谈谈网络协议 – 物理层

网络互连模型

• 为了更好地促进互联网络的研究和发展，国际标准化组织 ISO 在 1985 年制定了网络互连模型
  • OSI 参考模型（Open System Interconnect Reference Model），具有 7 层结构

• OSI理论规定了的是 7层
• 真正实现采用的是 TCP/IP协议 4层模型（5，6，7层 汇总为 应用层，1，2层汇总为网络接口层）
• 在学习研究方面会使用 5层模型去研究，将数据链路层和物理层区分开来

数据请求过程

• 客户端发数据到服务器的步骤：
  • 数据是从上往下传递，每传一层会在数据前加上头部信息，有些尾部也会加
  • 应用层 => 运输层 => 网络层 => 数据链路层 => 物理层
  • 数据由物理层传递到对方网络的指定设备中
  • 对方设备收到数据后会对数据从下网上传递，并且一层一层拆包
  • 物理层 => 数据链路层 => 网络层 => 运输层 => 应用层
• 总结：发送端对数据封包，接收端对数据拆包

网络分层 - 常见协议

• FTP、HTTP、SMTP、NDS、DHCP
  • 属于应用层，数据称为 报文、用户数据
• TCP、UDP
  • 属于运输层，数据称为 段（Segments）
• IP、ARP、ICMP
  • 属于网络层，数据称为 包（Packets）
• CSMA/CD\PPP
  • 属于数据链路层，数据称为 帧（Frames）
• 物理层 没有相应协议，数据称为 比特流（Bits）

物理层（ Physical）

• 物理层定义了接口标准、线缆标准、传输速率、传输方式等

模拟信号、数字信号

• 模拟信号（Analog Signal）

  • 连续的信号，适合长距离传输
  • 抗干扰能力差，受到干扰时波形变形很难纠正

• 数字信号（Digital Signal）

  • 离散的信号，不适合长距离传输

  • 抗干扰能力强，受到干扰时波形失真可以修复

数据通信模型

• 局域网通信模型

  • 局域网中都是使用集线器或交换机进行数据转发
  • 都是使用数字信号，使用普通网线
  • 注意：网线长度不能超过100米，会丢失信号

  

• 广域网通信模型

  • 广域网中只有进入家中的经过转换器或解调器之后才是数字信号
  • 在外面传输的都是模拟信号或光信号，这样才能远距离传输

信道（ Channel）

• 信道：信息传输的通道，一条传输介质上（比如网线）上可以有多条信道
• 单工通信
  • 信号只能往一个方向传输，任何时候都不能改变信号的传输方向
  • 比如无线电广播、有线电视广播
• 半双工通信
  • 信号可以双向传输，但必须是交替进行，同一时间只能往一个方向传输
  • 比如对讲机
• 全双工通信
  • 信号可以同时双向传输
  • 比如手机（打电话，听说同时进行）