计算机网络物理层

计算机科学与技术计算机网络物理层思维导图，包含功能：机械特性：说明接口的插头尺寸、插头各管脚的位置等、电气特性：说明传输线上出现的电压应在什么范围。

物理层

• 功能
  • 四个特性
    • 机械特性：说明接口的插头尺寸、插头各管脚的 位置等
    • 电气特性：说明传输线上出现的电压应在什么范 围
    • 功能特性：说明某根传输线上出现的某一电平代 表何种意义
    • 规程特性：说明对于不同的功能各种可能事件出 现的先后顺序
• 接口
  • DTE(Data Terminal Equipment)是具有数据处理能力 及发送和接收数据信息能力的设备。 DCE(Data Circuit-Terminating Equipment)是能够通 过网络发送和接收模拟或数字信号形式数据的设备。 DTE一般不直接连接网络，它通过一台DCE通信， DTE和DCE的连接称为DTE—DCE接口。 在DTE—DCE接口上既有数据信息又有控制信息。 为了使各个计算机公司生产的DTE可以方便地和DCE 相连，就必须对DTE—DCE接口进行标准化，这些标 准就是我们通常所说的物理层协议。
  • EIA-232接口标准
    • 机械特性
      • DB25连接器 数据-4，控制-11，定时-3，其它-7 电缆长度不能超过25米
    • 电气特性
      • 数据以逻辑0、1的形式传输。 数据信号采用非归零电平编码(NRZ-L) 0对应正电平，1对应负电平。电压-15～+15V
      • 控制信号的电气规范：电压-15～+15V 正电平—开 负电平—关
    • 功能特性
      • 2-TxD、3-RxD、4-RTS、5-CTS、6-DSR、7-SG、8-CD、20-DTR、22-RI
    • 规程特性
    • 子集
      • 很多实际的DTE—DCE接口只用到9针的连接器， 这是EIA-232标准接口的一个子集。由于大多数用 户并不需要EIA-232标准接口的所有功能。例如： 在异步串行通信中，不需要同步时钟信号线。只需要 2、3、4、5、6、7、8、20和22号信号线，共9针。 计算机的串行口实际上就是EIA-232标准接口的一个 子集。
  • USB接口
  • RJ45接口（8P8C）是双绞线连接器（水晶头）
    • • 8P8C，也称之为RJ45，是以太网使用双绞线 连接时常用的连接器插头。 8P8C： 8个位置(Position) 8个触点(Contact) 在百兆以太网中，仅使用1、2、3、6四根线。 差分信号传输方式，减少电磁干扰，其中1、 2为TX(发送)，3、6为RX(接收)。 在千兆以太网或者以太网供电中，全部的四 对都被使用。
• 传输介质
  • 转变为信号才能传输
  • 导向型（有线）、非导向型（无线）介质
    • 有线、快
  • 介质类型
    • 双绞线
      • 接口为水晶头，有两种相序
      • 非屏蔽UTP
        • 8类（1类、2类、3类、4类、五类、超五类、六类、超六类）
          • 一类线（CAT1）：线缆最高频率带宽是750kHZ，用于报警系统，或只适 用于语音传输（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），不用 于数据传输。 二类线（CAT2）：线缆最高频率带宽是1MHZ，用于语音传输和最高传 输速率4Mbps的数据传输，常见于使用4MBPS规范令牌传递协议的旧的 令牌网。 三类线（CAT3）：指在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆，该电缆的 传输频率16MHz，最高传输速率为10Mbps（10Mbit/s），主要应用于语 音、10Mbit/s以太网（10BASE-T）和4Mbit/s令牌环，最大网段长度为 100m，采用RJ形式的连接器，已淡出市场。（2对4芯线） 四类线（CAT4）：该类电缆的传输频率为20MHz，用于语音传输和最高 传输速率16Mbps（指的是16Mbit/s令牌环）的数据传输，主要用于基于 令牌的局域网和10BASE-T/100BASE-T。最大网段长为100m，采用RJ形 式的连接器，未被广泛采用。（4对8芯） 五类线（CAT5）：该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，线缆最高频率带宽为100MHz，最高传输率为100Mbps，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和1000BASE-T网络，最大网段长为100m，采用RJ形式的连接器。这是最常用的以太网电缆。在双绞线电缆内，不同线对具有不同的绞距长度。通常，4对双绞线绞距周期在38.1mm长度内，按逆时针方向扭绞，一对线对的扭绞长度在12.7mm以内。 超五类线（CAT5e）：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值（ACR）和信噪比（SNR）、更小的时延误差，性能得到很大提高。超5类线主要用于千兆位以太网（1000Mbps）。 六类线（CAT6）：该类电缆的传输频率为1MHz～250MHz，六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比（PS-ACR）应该有较大的余量，它提供2倍于超五类的带宽。六类布线的传输性能远远高于超五类标准，最适用于传输速率高于1Gbps的应用。六类与超五类的一个重要的不同点在于：改善了在串扰以及回波损耗方面的性能，对于新一代全双工的高速网络应用而言，优良的回波损耗性能是极重要的。六类标准中取消了基本链路模型，布线标准采用星形的拓扑结构，要求的布线距离为：永久链路的长度不能超过90m，信道长度不能超过100m。 超六类或6A（CAT6A）：此类产品传输带宽介于六类和七类之间，传输频率为500MHz，传输速度为10Gbps，标准外径6mm。和七类产品一样，国家还没有出台正式的检测标准，只是行业中有此类产品，各厂家宣布一个测试值。 七类线（CAT7）：传输频率为600MHz，传输速度为10Gbps，单线标准外径8mm，多芯线标准外径6mm 。
      • 屏蔽双绞线电缆STP
        • 成本高，但对噪声屏蔽效果好
      • UTP连接器
    • 同轴电缆
      • 适用于有线电视
      • 粗缆10Base5
      • 细缆10Base2
    • 光纤
      • 抗干扰，传输效率高，传输距离长
      • 单模
        • 直径小，成本高
      • 多模
        • 有失真
          • 多模阶跃
          • 多模渐变
    • 无线传输介质
      • 信号
        • 红外
        • 微波
      • 两种方法
        • 定向
        • 全向
• 物理层互联设备
• 浮动主题