網路信號電氣特性

⑴ OSI 各層的主要功能

物理層處於OSI參考模型的最低層。物理層的主要功能是利用物理傳輸介質為數據鏈路層提供物理連接，一遍透明地傳送「比特流」。它負責在計算機之間傳遞數據位，為在物理媒體上傳輸比特流創建規則。 該層定義電纜如何連接到網卡上 ，以及需要用何種傳送技術在電纜上發送數據，定義其上層（數據鏈路層）所使用的訪問方法。

因此我們可以發現物理層的主要特點：
1.主要復測在物理連接上傳輸二進制比特流
2.提供為建立、維護和釋放物理連接所需要的機械、電氣、功能與規程的特性。

通常將具有一定數據處理及發送、接收能力的設備稱為 數據終端設備（Data Terminal Equipment，DTE） ，而把介於DTE與傳輸介質之間的設備稱為 數據電路終接設備（Data Circuit-Terminating Equipment，DCE） 。DCE在DTE與傳輸介質之間提供信號轉換和編碼功能，並負責建立、維護和釋放物理連接。

DTE可以是一台計算機，也可以是一台I/O設備，典型的DTE設備就是電話線路連接的數據機。

因為DCE是介於DTE與傳輸介質之間的，在通信過程中，DCE一方面將DTE的數據傳送給傳輸介質，另一方面要需要將從傳輸介質接收到的比特流順序傳送給DTE，因此，DCE要有數據信息的傳輸，又需要控制信息的傳輸，需要高度協調地工作，因此需要制定DTE與DCE的借口標准，這些標准就是 物理介面標准 。

物理介面標準定義了物理層與物理傳輸介質之間的邊界與介面。物理介面的四個特性是：機械特性、電氣特性、功能特性與規程特性。

機械特性： 物理層的機械特性規定了物理連接時所使用可插連接器的形狀和尺寸，連接器中引腳的數量與排列情況等。
電氣特性： 規定了在物理連接上傳輸二進制比特流時線路上信號水平的高低、阻抗及阻抗匹配、傳輸速率與距離限制。
功能特性： 規定物理介面上各條信號線的功能分配和確切定義。物理介面信號線一般分為：數據線、控制線、定時線和地線。
規程特性： 定義了信號線進行二進制比特流傳輸時的一組操作過程，包括各信號線的工作規則和時序。

它把來自物理層的原始數據打包成幀。 幀是放置數據的、邏輯的、結構化的包。 數據鏈路層負責幀在計算機之間的無差錯傳遞。

網路層定義網路層實體通信用的協議，它確定從源結點沿著網路到目的結點的路由選擇，並處理相關的控制問題，如交換、路由和對數據包阻塞的控制。

數據鏈路層協議是相鄰直接連結點間的通信協議，它不能解決數據經過通信子網中多個轉接結點的通信問題。設置網路層的主要目的就是要為報文分組以最佳路徑通過通信子網達到目的主機提供服務，而網路用戶不必關心網路的拓撲結構與所使用的通信介質。

網路層主要的任務包含4個方面：
1.網路連接建立與管理。將逐段的數據鏈路組織起來，通過復用物理鏈路，為分組提供邏輯通道（虛電路或數據報），建立主機到主機間的網路連接。
2.路徑選擇與中繼。
3.網路連接與重置，報告不可恢復的錯誤。
4.流量控制及阻塞控制。

網路層數據傳輸的通道是邏輯通道，即虛電路；網路層的信息傳輸單位是分組，上一層數據鏈路層是什麼還記得嗎？沒有錯，幀。

傳輸層的任務是向用戶提供可靠的、透明的、端到端（End to End）的數據傳輸，以及差錯控制和流量控制機制。

所謂 端到端 是相對 鏈接 而言的。OSI參考模型的四 _{七層屬於端到端方式，而一} 三層屬於鏈接方式。就像打電話的兩個人，兩個人不用關心信號是如何一段一段傳遞，他們直接與對方交流，就像端到端；而提供電話服務的公司，則需要考慮如何接受你的語音信號，如何通過中繼讓另一個人接到你的通話請求並建立和維系這段通話。

傳輸層的另一個重要功能是流量控制，本層的流量控制是通信主機端到端之間的，與其它層的流量的控制有著明顯不同。

就像會話層的名字一樣，會話層建立、管理和終止應用程序進程之間的會話和數據交換。這種會話關系是由兩個或多個表示層實體之間的對話構成的。

會話層與傳輸層有著明顯的區別。傳輸層協議負責建立 和維護端到端的邏輯連接，服務比較簡單，目的是提供可靠的傳輸服務。

表示層包含了處理網路應用程序數據格式的協議。表示層位於應用層的下面和表示層的上面，從應用層獲得數據並格式化以供通信網路使用。

表示層服務有三個重要概念：語法轉換、表示上下文和表示服務原語。在上一篇中介紹過，可以按字面粗略領略到意思。

應用層是最終用戶應用程序訪問網路的地方，是OSI參考模型的最高層，它為用戶的應用程序提供網路服務。

數據的封裝與傳輸
1.數據封裝： 為實現對等層之間的通信，當數據需要通過網路從一個結點傳送到另一個結點前，必須在數據的頭部和尾部加入特定的協議頭和協議尾。這種增加數據頭部和尾部的過程稱為數據打包或數據封裝。

2.數據拆包： 在數據到達接收結點的對等層後，接收方將反向識別、提取和除去發送方對等層所增加的數據頭部和尾部。接收方這種去除數據頭部和尾部的過程叫數據拆包或數據解封。

OSI模型到這里就告一段落了，OSI模型是如此完美，剛接觸我也感覺這種逐層「翻譯」傳遞，每一層只做自己的事情，相互獨立互不幹擾，最終將信息轉化為01比特流，實現了物理層面的識別，也讓信息得以傳輸。然而後來才知道，OSI模型是只存在教科書中的，並沒有得到推廣；我不禁想問，既然如此完美，為何得不到推廣呢?原來是這樣的，第一個原因是生不逢時，當OSI模型提出的時候，TCP/IP的四層模型已經逐漸推廣開來，並且因為OSI的七層模型過於詳細，過於完美，導致一些方面無法實現，考慮到諸多因素，最終使得OSI模型僅僅存在於教科書中。

⑵ 在計算機網路中物理層的介面的主要特性有那些

計算機網路中物理層的介面的主要特性是機械特性、電氣特性、功能特性與規程特性。

一、機械特性：

1、指明介面所用接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、固定和鎖定裝置等。這很像平時常見的各種規格的電源插頭的尺寸都有嚴格的規定。

二、電氣特性：

1、 指明在介面電纜的各條線上出現的電壓的范圍。物理層的電氣特性規定了在物理連接上傳輸二進制位流時線路上信號電壓高低、阻抗匹配情況、傳輸速率和距離的限制等。

2、早期的電氣特性標準定義物理連接邊界點上的電氣特性，而較新的電氣特性標準定義的都是發送器和接收器的電器特性，同時還給出了互連電纜的有關規定。

三、功能特性：

1、規定了介面信號的來源、作用以及其他信號之間的關系。即物理介面上各條信號線的功能分配和確切定義。物理介面信號線一般分為數據線、控制線、定時線和地線。

四、規程特性：

1、定義了再信號線上進行二進制比特流傳輸的一組操作過程，包括各信號線的工作順序和時序，使得比特流傳輸得以完成。

(2)網路信號電氣特性擴展閱讀：

1、物理層主要功能，為數據端設備提供傳送數據通路、傳輸數據，完成物理層的一些管理工作。

2、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。

3、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，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。