計算機網路三物理層面

『壹』 計算機網路由哪三大部分組成

計算機網路由以下三個主要部分組成：

• 硬體：計算機網路中的硬體包括計算機、伺服器、路由器、交換機、網卡、集線器等設備，用於實現數據在網路中的傳輸和交鏈清含換。棚笑

• 軟體：計算機網路中的軟體包括各種協議、應用程序、操作系統等，用於控制數據在網路中的傳輸、處理和存儲。

• 協議：計算機網路中的協議是實現數據在網路中傳輸和交換的一系列規則和標准，包括物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、應用層等不同的協議，用於控制數據在網路中的傳輸格式、傳輸方式、傳輸控制和數據處理等方面。

這三個部分共同構成了計算機網路的基本框架，使得計算機和其他設備可以互相連接和通信，並實現數據在網路中的傳輸和交換。其中，硬體提供了數據傳輸和交換的正吵物理基礎，軟體則控制了數據在網路中的傳輸和處理，協議則規定了數據在網路中傳輸的方式、格式和控制方式。

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『貳』 計算機網路-物理層

物理層特性： 與傳輸媒體有關的一些特性

機械特性

電氣特性

功能特性

過程特性

一個數據通信系統可劃分為三大部分，即源系統（發送端、發送方）、傳輸系統（傳輸網路）和目的系統（接收端、接收方）

根據信號中代表消息的參數的取值方式不同，信號課分為模擬信號（連續信號）和數字信號（離散信號）。代表數字信號不同離散數值的基本波形稱為碼元。

沒有經過調制的信號叫做基帶信號

調制可分為兩大類。一類是僅僅對基帶信號的波形進行變換，變換後的信號仍然是基帶信號，這類調制稱為基帶調制，或者稱為 編碼

另一類調制需要使用載波進行調制，把基帶信號的頻率范圍搬遷到較高的頻段，並轉換為模擬信號。經過載波調制後的信號稱為帶通信號，而使用載波的調制稱為帶通調制。

載波：載波或者載頻（載波頻率）是一個物理概念，是一個特定頻率的無線電波，單位 Hz ，是一種在頻率、調幅或相位方面被調制以傳輸語言、音樂、圖象或其它信號的電磁波。

信道的極限容量

具體的信道所能通過的頻率范圍總是有限的。奈氏准則：在任何信道中，碼元傳輸的速率是有上限的，傳輸速率超過此上限，就會出現嚴重的碼間串擾問題，使接收端對碼元的判決成為不可能。

理想低通信道的最高碼元傳輸速率 = 2W Baud

這里W是理想低通信道①的帶寬,單位為赫(Hz);

Baud是波特,是碼元傳輸速率的單位,1波特為每秒傳送1個碼元.

上式就是著名的奈氏准則.奈氏准則的另一種表達方法是:每赫帶寬的理想低通信道的最高碼元傳輸速率是每秒2個碼元.

碼間串擾

信噪比

信號的平均功率和雜訊的平均功率之比，記為 S/N，用分貝（dB）作為度量單位

信噪比（dB）=10log 10 (S/N)(dB)

極限傳輸速率

C = W log 2 (1+S/N)(bit/s)

物理層使用的傳輸媒體

屏蔽雙絞線（STP）:抗電磁干擾能力強，價格貴

非屏蔽雙絞線（UTP）：廉價，乙太網一般都用的這種

同軸電纜

光纖

信道復用

頻分復用（FDM）

時分復用（TDM）

統計時分復用（STDM）

碼分復用、碼分多址（CDM、CDMA）

在CDMA中，每一個比特時間劃分為 m 個短的時間間隔，稱為 碼片 。使用 CDMA 的每一個站都被指派一個唯一的 m bit 碼片序列。一個站如果發送比特 1 ，則發送自己的 m bit碼片序列，如果發送比特 0，則發送反碼。例如，指派給 S 站的 8 bit 碼片序列時 00011011。當發送比特 1 時，它就發送 00011011，發送比特 0 時，就發送 11100100。為了方便，按慣例把碼片中 0 寫為 -1，將 1 寫為+1，所以 S 站的碼片序列為（-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1）

兩個不同站的碼片序列正交，向量 S 和 T 的規格化內積為 0。

任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規格化內積都是1

當接收站打算接收 S 站發送的信號時，就用 S 站的碼片序列與收到的信號求規格化內積。這相當於分別計算 S·Sx 和 S·Tx。顯然，S·Sx 就是 S 站發送的數據比特，因為在計算規格化內積時，按上面公式計算相加的各項，都是+1 或者 -1；而 S·Tx一定是零，因為相加的 8 項中的+1和-1各佔一半，因此總和一定為零。

波分復用（WDM）:光纖專用

物理層使用的協議：RJ45，clock,IEEE802.3（中繼器、集線器、網關）

『叄』 我們常見的計算機網路設備工作在OSI參考模型的哪一層

我們常見的計算機網路設備工作在OSI參考模型的第三層。

OSI參考模型的數據傳輸過程分為三層：

1、第一層物理層：包括物理連網媒介 如雙絞線、同軸電纜、電纜連線連接器等，計算機連網的基礎，在這一層，數據還沒有被組織。

（1）、中繼器：它的作用是放大信號，補償信號衰減，支持遠距離的通信。

（2）、集線器：提供信號放大和中轉的功能，有信號廣播。中繼器與集線器的區別在於連接設備的線纜的數量。一個中繼器通常只有兩個埠，而一個集線器通常有4至20個或更多的埠。

2、第二層數據鏈路層：它控制網路層與物理層之間的通信。

（1）、交換機：物理編址、網路拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。

（2）、網卡：有幀的發送與接收、幀的封裝與拆封、介質訪問控制、數據的編碼與解碼以及數據緩存的功能

3、第三層網路層其主要功能是將網路地址翻譯成對應的物理地址。

（1）、路由器（網關）：連通不同的網路、選擇信息傳送的線路。

（2）、三層交換機有路由功能，一次路由，多次轉發。

(3)計算機網路三物理層面擴展閱讀：

1、劃分原則

ISO為了更好的使網路應用更為普及，就推出了OSI參考模型，其含義就是推薦所有公司使用這個規范來控制網路，這樣所有公司都有相同的規范，就能互聯了，提供各種網路服務功能的計算機網路系統是非常復雜的。

根據分而治之的原則，ISO將整個通信功能劃分為七個層次，劃分原則是：

（1）、網路中各節點都有相同的層次。

（2）、不同節點的同等層具有相同的功能。

（3）、同一節點內相鄰層之間通過介面通信。

（4）、每一層使用下層提供的服務，並向其上層提供服務。

（5）、不同節點的同等層按照協議實現對等層之間的通信。

（6）、根據功能需要進行分層，每層應當實現定義明確的功能。

（7）、向應用程序提供服務。

2、模型用途：

（1）、OSI模型用途相當廣泛，比如交換機、集線器、路由器等很多網路設備的設計都是參照OSI模型設計的。

（2）、網路設計者在解決網路體系結構時經常使用ISO/OSI（國際標准化組織/開放系統互連）七層模型，該模型每一層代表一定層次的網路功能，最下面是物理層，它代表著進行數據傳輸的物理介質，換句話說，即網路電纜，其上是數據鏈路層，它通過網路介面卡提供服務。

參考資料來源：

網路-OSI參考模型

『肆』 計算機網路有那幾個層次~

1、應用層

與其它計算機進行通訊的一個應用，它是對應應用程序的通信服務的。例如，一個沒有通信功能的字處理程序就不能執行通信的代碼，從事字處理工作的程序員也不關心OSI的第7層。但是，如果添加了一個傳輸文件的選項，那麼字處理器的程序就需要實現OSI的第7層。示例：TELNET，HTTP，FTP，NFS，SMTP等。

2、表示層

這一層的主要功能是定義數據格式及加密。例如，FTP允許你選擇以二進制或ASCII格式傳輸。如果選擇二進制，那麼發送方和接收方不改變文件的內容。如果選擇ASCII格式，發送方將把文本從發送方的字元集轉換成標準的ASCII後發送數據。在接收方將標準的ASCII轉換成接收方計算機的字元集。示例：加密，ASCII等。

3、會話層

它定義了如何開始、控制和結束一個會話，包括對多個雙向消息的控制和管理，以便在只完成連續消息的一部分時可以通知應用，從而使表示層看到的數據是連續的，在某些情況下，如果表示層收到了所有的數據，則用數據代表表示層。示例：RPC，SQL等。

4、傳輸層

這層的功能包括是否選擇差錯恢復協議還是無差錯恢復協議，及在同一主機上對不同應用的數據流的輸入進行復用，還包括對收到的順序不對的數據包的重新排序功能。示例：TCP，UDP，SPX。

5、網路層

這層對端到端的包傳輸進行定義，它定義了能夠標識所有結點的邏輯槐搭地址，還定義了路由實現的方式和學習的方式。為了適應最大傳輸單元長度小於包長毀歷度的傳輸介質，網路層還定義了如何將一個包分解成更小的包的分段方法。示例：IP，IPX等。

6、數據鏈路層

它定義了在單個鏈路上如何傳輸數據。這些協議與被討論的各種介質有關鉛余拿。示例：ATM，FDDI等。

7、物理層

OSI的物理層規范是有關傳輸介質的特性，這些規范通常也參考了其他組織制定的標准。連接頭、幀、幀的使用、電流、編碼及光調制等都屬於各種物理層規范中的內容。物理層常用多個規范完成對所有細節的定義。示例：Rj45，802.3等。