计算机网络：物理层

王道计算机网络第二章物理层思维导图学习

计算机网络：物理层

• 通信基础
  • 基本概念
    • 数据：传输信息的实体
      • 模拟信号：连续变化的数据
      • 数字信号：有限的离散数据
    • 码元：固定时长的信号波形
    • 数据通信系统
      • 信源：产生和发送数据的源头
      • 信宿：接收数据额终点
      • 信道：信号的传输媒介（向一个方向传送信息）
        • 传输介质
          • 无线信道
          • 有线信道
        • 传送的信号
          • 基带信号（数字信道）
          • 宽带信号（模拟信道）
        • 通信双方信息
          • 单工通信
          • 半双工通信
          • 全双工通信
    • 传输速率
      • 码元传输速率：1s内传输多少个码元
      • 信息传输速率：1s内传输多少个比特=M个码元 * n bit信息量
  • 奈氏准则和香农定理
    • 奈氏准则：避免码间串扰，理想情况下极限码元传输率为2M Baud 公式=2WlogV
    • 香农定理：带宽受限且有噪声的信道极限数据传输率 公式=Wlog（1+S/N）
  • 编码与调制
    • 数字数据
      • 数字发送器 数字信号 编码
      • 调制器 模拟信号 调制
    • 模拟数据
      • PCM编码器 数字信号 编码
      • 放大器调制器 模拟信号 调制
    • 三种常用的编码方式
      • 非归零码
      • 曼彻斯特编码：前低后高或前高后低
      • 差分曼彻斯特编码：常用于局域网，同1异0
      • 4B/5B编码
    • 数字数据调制模拟信号调制方法
      • ASK
      • FSK
      • PSK
      • QAM:ASK和PSK结合起来 R=Blog(m*n)
    • 模拟信号编码为数字信号：抽样，量化，编码
  • 传输方式
    • 电路交换，报文交换，分组交换
  • 数据报和虚电路
• 传输介质
  • 双绞线
    • 无屏蔽双绞线
    • 屏蔽双绞线
  • 同轴电缆：有良好的抗干扰性
  • 光纤
    • 多模光纤： 全反射 发光二极管 近距离
    • 单模光纤：只有一个光 激光二极管 远距离
  • 无线传输介质
    • 无线电波：信号向所有方向传输，较强的穿透力
    • 微波：信号向固定方向传播，无需转换格式
    • 红外线，激光：要转换格式
    • 卫星通信：通信容量大，距离远，覆盖广，但延迟时间长
  • 物理层的接口特性
    • 机械特性
    • 电气特性
    • 功能特性
    • 规程特性
• 物理层设备
  • 中继器：对信号进行再生和还原
    • 5-4-3规则：4个中继器串联5个网段通信介质中只有3个主机段
    • 中继器两端的网段一定要是同一个协议
  • 集线器：多端口的中继器；再生和放大信号；集线器以广播的方式将信号从除输入端口外的所有端口输出