認識網絡傳輸介質物理層概述物理層功能物理層概述物理層主要實現計算機網絡中的各種硬件設備和傳輸介質上傳輸比特的功能物理層的作用是盡可能地屏蔽設備間的差異，使數據鏈路層感覺不到這些差異。物理層傳輸的是比特流。計算機計算機網絡設備網絡設備接口雙絞線連接光纖連接雙絞線連接物理層功能物理層提供機械的、電氣的、功能的和規程的特性，目的是啟動、維護和關閉數據鏈路實體之間進行比特傳輸的物理連接。序號特性作用1機械特性指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引腳數目和排列方式、接口機械固定方式等。機械特性決定了網絡設備與通信線路在形狀上的可連接性。2電氣特性指明接口引腳中的電壓范圍，即用多大電壓表示“1”或“0”。電氣特性決定了數據傳輸速率和信號傳輸距離。3功能特性指明某條線上出現某一電平表示何種意義，即接口信號引腳的功能分配和確切定義。按功能可將接口信號線分為數據信號線、控制信號線、定時信號線、接地線和次信道信號線5種。4規程特性規定了使用接口線實現數據傳輸時的控制過程和步驟。不同的接口標準，其規程特性也不同。物理層術語帶寬是介質承載數據的能力。數字帶寬可以測量在給定時間內從一個位置流向另一個位置的數據量。一秒鐘能傳輸多少位。物理層術語時延數據從一個給定點傳送到另一給定點所用的時間，包括延遲吞吐量在給定時段內通過介質傳輸的比特量實際吞吐量在給定時段內傳輸的有用數據量實際吞吐量=吞吐量-流量開銷數據通信方式單工半雙式全雙式單工單工是指數據信號僅沿一個方向傳輸，發送方只能發送不能接收，接收方只能接收不能發送。接收端發送端×單向信道單向傳輸不能反向傳輸廣播電視半雙工發送端/接收端發送端/接收端接收器信號傳輸接收器發送器發送器半雙工信道可以反向傳輸，但同一時刻只能單向對講機半雙工是指信號可以沿著兩個方向傳送，但同一時刻只限于一個方向傳輸，即兩個方向的傳輸只能交替進行。全雙工全雙工是同時可以作雙向的通信，通信的一方在發送信息的同時也能接收信息。發送端/接收端發送端/接收端接收器信號傳輸接收器發送器發送器全雙工信道可以同時雙向傳輸計算機間通信網絡介質雙絞線同軸電纜光纖無線電波雙絞線雙絞線是目前局域網中最常用的一種布線材料。雙絞線是由兩根互相絕緣的銅導線用規則的方法扭絞起來而成的一種傳輸介質。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，可降低信號干擾的程度，每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發出的電波抵消。雙絞線一個扭絞周期的長度，叫做節距，節距越小，抗干擾能力越強。雙絞線雙絞線按其是否有屏蔽，可分為屏蔽雙絞線(STP)和非屏蔽雙絞線(UTP)。二者的差異在于屏蔽雙絞線在一對雙絞線外面有金屬筒纏繞。雙絞線非屏蔽雙絞線是在許多類型的網絡中使用的4對線介質。其中計算機網絡常用的是3類線和5類線。隨著技術的發展，超5類線、6類線在計算機網絡中也有大量的使用。類別傳輸速率用途說明1類線纜最大達20kbps可用于語音通信不適合數據通信2類線纜最高4Mbps令牌環網用于電話語音傳輸3類線纜最高10Mbps主要應用于語音、10M以太網（10BASE-T）和4Mbps令牌環最大網段長度為100m，采用RJ形式的連接器，目前已淡出市場。4類線纜最高16Mbps主要用于基于令牌的局域網、10M以太網（10BASE-T）和100Mbps以太網100BASE-T最大網段長為100m5類線纜最高100Mbps主要用于100M以太網（100BASE-T）和1000M以太網（1000BASE-T）最大網段長為100m，用于語音傳輸和最高傳輸速率為100Mbps的數據傳輸超5類線纜100Mbps主要用于1000M以太網超5類具有衰減小，串擾少，并且具有更高的衰減與串擾的比值（ACR）和信噪比（SNR）、更小的時延誤差，性能得到很大提高。6類線纜最大可達1000Mbps主要用于100M快速以太網和1000M以太網最適用于傳輸速率高于1Gbps的應用超6類線纜1000Mbps主要應用1000M以太網中在串擾、衰減和信噪比等方面有較大改善7類線纜可達10Gbps將來使用在萬兆以太網它不再是一種非屏蔽雙絞線了，而是一種屏蔽雙絞線雙絞線在目前的網絡中，為了保持最佳的兼容性，普遍采用EIA/TIA568B標準來制作網線。"橙白"是指淺橙色，或者白線上有橙色的色點或色條的線纜，綠白、棕白、藍白亦同。水晶頭水晶頭中EIA/TIA568B線序12345678橙白橙綠白藍藍白綠棕白棕RJ-45接頭RJ-45插座端接不良的UTP電纜端接良好的UTP電纜雙絞線同軸電纜同軸電纜也是一種常用的傳輸介質。它也像雙絞線一樣由一對導體組成，但它們是按照“同軸”的形式構成線對。同軸電纜相對于雙絞線價格貴，但數據傳輸速率高、帶寬較寬、傳輸距離較長和抗干擾能力較強。電纜銅芯絕緣層屏蔽層（銅網）外絕緣層光纖光纖是一種可以傳輸光信號的網絡傳輸介質。與其他傳輸介質相比，光纖不容易受電磁或無線電頻率干擾，所以傳輸速率較高、帶寬較寬、傳輸距離也較遠。同時，光纖也比較輕便，容量較大，本身化學性穩定不易腐蝕，能適應惡劣環境。入射角折射角包層纖芯光的傳播過程全反射原理：當光纖從高折射率的纖芯射向低折射率的包層時，其折射角大于入射角，因此，當入射角足夠大時，就會出現全反射。光纖主要利用光的全發射原理實現通信的，傳輸中沒有什么損耗。光纖光纖的結構和同軸電纜相似，只是沒有網狀屏蔽層。根據傳輸點模數的不同，可以分為單模光纖和多模光纖。所謂“模”是指以一定角度進入光纖的一束光。外部保護層玻璃封套光纖核心多模光纖單模光纖光纖橫截面光纖多模光纖纖芯粗，傳輸速率低、距離短，整體傳輸性能差，但其成本低，一般用于建筑物內或地理位置相鄰的建筑物間的布線環境下。單模光纖只允許一束光傳播，纖芯相應比較細，傳輸頻帶寬，容量大，傳輸距離長，但因其需要激光光源，成本較高，通常在建筑物之間或地域分散時使用。單模光纖非常小的核心使用昂貴的激光長距離應用多模光纖更大核心使用成本較低的LEDLED以不同角度傳輸超過550米高達10Gbps直通式(ST)接頭用戶連接器(SC)接頭朗訊連接器(LC)單工連接器雙工多模LC連接器光纖SC-SC多模接插線