物理层基础博客

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,而不是指具体的传输媒体

物理层的作用正是要尽可能的屏蔽掉这些传输媒体和通信手段的差异,是上面的数据链路层感受不到这些差异

用于物理层的协议也称为物理层规程

物理层主要任务就是确定与传输媒体的接口有关的一些特性

一个数据通信系统分为:

源系统一般包括:

目的系统一般包括:

信道一般用来表示向某一个方向传送信息的媒体。一条通信信道一般包含一条发送信道和一条接收信道

1924年,奈奎斯特 (Nyquist) 就推导出了著名的奈氏准则。他给出了在假定的理想条件下,为了避免码间串扰,码元的传输速率的上限值

在任何信道中,码元传输的速率是有上限的,否则就会出现码间串扰的问题,使接收端对码元的判决(即识别)成为不可能。

信噪比就是信号的平均功率和噪声的平均功率之比。常记为 S/N,并用分贝 (dB) 作为度量单位。即:

1984年,香农 (Shannon) 用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率(香农公式)。 信道的极限信息传输速率 C 可表达为:

其中:

推论:

传输媒体也称为传输介质或传输媒介,它就是数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路。

传输媒体可分为两大类,即导引型传输媒体和非导引型传输媒体。

双绞线

最常用的传输媒体。 模拟传输和数字传输都可以使用双绞线,其通信距离一般为几到十几公里。

eg:

屏蔽双绞线 STP (Shielded Twisted Pair)带金属屏蔽层

无屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted Pair)

同轴电缆

同轴电缆具有很好的抗干扰特性,被广泛用于传输较高速率的数据。 同轴电缆的带宽取决于电缆的质量。

光缆

光纤是光纤通信的传输媒体。 由于可见光的频率非常高,约为 108 MHz 的量级,因此一个光纤通信系统的传输带宽远远大于目前其他各种传输媒体的带宽。

将自由空间称为“非导引型传输媒体”。 无线传输所使用的频段很广。

为提高信道利用率,可以使用如下信道复用技术:

频分复用就是每个用户分配到一定的频带后,通信时一直占据着自己的频带,即就是每个用户占用的是不同的带宽资源(这里的带宽资源指的是频率带宽而不是数据的发送速率)。所以说,这种方法就是将不同频率的数据合成在同一信道发送,在接收端再将其分开。合成示意图如下:

时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧,再将每个帧划分等分给用户使用,每个时分复用的用户占用固定序号的时隙,每个用户所占的时隙是周期性地出现,其周期就是时分复用帧的长度,相比较频分复用,时分复用的所有用户是在不同的时间占用相同的频带宽度。

为了弥补线路资源浪费的缺点,对时分复用进行了改进,产生了统计时分复用。如下图是统计时分复用的工作原理:

统计时分复用的每个帧中的时隙数小于连接在集中器上的用户数,每个用户有了数据后随时发送到集中器的输入缓存当中,集中器按顺序扫描输入缓存,将数据集中起来组成每个STDM帧,对于没有输入缓存的就略过,所以STDM帧并不是固定分配间隙,而是由集中器按顺序扫描之后将存在数据组成STDM帧然后发送出去。由于每个用户的时隙序列并不固定,所以在分用器上将数据分用时就需要别的数据帮助分用,那就是上图中帧中红色部分的开销,这部分数据放入地址(序号)顺序,帮助分用器分用数据。

波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器,Multiplexer)汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术

波分复用就是光的频分复用,原理与频分复用大致相同,

码分复用(CDM,常用CDMA(码分多址)):用一组包含互相正交的码字的码组携带多路信号,每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信,由于各用户使用经过特殊挑选的不同码型,因此各用户之间不会造成干扰

1 Service基本概念1.1 什么是Service在kubernetes中,Pod是应用程序的载体,当我们需要访问这个应用时,可以通过Pod的IP进行访问,但是这里有两个问题:Pod的IP地址不固定,一旦Pod异常退出、节点故障,则会造成Pod发生重建,一旦发生重建客户端则会访问失败;Pod如果扩展多份,会造成客户端无法有效使用新增Pod,如果Pod进行缩容又会造成客户端访问错误;为

1 Ingress基本概念1.1 为何需要Ingress使用NodePort类型的Service可以将集群内部服务暴露给集群外部客户端,但使用这种类型Service存在如下几个问题:一个端口只能一个服务使用,所有通过NodePort暴露的端口都需要提前规划;如果通过NodePort暴露端口过多,后期维护成本太大,且不易于管理;目前Service底层使用的Iptables、IPVS,仅支持

分层模型的核心思想是模块化和职责分离。通过将网络划分为核心层、汇聚层和接入层,可以实现以下目标:可扩展性:网络可以轻松扩展以适应更多的用户和设备。易管理性:每个层次职责清晰,便于管理和故障排查。高性能:优化各层功能,提升整体网络效率。可靠性:分层设计可以隔离故障,增强网络的稳定性。1.核心层(Core Layer)核心层是网络架构的“心脏”,也被称为网络的骨干层。它的主要任务是提供高速、可靠的数据

OSI物理层将代表数据链路层帧的比特编码为信号并通过物理介质——铜缆、光纤、和无线介质,用于连接网络设备—传输和接收这些信号。

大家好!我是小黄,很高兴又跟大家见面啦 !拒绝水文,从我做起 !!!!今天更新的是:13 物理层及基础布线 。往期检索:程序设计学习笔记——目录创

物理层由工程师开发的硬件组成,其形式为电子电路、介质和连接器。因此,由相关的电气和通信工程组织定义管制该硬件的标准是很合适的。 而上层 OSI 协议和运行则通过软件执行,并由软件工程师和计算机科学家设计。就像我们在前一章节中了解的,TCP/IP 协议族中的服务和协议是由 RFC 中的 Internet 工程任务组(IETF) 定义的。 类似于数据链路层相关技

前言物理层作为OSI模型中的第一层,负责建立、维护和断开物理连接。计算机网络的物理层直接与物理媒介相连,如电缆、光纤和无线频谱。它涉及的不仅仅是硬件设备,还包括了一系列的协议和标准,这些共同定义了如何在设备间传输原始比特流。从简单的铜线到复杂的光纤网络,从有线电视到全球互联网,物理层的技术无处不在,构成了现代通信的基石。物理层的重要性在于它为网络通信提供了实体基础。无论是家庭小型网络还是大型

OSI 物理层通过网络介质传输构成数据链路层帧的比特。该层从数据链路层接收完整的帧,并将这些帧编码为一系列信号,传输到本地介质上。经过编码的比特构成了帧,这些比特可以被终端设备或中间设备接收。 通过本地介质传输帧需要以下一些物理层要素:物理介质和关联的连接器在介质上表示比特数据编码和控制信息网络设备上的发送器和接收器电路 在通信过程的

介质不会将帧作为一个实体传送。介质会逐个传送信号,这些信号代表构成帧的比特。 表示数据的网络介质存在三种基本形式: 铜缆 光缆 无线介质比特的表示(即,信号类型)视介质类型而定。对于铜缆介质,信号为电子脉冲模式。对于光缆,信号为光模式。对于无线介质,信号为无线电传输模式。 识别帧 当物理层将

物理层功能一、物理层的功能1、如何使用物理信号来表示数据1和0;2、数据传输是否可同时在两个方向上进行;3、信双方如何建立和终止连接;4、物理接口特性。二、网络传输介质1、信号(模拟信号和数字信号)HDMI数字VGA模拟(1)模拟型号信号参数(幅度、频率等)的大小连续变化的电磁波,可以按不同频率在媒体上传输。缺点--信号在传输过程中产生的失真;噪声和衰减。放大器(2)数字信号--不连续的物理量,信

在两个主机传递信息时中间的物理层是怎么样传递的 以点对点通信线路为例子 graph LR 主机A-->路由器A-->路由器B-.-N个中转点-.->主机B 其中主机和路由器的交互 graph TD 主机A的网络层--发出信息:要选择下一站是路由器A-->主机A的链路层--传递信息-->主机A的物理层 ...

网络协议概述OSI是一个开放性的通信系统互连参考模型,他是一个定义得非常好的协议规范。OSI模型有7层结构,每层都可以有几个子层。 OSI的7层从上到下分别是 7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层;其中高层(即7、6、5、4层)定义了应用程序的功能,下面3层(即3、2、1层)主要面向通过网络的端到端的数据流。通常把567归为一层的协议图示:一、物理

第3章 物理层 内容提要:物理层主要负责在物理链路上传输非结构的比特流,提供为建立、维护和拆除物理链路所需要的机械的、电气的、功能的和规程的特性。物理层为计算机通信网络进行信息传输提供实际传输通道,物理层协议是本章的知识要点。 物理层是OSI/RM模型中的最底层,但它既不是指连接计算机的具体物理设备,也不是指负责信号传输的具体物理介质,而是指在连接开放系统的物理介质上为上一层(指数据链路层)提供传

物理层的主要功能是:在终端设备间传送比特流,定义了电压、借口、电缆标准和传输距离    物理层考虑的主要是如何尽最大能力确保不管自己物理层怎么变化,上层服务对象(数据链路层)都感受不到传输给它的数据的差异。简而言之就是,不管你物理层怎么做,只要你传输的数据是稳定的就OK。    为了确保这一要求,因此就有必要对物理层做要求,因此大家就想出将这些要求形成一个规

我们从这一节开始,学习TCP/IP体系中的最底层,也是和底层通信结合最紧密的一层——物理层。我们主要学习物理层涉及到的四大特性,以及工作在物理层的通信设备。物理层四大特性首先,我们回想一下,前面学过的数据发送的过程。数据从发送方的应用层下来,到传输层、网络层、数据链路层,最后到达物理层,转换成比特流,通过信道发送出去。可见,物理层的主要工作就是传输比特流。而通过我们前面的学习可以知道,数据的通信手

物理层是计算机网络OSI模型中最低的一层。物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除,而提供具有机械的,电子的,功能的和规范的特性。简单的说,物理层确保原始的数据比特流可在各种物理媒体上传输。使得上层数据链路层只需要将数据传输给物理层而不用去关心数据的传输方式和传输途径。物理层要解决的主要问题:(1)物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体,通信手段的不同。物理层使数据链路层感觉不到这

核心:“举一反三”的本质 “举一反三”的本质,不是聪明,而是一种可拆解的能力:“知识迁移”。 它由两部分构成: “举一”:抽象。 剥离掉具体例子(“一”)的无关信息(噪声),提取出其底层的“通用规律”(信号/模型)。 “反三”:应用。 遇到新问题(“三”),同样剥离其无关信息,识别出其“核心结构”, ...

前一段时间,在编写程序的过程中,需要一个帮助功能按钮。这个按钮众所周知,按下按钮以后,鼠标变成带有问号的鼠标,然后点击画面上的控件,然后就回出现一个提示的文本,该处是什么含意。就好像右击“我的电脑”以后,选择属性,然后在出现的系统属性对话框中的右上角问号按钮一样。导言     前一段时间,在编写程序的过程中,需要

随着各种软件的大小不断上升,从之前的几M到现在的几G,让小内存的手机“忍受着这个年纪不该承受的压力”,有时候想玩个游戏,要么卡的不行,要么玩到一半就卡机/死机,真的很扫兴。如果出现死机或者卡机的情况,我们一般的做法就是重启,按键不行就拔电池,但是现在就不行了,很多手机厂商把手机都做成了一体机,无法拆卸电池,这无疑是让本来就卡机的用户雪上加霜啊。卡机/死机是所有手机难逃出的魔掌,即便是以流畅出名的i

小学一下 当初听到这个东西云里雾里的,真的感觉好逆天啊 本文的格式化全部由 \(\text{AI}\) 完成,真的太强大了 考虑一类问题,你不会,然后打了暴力,发现暴力大概是先在外面枚举状态,然后里面是一个 \(\text{dp}\) 来计数。大概就是这样 void dfs(int x){ if(x ...

THE END
0.【计算机网络系列】物理层①:物理层的基本概念以及数据通信的基础知识物理层的作用正是要尽可能地屏蔽掉这些传输媒体和通信手段的差异,使物理层上面的数据链路层感觉不到这些差异,这样就可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和通信手段是什么。用于物理层的协议也常称为物理层规程(procedure)。其实物理层规程就是物理层协议。只是在“协议”jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8vsa5=1:>67:1gsvrhng1jfvjnnu1739@>;768
1.计算机网络考前重点总结计算机网络考试总结1、物理层 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,而不是指具体的传输媒体。 物理层的作用是要尽可能地屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异。 用于物理层的协议也常称为物理层规程(procedure)。 主要任务:确定与传输媒体的接口的一些特性。 jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8Kcpvgt{=5621gsvrhng1jfvjnnu1747>;9937
2.计算机网络复习材料计算机网络复习材料的内容摘要:计算机网络复习资料计办(2)班填空题1.建立计算机网络的主要目的是资源共享2.ISO/OSI参考模型将网络分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层3.使用分层结构可以把复杂的计算机网络简化,jvzquC41o0972mteu0tfv8iqe1:b::;943>/j}rn
3.计算机网络教案3物理层.docx能力培养目标能够根据网络需求选择合适的物理介质教学内容§2 物理层内容回顾与本次课内容介绍一、物理层的基本概念物理层的主要任务和物理层规程描述的内容。二、数据通信的基础知识 1.数字信号(1)数字信号与模拟信号(2)数字信号在传输中会失真(3)带宽和传输速率极限 2.调制解调技术(1)在电信号中表示数字的不同jvzquC41oc~/dxtm33>/exr1jvsm1;5441642<4:34725:5392652?60ujzn
4.物理层物理层(Physical Layer)是计算机网络OSI模型中最低的一层,位于OSI参考模型的最底层,它直接面向实际承担数据传输的物理媒体(即通信通道),物理层的传输单位为比特(bit),即一个二进制位(“0”或“1”)。实际的比特传输必须依赖于传输设备和物理媒体,但是,物理层不是指具体的物理设备,也不是指信号传输的物理媒体,而jvzquC41dcolg7xqiq{/exr1ngsnc8XjqyOopnwNkpq/j}rAngsncRi?38?86
5.计算机网络知识总结二:物理层物理层考虑的是: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,而不是指具体的传输媒体。物理层的作用是:要尽可能地屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异。用于物理层的协议也常称为物理层规程 (procedure)。 物理层的主要任务:确定与传输媒体的接口特性 机械特性 :指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和jvzquC41yy}/lrfpuj{/exr1r1=edlif86gb2m
6.计算机网络物理层规程与协议有什么区别1.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,而不是指具体的传输媒体。 作用:尽可能屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异。 用于物理层的协议也常称为物理层规程 (procedure)。 物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性。 机械特性:指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排 jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8Ush3>18=897;=41jwvkerf1mjvckrt1:952567:A
7.计算机网络基础(程序员必学简化版)网络基础配置学习物理层的作用是要尽可能地屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异。 用于物理层的协议也常称为物理层规程 (procedure)。 1.物理层传输介质 引导型介质 信号在固体介质中传播,例如铜、光纤、同轴电缆 光纤 高速运行 高速点对点传输(10-100 Gbps) 低错误率 jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8|gkzooa==9426928ftvkimg8igvcomu86469888A=
8.安全问题论文汇总十篇但是网络安全不仅要防范外部网,同时更防范内部网。因为内部网安全措施对网络安全的意义更大。据调查,在已知的网络安全事件中,约70%的攻击是来自内部网。内部网的安全问题主要体现在:物理层的安全,资源共享的访问控制策略,网内病毒侵害,合法用户非授权访问,假冒合法用户非法授权访问和数据灾难性破坏。jvzquC41yy}/z~jujw4dqv3ep1nbq€jp15<17<3jvor
9.物理层的常用标准解读腾讯云开发者社区EIA RS-449 是为替代EIA RS-232-C而提出的物理层标准接口。由 3 个标准组成。 RS-449 规定了接口的机械特性、功能特性的过程特性(相当于V.35)。 RS-423-A 规定采用非平衡传输时(即所有的电路共用一个公共地)的电气特性。 RS-422-A 规定采用平衡传输时(即所有的电路没有公共地)的电气特性 jvzquC41enuvf7ygpekov7hqo1jfxnqqrgx0c{ykenk04<=:6;;