是靠電離層的反射傳播到地面上很遠的地方,通信質量較差。
3、無線電微波通信
(1)微波的頻率范圍為300M Hz-300GHz(波長1m-1mm),但主要使用2~40GHz的頻率范圍。
(2)微波在空間中直線傳播,會穿透電離層而進入宇宙空間,傳播距離受到限制,一般只有50km左右。
(3)傳統的微波通信主要有兩種方式,即地面微波接力通信和衛星通信。
(4)微波接力通信:在一條微波通信信道的兩個終端之間建立若干個中繼站,中繼站把前一站送來的信號經過放大後再發送到下一站,故稱為「接力」,可傳輸電話、電報、圖像、數據等信息。
(5)衛星通信:利用高空的人造同步地球衛星作為中繼器的一種微波接力通信。
(6)無線區域網使用ISM無線電頻段中的2.4GHz和5.8GHz頻段。
(7)紅外通信、激光通信也使用非導引型媒體,可用於近距離的筆記本電腦相互傳送數據。
1、復用(multiplexing)技術原理
(1)在發送端使用一個復用器,就可以使用一個共享信道進行通信。
(2)在接收端再使用分用器,把合起來傳輸的信息分別送到相應的終點。
(3)復用器和分用器總是成對使用,在復用器和分用器之間是用戶共享的高速信道。
(4)分用器(demultiplexer)的作用:把高速信道傳送過來的數據進行分用,分別送交到相應的用戶。
2、最基本的復用
(1)頻分復用FDM(Frequency Division Multiplexing)
(2)時分復用TDM(Time Division Multiplexing):
3、統計時分復用STDM (Statistic TDM)
(1)統計時分復用STDM是一種改進的時分復用,能明顯地提高信道的利用率。
(2)集中器(concentrator):將多個用戶的數據集中起來通過高速線路發送到一個遠地計算機。
(3)統計時分復用使用STDM幀來傳送數據,每一個STDM幀中的時隙數小於連接在集中器上的用戶數。
(4)STDM幀不是固定分配時隙,而是按需動態地分配時隙,提高了線路的利用率。
(5)統計復用又稱為非同步時分復用,而普通的時分復用稱為同步時分復用。
(6)STDM幀中每個時隙必須有用戶的地址信息,這是統計時分復用必須要有的和不可避免的一些開銷。
(7)TDM幀和STDM幀都是在物理層傳送的比特流中所劃分的幀。和數據鏈路層的幀是完全不同的概念。
(8)使用統計時分復用的集中器也叫做智能復用器,能提供對整個報文的存儲轉發能力,通過排隊方式使各用戶更合理地共享信道。此外,許多集中器還可能具有路由選擇、數據壓縮、前向糾錯等功能。
1、波分復用WDM (Wavelength Division Multiplexing)
波分復用WDM是光的頻分復用,在一根光纖上用波長來復用兩路光載波信號。
2、密集波分復用DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing)
密集波分復用DWDM是在一根光纖上復用幾十路或更多路數的光載波信號。
1、碼分復用CDM (Code Division Multiplexing)
(1)每一個用戶可以在同樣的時間使用同樣的頻帶進行通信。
(2)各用戶使用經過特殊挑選的不同碼型,因此各用戶之間不會造成干擾。
(3)碼分復用最初用於軍事通信,現已廣泛用於民用的移動通信中,特別是在無線區域網中。
2、碼分多址CDMA (Code Division Multiple Access)。
(1)在CDMA中,每一個比特時間再劃分為m個短的間隔,稱為碼片(chip)。通常m的值是64或128。
(2)使用CDMA的每一個站被指派一個唯一的m bit碼片序列(chip sequence)。
(3)一個站如果發送比特1,則發送m bit碼片序列。如果發送比特0,則發送該碼片序列的二進制反碼。
(4)發送信息的每一個比特要轉換成m個比特的碼片,這種通信方式是擴頻通信中的直接序列擴頻DSSS。
(5)CDMA系統給每一個站分配的碼片序列必須各不相同,並且還互相正交(orthogonal)。
(6)CDMA的工作原理:現假定有一個X站要接收S站發送的數據。
(7)擴頻通信(spread spectrum)分為直接序列擴頻DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)和跳頻擴頻FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)兩大類。
早起電話機用戶使用雙絞線電纜。長途干線採用的是頻分復用FDM的模擬傳輸方式,現在大都採用時分復用PCM的數字傳輸方式。現代電信網,在數字化的同時,光纖開始成為長途干線最主要的傳輸媒體。
1、早期的數字傳輸系統最主要的缺點:
(1)速率標准不統一。互不兼容的國際標准使國際范圍的基於光纖的高速數據傳輸就很難實現。
(2)不是同步傳輸。為了節約經費,各國的數字網主要採用准同步方式。
2、數字傳輸標准
(1)同步光纖網SONET(Synchronous Optical Network)
(2)同步數字系列SDH(Synchronous Digital Hierarchy)
(3)SDH/SONET定義了標准光信號,規定了波長為1310nm和1550nm的激光源。在物理層定義了幀結構。
(4)SDH/SONET標準的制定,使北美、日本和歐洲三種不同的數字傳輸體制在STM-1等級上獲得了統一,第一次真正實現了數字傳輸體制上的世界性標准。
互聯網的發展初期,用戶利用電話的用戶線通過數據機連接到ISP,速率最高只能達到56kbit/s。
從寬頻接入的媒體來看,寬頻接入技術可以分為有線寬頻接入和無線寬頻接入兩大類。
1、非對稱數字用戶線ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
(1)ADSL技術是用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造,使它能夠承載寬頻數字業務。
(2)ADSL技術把0-4kHz低端頻譜留給傳統電話使用,把原來沒有被利用的高端頻譜留給用戶上網使用。
(3)ADSL的ITU的標準是G.992.1(或稱G.dmt,表示它使用DMT技術)。
(4)「非對稱」是指ADSL的下行(從ISP到用戶)帶寬都遠遠大於上行(從用戶到ISP)帶寬。
(5)ADSL的傳輸距離取決於數據率和用戶線的線徑(用戶線越細,信號傳輸時的衰減就越大)。
(6)ADSL所能得到的最高數據傳輸速率還與實際的用戶線上的信噪比密切相關。
2、ADSL數據機的實現方案 :離散多音調DMT(Discrete Multi-Tone)調制技術
(1)ADSL在用戶線(銅線)的兩端各安裝一個ADSL數據機。
(2)「多音調」就是「多載波」或「多子信道」的意思。
(3)DMT調制技術採用頻分復用的方法,把40kHz-1.1MHz的高端頻譜劃分為許多子信道。
(4)當ADSL啟動時,用戶線兩端的ADSL數據機就測試可用的頻率、各子信道受到的干擾情況,以及在每一個頻率上測試信號的傳輸質量。
(5)ADSL能夠選擇合適的調制方案以獲得盡可能高的數據率,但不能保證固定的數據率。
3、數字用戶線接入復用器DSLAM (DSL Access Multiplexer)
(1)數字用戶線接入復用器包括許多ADSL數據機。
(2)ADSL數據機又稱為接入端接單元ATU(Access Termination Unit)。
(3)ADSL數據機必須成對使用,因此把在電話端局記為ATU-C,用戶家中記為ATU-R。
(4)ADSL最大的好處就是可以利用現有電話網中的用戶線(銅線),而不需要重新布線。
(5)ADSL數據機有兩個插口:
(6)一個DSLAM可支持多達500-1000個用戶。
4、第二代ADSL
(1)ITU-T已頒布了G系列標准,被稱為第二代ADSL,ADSL2。
(1)第二代ADSL通過提高調制效率得到了更高的數據率。
(2)第二代ADSL採用了無縫速率自適應技術SRA(Seamless Rate Adaptation),可在運營中不中斷通信和不產生誤碼的情況下,根據線路的實時狀況,自適應地調整數據率。
(3)第二代ADSL改善了線路質量評測和故障定位功能。
5、ADSL技術的變型 :xDSL
ADSL並不適合於企業,為了滿足企業的需要,產生了ADSL技術的變型:xDSL。
(1)對稱DSL(Symmetric DSL,SDSL):把帶寬平均分配到下行和上行兩個方向,每個方向的速度分別為384kbit/s或1.5Mbit/s,距離分別為5.5km或3km。
(2)HDSL(High speed DSL):使用一對線或兩對線的對稱DSL,是用來取代T1線路的高速數字用戶線,數據速率可達768KBit/s或1.5Mbit/s,距離為2.7-3.6km。
(3)VDSL(Very high speed DSL):比ADSL更快的、用於短距離傳送(300-1800m),即甚高速數字用戶線,是ADSL的快速版本。
1、光纖同軸混合網HFC (Hybrid Fiber Coax)
(1)光纖同軸混合網HFC是在有線電視網的基礎上改造開發的一種居民寬頻接入網。
(2)光纖同軸混合網HFC可傳送電視節目,能提供電話、數據和其他寬頻交互型業務。
(3)有線電視網最早是樹形拓撲結構的同軸電纜網路,採用模擬技術的頻分復用進行單向廣播傳輸。
2、光纖同軸混合網HFC的主要特點:
(1)HFC網把原有線電視網中的同軸電纜主幹部分改換為光纖,光纖從頭端連接到光纖結點(fiber node)。
(2)在光纖結點光信號被轉換為電信號,然後通過同軸電纜傳送到每個用戶家庭。
(3)HFC網具有雙向傳輸功能,而且擴展了傳輸頻帶。
(4)連接到一個光纖結點的典型用戶數是500左右,但不超過2000。
3、電纜數據機 (cable modem)
(1)模擬電視機接收數字電視信號需要把機頂盒(set-top box)的設備連接在同軸電纜和電視機之間。
(2)電纜數據機:用於用戶接入互聯網,以及在上行信道中傳送交互數字電視所需的一些信息。
(3)電纜數據機可以做成一個單獨的設備,也可以做成內置式的,安裝在電視機的機頂盒裡面。
(4)電纜數據機不需要成對使用,而只需安裝在用戶端。
(5)電纜數據機必須解決共享信道中可能出現的沖突問題,比ADSL數據機復雜得多。
信號在陸地上長距離的傳輸,已經基本實現了光纖化。遠距離的傳輸媒體使用光纜。只是到了臨近用戶家庭的地方,才轉為銅纜(電話的用戶線和同軸電纜)。
1、多種寬頻光纖接入方式FTTx
(1)多種寬頻光纖接入方式FTTx,x可代表不同的光纖接入地點,即光電轉換的地方。
(2)光纖到戶FTTH(Fiber To The Home):把光纖一直鋪設到用戶家庭,在光纖進入用戶後,把光信號轉換為電信號,可以使用戶獲得最高的上網速率。
(3)光纖到路邊FTTC(C表示Curb)
(4)光纖到小區FTTZ(Z表示Zone)
(5)光纖到大樓FTTB(B表示Building)
(6)光纖到樓層FTTF(F表示Floor)
(7)光纖到辦公室FTTO(O表示Office)
(8)光纖到桌面FTTD(D表示Desk)
2、無源光網路PON (Passive Optical Network)
(1)光配線網ODN(Optical Distribution Network):在光纖干線和廣大用戶之間,鋪設的轉換裝置,使得數十個家庭用戶能夠共享一根光纖干線。
(2)無源光網路PON(Passive Optical Network),即無源的光配線網。
(3) 無源:表明在光配線網中無須配備電源,因此基本上不用維護,其長期運營成本和管理成本都很低。
(4)光配線網採用波分復用,上行和下行分別使用不同的波長。
(5)光線路終端OLT( Optical Line Terminal)是連接到光纖干線的終端設備。
(6)無源光網路PON下行數據傳輸
(7)無源光網路PON上行數據傳輸
當ONU發送上行數據時,先把電信號轉換為光信號,光分路器把各ONU發來的上行數據匯總後,以TDMA方式發往OLT,而發送時間和長度都由OLT集中控制,以便有序地共享光纖主幹。
(8)從ONU到用戶的個人電腦一般使用乙太網連接,使用5類線作為傳輸媒體。
(9)從總的趨勢來看,光網路單元ONU越來越靠近用戶的家庭,即「光進銅退」。
3、無源光網路PON的種類
(1)乙太網無源光網路EPON(Ethernet PON)
(2)吉比特無源光網路GPON(Gigabit PON)
6. [計算機網路之二] 物理層
物理層考慮的是怎樣才能在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數據比特流,而不是指具體的傳輸媒體。物理層的作用是盡可能地屏蔽掉不同傳輸媒體和通信手段的差異,使物理層上面的數據鏈路層感覺不到這些差異,這樣就可使數據鏈路層只需要考慮如何完成本層的協議和服務,而不必考慮網路具體的傳輸媒體和通信手段是什麼。
物理層的協議也稱為物理層 規程 。
(1)機械特性
指明介面所用接線器的形狀和尺寸、引腳數目和排列、固定和鎖定裝置等。
(2)電氣特性
指明在介面電纜的各條線上出現的電壓的范圍。
(3)功能特性
指明在某條線上出現的某一電平的意義。
(4)過程特性
指明對於不同功能的各種可能事件的出現順序。
數據在計算機內部多採用並行傳輸方式,但在通信線路上的傳輸方式一般都是串列傳輸 ,即逐個比特按照事件順序傳輸。因此物理層還要完成傳輸方式的轉換。
一個數據通信系統可劃分為三大部分,即 源系統(或發送端、發送方)、傳輸系統(或傳輸網路)和目的系統(或接收端、接收方) 。
消息 :通信的目的是傳遞消息,如語音、文字、圖像視頻。
數據 :運送消息的實體,使用特定方式表示的信息,通常是有意義的符號序列。
信號 :數據的電氣或電磁的表現。
碼元 :代表不同離散數值的基本波形。
信道不等同於電路,信道一般都是用來表示向某一個方向傳送信息的媒體,一條通信電路往往包含一條發送信道和一條接收信道。
又稱為 單工通信 ,即只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。無線電廣播或有線電廣播以及電視廣播就屬於這種類型。
又稱為 半雙工通信 ,即通信的雙方都可以發送信息,但不能雙方同時發送(當然也不能同時接收)。這種通信方式是一方發送另一方接收,過一段時間後可以再反過來。
PS. 一般對講機屬於半雙工!!!
又稱為 全雙工通信 ,即通信的雙方可以同時發送和接收信息。
數字信號一般用方形脈沖來表示:
對於模擬信道,信道帶寬 W = f2 - f1,f1 是信道能通過的最低頻率,f2 是信道能通過的最高頻率,兩者都是由信道的物理特性決定的。
數字信道時一種離散信道,它只能傳送取離散值的數字信號,信道的帶寬決定了信道中能不失真地傳輸脈沖序列的最高速率。
一個數字脈沖稱為一個碼元,用碼元速率表示單位時間內信號波形的變換次數,即單位時間內通過信道傳輸的碼元個數。若信號碼元的寬度為 T 秒,則碼元速率 B = 1/T,單位為波特(Baud),所以碼元速率也叫波特率。
有限帶寬無雜訊信道的極限碼元速率為:
B = 2W(Baud) // W 為信道帶寬
一個碼元所帶的位數是由碼元所取的離散值種類所決定的,存在如下關系:
n = log 2 N // n 為碼元所帶位數,N 為碼元種類數
根據上述兩個公式,可以計算出理想無雜訊狀況下,信道的最大數據傳輸速率為:
R = B log 2 N = 2W log 2 N
有限帶寬有雜訊信道的極限數據速率:
C = W log 2 (1+S/N)
【解析】W 為信道帶寬,S 為信號的平均功率,N 為雜訊的平均功率,S/N 叫作信噪比,在實際使用中 S 與 N 的比值太大,故常取其分貝數(dB),分貝與信噪比的關系為:
dB = 10 log10(S/N)
(1)導引型
(2)非導引型
頻分復用 FDM(Frequency Division Multiplexing) 的所有用戶在同樣的時間佔用不同的帶寬(頻率帶寬)資源,用戶在分配到一定的頻帶後,在通信過程中自始至終都佔用這個頻帶。
時分復用 TDM(Time Division Multiplexing) 是將時間劃分為一段段等長的時分復用幀。每一個時分復用的用戶在每一個 TDM 幀中佔用固定序號的時隙。
統計時分復用 STDM(Statistic TDM)
波分復用 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 就是光的頻分復用。
碼分復用 CDM(Code Division Multiplexing) :在相同的時間使用相同的頻帶進行通信。
在 CDMA(碼分多址:Code Division Multiplexing Access) 中,每一個比特時間被劃分為 m 個短的間隔,稱為 碼片(chip) 。使用 CDMA 的每個站被指派一個唯一的 m bit 碼片序列(chip sequence) ,發送比特 1 使用 m bit 碼片序列,發送比特 0 使用碼片序列的反碼。
CDMA 系統的一個重要特點就是這種體制給每一個站分配的碼片序列不僅必須各不相同,並且還必須互相正交。
非對稱數字用戶線 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)技術是 用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造 ,使它能夠承載寬頻數字業務。
光纖同軸混合網(HFC 網,Hybrid Fiber Coax)是在目前覆蓋面很廣的有線電視網的基礎上開發的一種居民寬頻接入網。
7. 物理層要解決哪些問題物理層的主要特點是什麼
物理層要解決的問題:
1、物理層要盡可能屏蔽掉物理設備、傳輸媒體和通信手段的不同,使上面的數據鏈路層感覺不到這些差異的存在,而專注於完成本曾的協議與服務。
2、給其服務用戶(數據鏈路層)在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流(一般為串列按順序傳輸的比特流)的能力。為此,物理層應解決物理連接的建立、維持和釋放問題。
3、在兩個相鄰系統之間唯一地標識數據電路。
物理層的主要特點:
由於在OSI之前,許多物理規程或協議已經制定出來了,而且在數據通信領域中,這些物理規程已被許多商品化的設備鎖採用。
加之,物理層協議涉及的范圍廣泛,所以至今沒有按OSI的抽象模型制定一套心的物理層協議,而是沿用已存在的物理規程,將物理層確定為描述與傳輸媒體介面的機械、電氣、功能和規程特性。
由於物理連接的方式很多,傳輸媒體的種類也很多,因此,具體的物理協議相當復雜。
規程與協議的區別:
在數據通信的早期,對通信所使用的各種規則都稱為「規程」(procere),後來具有體系結構的計算機網路開始使用「協議」(protocol)這一名詞,以前的「規程」其實就是「協議」,但由於習慣,對以前制定好的規程有時仍常用舊的名稱「規程」。
8. 計算機網路基礎重要知識點
計算機網路基礎重要知識點,第一章概述的知識點包含章節導引,第一節計算機網路的定義與作用,第二節計算機網路技術的發展,第三節計算機網路的分類與主要性能指標,第四節計算機網路的體系結構,。參考模型的七層結構很重要,要理解如下:
從最底層到最高層:物理層,內數據鏈路容層,網路層,傳輸層,會話層,表示層,應用層.
物理層:在通信系統間建立物理鏈接,實現原始位流的傳輸。工作在該層的設備有 中繼器 集線器 網卡 數據的傳輸單位 是 比特流.
數據鏈路層:實現物理網路中的系統標識,具有組幀功能,在共賞傳輸介質的網路中,還提供訪問控制功能,提供數據的無錯傳輸。 工作在層的設備有 交換機
網橋。 傳輸單位 是幀。
網路層:對整個互聯網路中的系統進行統一的標識,具有分段和重組功能還具有定址的功能,實現擁塞控制功能。
傳輸層: 實現主機間進程到進程的數據通信。 數據傳輸的單位是 段。
會話層:組織和同步不同主機上各種進程間的通信。
表示層:為應用進程間傳送的數據提供表示的方法即確定數據在計算機中編碼方式。
應用層: 是(唯一)直接給網路應用進程提供服務。
9. 簡答題:計算機網路中物理層的主要任務是什麼
計算機網路中物理層的主要任務是以下三點:
1.為數據端設備提供傳送數據的通路,數據通路可以是一個物理媒體,也可以是多個物理媒體連接而成。一次完整的數據傳輸,包括激活物理連接,傳送數據,終止物理連接。所謂激活,就是不管有多少物理媒體參與,都要在通信的兩個數據終端設備間連接起來,形成一條通路。
2.傳輸數據,物理層要形成適合數據傳輸需要的實體,為數據傳送服務。一是要保證數據能在其上正確通過,二是要提供足夠的帶寬(帶寬是指每秒鍾內能通過的比特(BIT)數),以減少信道上的擁塞。傳輸數據的方式能滿足點到點,一點到多點,串列或並行,半雙工或全雙工,同步或非同步傳輸的需要。
3. 完成物理層的一些管理工作。
物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無線信道等。通信用的互連設備指DTE和DCE間的互連設備。DTE即數據終端設備,又稱物理設備,如計算機、終端等都包括在內。而DCE則是數據通信設備或電路連接設備,如數據機等。數據傳輸通常是經過DTE──DCE,再經過DCE──DTE的路徑。互連設備指將DTE、DCE連接起來的裝置,如各種插頭、插座。LAN中的各種粗、細同軸電纜、T型接、插頭,接收器,發送器,中繼器等都屬物理層的媒體和連接器。
10. 網路題:物理層定義了什麼四個方面的內容
物理層(或稱物理層,Physical Layer)是計算機網路OSI模型中最低的一層。物理層規定:為傳輸數據所需要的物理鏈路創建、維持、拆除,而提供具有機械的,電子的,功能的和規范的特性。簡單的說,物理層確保原始的數據可在各種物理媒體上傳輸。區域網與廣域網皆屬第1、2層。
物理層是OSI的第一層,它雖然處於最底層,卻是整個開放系統的基礎。物理層為設備之間的數據通信提供傳輸媒體及互聯設備,為數據傳輸提供可靠的環境。如果您想要用盡量少的詞來記住這個第一層,那就是「信號和介質」。
OSI採納了各種現成的協議,其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5的物理層協議。