计算机网络技术(2)课件

第2章物理层知识点物理层定义物理层协议Internet接入技术2.1物理层定义物理层目的：尽可能屏蔽传输媒介的差异，透明传送和接收位流物理层向数据链路层提供的服务：物理连接管理，物理层的协议数据单元（比特）

ISO对OSI模型的物理层定义：物理层规定了建立、维持及断开物理信道所需的机械的、电气的、功能性的和规程性的特性机械特性：接线器形状、尺寸、引脚数等电气特性：信号电平（电流）的范围功能特性：信号电平（电流）的含义规程特性：信号的时序物理层定义CCITT在X.25建议书对物理层作了类似的定义：利用物理的、电气的、功能的和规程的特性在DTE和DCE之间实现对物理信道的建立、保持和拆除的功能DTE：(DataTerminalEquipment)数据终端设备，具有一定数据处理能力及收发数据能力的设备（事务处理的主机和终端）DCE：(DataCommunicationsEquipment)数据通信设备，在DTE和传输线路之间提供信号变换和编码功能，并负责建立、保持和释放数据链路的连接物理层接口主要就是DTE和DCE或其他设备间通信规则的约定物理层－机械特性定义物理连接的边界点，规定连接器的形状、几何尺寸、引线数、引线排列方式等常用四种连接器规格语音频带串行modem－－RS232C(25芯或9芯)公共数据网、电报网－－RS336A(25芯)宽带modem－－V.35(34芯)语音频带串行modem－－RS449（37）2.2物理层协议举例：RS-232-C(串行通信）EIA-RS-232C标准，其中EIA(ElectronicIndustryAssociation)代表美国电子工业协会，RS（Recommededstandard）代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的最新一次修改（1969），在这之前，有RS232B、RS232A

DB-25、DB-92种类型的连接器得到了广泛的应用插头－DTE插座－DCE物理层协议举例：RS-232-C(串行通信）电气特性：

逻辑0：+15v>信号电平>+3v逻辑1：-15v<信号电平<-3vRS232功能特性和时序特性数据：TXD-串行输出RXD-串行输入握手：RTS-发送数据请求CTS-清除发送DSR-数据发送就绪DCD－数据载波检测DTR-数据终端就绪GND-地线BELL-铃声指示RS449/423/422/485RS-232-C作为串行接口有明显的缺陷：速度慢Vmax=20kbps信息传输距离短Dmax=15m电气性能不佳信号之间容易产生码间串扰新的串行接口总线标准449、423、422、485、USB等RS449/422/423/485RS449实际由三个标准形成RS449—机械、功能和规程RS422-平衡电路的电气特性RS423-非平衡电路的电气特性与RS-232-C比较传送速率高，距离长（100kbps,1200m)接口：9针和37针RS422长距离明显传输速度快（1000m-100kbps,10m-10Mbps)RS485是用在工业控制过程中的串行通信协议，主要由RS422改进得来（半双工与全双工），适合多站互联，一个发送驱动器可以连接32个负载设备X.21X系列标准是公共数字交换网络中的DTE与DCE之间的接口标准。目标是允许接口在更长的传输距离间进行高速的数据传输DTE-DCE：300m速率：10Mbps机械特性：15针功能特性：没有将每个功能指定给特定的管脚，是对功能进行编码，用少的接口传输多的功能V.24/V.35V系列接口标准主要是由CCITT为了在电话网（电话专线和电话交换网）中进行数据通信而制定的DTE-DCE间的接口标准。带宽2.3Internet本地接入技术Internet从宏观上可以划分为接入网（AN:AccessNetwork)和核心网接入网或用户环路主要完成用户接入核心网的任务ITU-T接入网定义：本地交换机（端局）与用户端设备之间的连接部分。国际权威专家把宽带综合信息接入网比做信息高速公路的“最后一英里”，并认为它是信息高速公路中难度最高，耗资最大的一部分，是信息基础建设的“瓶颈”目前接入技术：基于传统电信网的有线接入；基于有线电视（cablemodem)接入；以太网接入；无线接入技术；光纤接入技术（未来发展方向）Internet接入形式远程用户接入到InternetInternet接入形式企业连接到Internet2.3.1基于传统电信网的有线接入拨号接入：利用电话线和公用电话网PSTN（publicswitchedtelephonenetwork)接入Internet的技术服务器端采用DHCP协议，为接入者分配一个临时的IP地址电话系统使用的是频分多路复用，人为地限制了每个信道的带宽4KHZ普通电话modem接入技术的速度极限是56Kb/s，使用时速率往往不能达到最大，实际传输速率取决于：1、电话线路的质量2、ISP能否提供足够带宽（同一时间上网的人数很多）3、对方modem速率（实际连接速率取决于速率较低的一方）DSL数字用户线路DSL:digitalsubscriberline数字用户线路使用常规电话线路，本地局端的滤波器将限制带宽为4KHZ，本地回路通常采用3类UTP，带宽远大于4KHZ。局端滤波器的限制策略为按需可调，给定带宽可增加高于4KHZ的服务称为宽带服务以铜电话线为传输介质的点到点传输技术，包括HDSL,SDSL,VDSL,ADSL等，一般称为xDSL。主要区别：信号传输速度和距离的不同。ADSL（非对称数字用户环路）是目前最具前景及竞争力的一种ADSL提供：上行64K~1Mbps,下行512k~8Mbps，1对双绞线ADSL接入本地回路提供的带宽1.1MHZ,频分多路分用，高于4KHZ以上的带宽给计算机网络ADSL调制常用ADSL带宽分配：80％～90％信道分配给下行2.3.2基于有线电视网接入技术CATV（cabletelevision)有线电视，有线电视网是单向的，只有下行信道，采用同轴电缆750MHZ带宽有线电视网应用到Internet业务，必须进行改造，使之有双向功能。HFC(HybridFibercoax:混合光纤同轴电缆网)是对CATV的一种改造，干线部分用光纤代替同轴电缆作为传输介质，提供双向的带宽传输Cablemodem电缆调制解调器

有线线缆在欧洲，北美都非常普及福州广电网络：cabledistributionnetwork(simplified)homecableheadend2.3.3光纤接入技术光纤接入网（OAN:opticalaccessnetwork）:采用光纤传输技术的接入网，本地交换机与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信光纤接入网分为光纤到户（FTTH）、光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB）等

2.3.4以太网接入技术基于以太网技术的宽带接入网由局侧设备和用户侧设备组成。局侧设备一般位于小区内，用户侧设备一般位于居民楼内。局侧设备提供与IP骨干网的接口，用户侧设备提供与用户终端计算机相连的10/100BASE-T接口。FTTX+LAN是FTTH的过渡性产品，提供了“千兆到小区、百兆到居民大楼，十兆到桌面”为用