[笔记]计算机网络_物理层_传输介质

双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质

双绞线

双绞线的价格便宜，是最常用的传输介质之一，在局域网和传统电话网中普遍使用。

双绞线之所以是两根绝缘铜线绞和在一起，是为了降低信号干扰的影响，即减少内部干扰和外部干扰。

模拟传输和数字传输都可以使用双绞线，其通信距离一般为几千米到数十千米。

距离太远时对于模拟传输要用放大器放大衰减的信号；对于数字传输，要用中继器将失真的信号整形。

同轴电缆

按特性阻抗的不同，通常将同轴电缆分成两类：50Ω同轴电缆和75Ω同轴电缆；

50Ω同轴电缆主要用于传送基带数字信号，又称基带同轴电缆，在局域网中用途广泛；

75Ω同轴电缆主要用于传送宽带信号，又称宽带同轴电缆，主要用于有线电视系统。

光纤

利用光导纤维传递光脉冲进行通信的。

可见光的频率约为10⁸MHz，因此光纤通信的带宽范围极大。

光纤的优点：

• 传输损耗小，中继距离长，远距离传输特别经济；
• 抗雷电和电磁性能干扰强；
• 无串音干扰，保密性好
• 体积小，重量轻；

无线传输介质

无线电波

具有较强穿透能力，可以传播很长距离。

无线电波使信号向所有方向散播，因此有效距离范围内的接收设备无须对准某个方向，就可以与发射者进行通信连接，大大简化了通信连接，这也是无线电传输最重要的优点之一。

微波、红外线和激光

都需要存在一条视线(Line-of-sight)通路，有很强的方向性，都延直线传播。

物理层接口的特性

还是那句话，物理层考虑的是……而不是……

物理层的主要任务可以描述为确定与传输媒体的接口有关的一些特性：

1. 机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸，引脚数目和排列等。
2. 电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
3. 功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。
4. 过程特性：或称规程特性，指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

物理层设备

中继器

主要功能是将信号整形并放大再转发出去。

如果某个网络设备具有存储转发的功能，那么可以认为它能连接两个不同的协议，如果该网络设备没有存储转发功能，那么认为它不能连接两个不同的协议。

中继器没有存储转发功能，所以它不能连接两个速率不同的网段；中继器两端的网段一定要使用同一个协议。

集线器

集线器Hub实质上是一个多端口的中继器。

多台计算机必然会发生同时通信的情形，因此集线器不能分割冲突域，所有集线器的端口都属于同一个冲突域。

集线器在一个时钟周期只能传输一组信息，如果一台集线器连接的机器数目较多，且多台机器经常需要同时通信，那么将导致信息碰撞，使得集线器的工作效率很差。