计算机网络超详细笔记（二）：物理层

前言

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文章目录

前言
- 第二章物理层
- - 2.1 物理层概述
  - - 2.1.1 物理层功能、特性以及物理带宽
    - 2.1.2 奈奎斯特定理
    - 2.1.3 香农定理
    - 2.1.4 课程总结
  - 2.2 引导性传输介质
  - - 2.2.1 传输介质分类
    - 2.2.2 同轴电缆 (铜线)
    - 2.2.3 双绞线 (铜线)
    - 2.2.4 电力线 (铜线)
    - 2.2.5 光纤
    - 2.2.6 如何选择传输介质
    - 2.2.7 课程总结
  - 2.3 复用技术
  - - 2.3.1 复用技术概念
    - 2.3.2 频分多路复用 (FDM)
    - 2.3.3 波分多路复用 (WDM)
    - 2.3.4 时分多路复用 (TDM)
    - 2.3.5 码分多路复用 (CDMA)
    - 2.3.6 课程总结
  - 2.4 调制技术
  - - 2.4.1 基带传输
    - 2.4.2 通带传输
    - 2.4.3 课程总结
  - 2.5 公共交换电话网络 (PSTN)
  - - 2.5.1 PSTN 概述
    - 2.5.2 本地回路
    - 2.5.3 干线
    - 2.5.4 交换局
    - 2.5.5 课程总结
  - 2.6 物理层设备
  - - 2.6.1 物理层部件 / 设备分类
    - 2.6.2 收发器 (Transceiver)
    - 2.6.3 中继器 (Reapter)
    - 2.6.4 集线器 (Hub)
    - 2.6.5 课程总结

第二章物理层

2.1 物理层概述

2.1.1 物理层功能、特性以及物理带宽

物理层主要功能：提供透明的比特流传输
- 封装好的数据以 “0”、“1” 比特流的形式进行传递，从一个地方搬到另一个地方。
- 物理层上的传输，从不关心比特流里面携带的信息，只关心比特流的正确搬运。
物理层的四大特性
- 机械特性
  - 指明接口所有接线器的形状、尺寸、引脚数和排列等，如RJ45水晶头。
- 电器特性
  - 指明接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
- 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。
- 规程特性 (过程特性)
  - 指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。规程的概念类似于协议。
物理层上数据的传输
- 数据传输以信号形式进行。信号 —— 数据的电气或电磁表现，分为模拟信号和数字信号两类。
- 模拟信号
  - 对应时域的信号取值是连续的。
- 数字信号
  - 对应时域的信号取值是离散的。
  - 码元 —— 代表不同离散值的基本波形。
- 信号在信道/传输介质上传输
  - 信号在传输的过程中，可以看成由很多不同频率的分量的传输。高频分量的不等量衰减，接收方收到的信号衰减和变形 (失真) 的。
  - 在0~fc这一频段，振幅在传输过程中不会明显衰减，fc就称为截止频率 (物理带宽)。(单位：Hz)
物理带宽
- 传输过程中振幅不会明显衰减的频率范围。
- 物理带宽是一种物理特性，通常取决于介质材料、厚度、长度等。因此材质的物理带宽是可以确定的。

2.1.2 奈奎斯特定理

特点：描述理想信道的最大传输速率 (数字带宽)。
奈奎斯特定理
- 在无噪声信道中，当物理带宽为 B Hz，信号离散等级为 V 级 (V=2比特数V=2^{比特数}V=2比特数)，则最大传输速率=2Blog2V(bps)最大传输速率 = 2Blog_2V\ (bps)最大传输速率=2Blog2V (bps)
- 任意一个信号通过一个物理带宽为 B 的低通滤波器，只要进行每秒 2B 次的采样就可以完全重构出被滤掉的信号。任何高于 2B 次的采样都毫无意义。每次采样是 log2Vlog_2Vlog2V 个比特。

2.1.3 香农定理

特点：描述有噪声信道中的最大传输速率 (数字带宽)。
香农定理
- 在噪声信道中，信噪比为 S/N ，物理带宽为 B Hz，则最大传输速率=Blog2(1+SN)(bps)最大传输速率=Blog_2(1+\frac{S}{N})\ (bps)最大传输速率=Blog2(1+NS) (bps)
- 信噪比
  - 信号功率和噪声功率的比值，通常将该比率表示成对数形式，对数取值单位为分贝 (db)。
  - 10的信噪比为10db，100的信噪比为20db，1000的信噪比为30db。
  - 信噪比无单位，但通常用对数形式来度量信噪比，对数形式有单位，单位为db。
- 分贝值=10∗log10SN(db)分贝值=10*log_{10}\frac{S}{N}(db)分贝值=10∗log10NS(db) ，在物理带宽之后，只有通过提高信噪比才能提高传输速率。

2.1.4 课程总结

物理层的主要功能是什么？
物理层的4大特性分别是什么？
什么是物理带宽？它的单位是什么？
数字带宽 (bps) 与物理带宽 (hz) 之间有什么关系？

2.2 引导性传输介质

2.2.1 传输介质分类

按照是否有形进行分类
- 引导性 (有线) —— 铜线、光缆
- 非引导性 (无线) —— 无线电、卫星

2.2.2 同轴电缆 (铜线)

同轴电缆的组成
- “中心导体 - 绝缘材料层 - 网状导体 - 外部绝缘层” 四层组成。
同轴电缆的分类
- 按照功能分类
  - 基带同轴电缆：阻抗 = 50 Ω，用于数字传输 (屏蔽层为铜)
  - 宽带同轴电缆：阻抗 = 75 Ω，用于模拟传输 (屏蔽层为铝)
- 按照粗细分类
  - 粗缆：最大传输距离到达 500 米，早期用来做 10Base5 的总线。
  - 细缆：最大传输距离为 185 米，早期用来做 10Base2 的总线。

2.2.3 双绞线 (铜线)

双绞线的组成
- 由两根具有绝缘层的铜导线按一定密度，逆时针方向绞合而成。
- 绞合目的：消除近端串扰，让电感和电容相互抵消，减低自身线对之间产生的干扰，也可以抵御一部分的电磁波干扰。绞距越紧 (小)，越均匀，则抵消效果越好，传输性能越好。
双绞线的分类
- 非屏蔽双绞线 (UTP - Unshielded Twisted Pair)
  - 即五类双绞线，常用于 RJ45 水晶头中。
  - 提供10M、100M的数字带宽，使用了其中的两对线，分别用于收、发。在1000M的以太网中，用到了全部的 4 对线。
  - 最大传输距离为 100 米，广泛用于局域网中。用户桌面的线缆中大量使用UTP (水平电缆)。
  - 优点：成本低、尺寸小、易于安装。
  - 缺点：易受干扰 (无屏蔽层)，传输距离和性能都受到绞距的影响。
  - 局域网中，使用最多的是 UTP。
  - 直通线
    - 线两头的线序一致，连接两个不同设备的时候会使用直通线。(比如交换机和PC)
  - 交叉线
    - 两段线序不一致 (左边12对右边36)，连接两个相同的设备。(比如两个路由器)
- 屏蔽双绞线 (STP - Shielded Twisted Pair)
  - 相比 UTP，STP加了两层屏蔽层，分别位于每对线之外和全部4对线之外。
  - 优点：抗 EMI/RFI 干扰
  - 缺点：成本高、安装不易 (尺寸变大)
- 网屏式双绞线 (ScTP - Screened Twisted Pair)
  - 在成本和抗干扰之间做了折中。只有一个屏蔽层，将STP中每一个线对上的屏蔽层去掉了。

2.2.4 电力线 (铜线)

电力线的赫兹固定为50Hz。其电气特性等并不适合传输数据，现在用电力线传输数据并未普及。

2.2.5 光纤

组成
- 光纤，即光导纤维。由极细的玻璃纤维构成，把光封闭在其中并沿轴向进行传播。
- “极细的玻璃芯-玻璃覆盖层-塑料封套” 三部分组成
优缺点
- 优点：重量轻、损耗低、不受电磁辐射干扰 (最大优点)、传输频带宽和通信容量大，干线上大量使用光纤 (垂直电缆)。
- 缺点：昂贵、易断裂
分类
- 单模光纤
  - 单一模式传输，激光产生的单束光。纤心细、高带宽、长距离，运行波长为 850nm 或 1300nm。
  - 规格 —— 8.3/125 um
- 多模光纤
  - 以多个模式同时传输，LED产生的多束光。
  - 规格 —— 62.5/125 um
光纤的三种连接方式
- 光纤连接器 (光损失 10~20%)
- 机械拼接，特殊的套管夹紧 (光损失 10%)
- 光纤熔接机 - 熔合 (几乎无损失)
与铜线对比
- 光纤 —— 带宽高、距离远、损耗低、重量轻、无电磁干扰和射频干扰 (防窃听)、价格高

2.2.6 如何选择传输介质

选择传输介质需要考虑的因素
- 传输速率、成本、周围环境、介质间的互操作性、相容性、最优的性价比
- 原则 —— 满足需求的前提下选择性价比最高的

2.2.7 课程总结

什么是引导性传输介质？
铜传输介质主要包括哪些？(同轴电缆、双绞线、电力线)
非屏蔽双绞线有什么特点？主要用在哪里？
非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线各自的优缺点是什么？
光纤有什么特点？主要用在哪里？
单模光纤和多模光纤有什么区别？

2.3 复用技术

2.3.1 复用技术概念

复用技术：让多个用户共享同一个信道。
- 在干线上的技术。要解决的问题是干线起点如何共用，干线终点如何分离的问题。

2.3.2 频分多路复用 (FDM)

原理
- 在干线起点，信道的频谱被分成若干段 (子带)，每个用户占据一段来传输自己的信号。到了干线的终点，每个子带的信号被单独分离出来给各个用户。
- 相邻用户使用的频段 (子带) 之间通常留有一定的带宽，避免混淆。这个频段称为保护带。
其他类别
- 正交频分多路复用 (OFDM - Orthogonal FDM)
  - 没有保护带，且子带之间相互重叠。同样的干线可以承载更多的用户。被广泛地使用于802.11、有线电视网络等。

2.3.3 波分多路复用 (WDM)

原理
- 本质上和FDM一样，在光纤上复用信号。按照不同的波长，将干线分成了若干份，承载了不同用户的光信号。到了终点，分离器分离出不同波长的光信号。
类别
- 密集波分多路复用 (DWDM - Dense)
  - 当相邻波长间隔非常非常接近时，子信道的数目就会非常非常大，此时 WDM 就变成了DWDM，即密集波分多路复用。这是一个当下非常热门的技术。

2.3.4 时分多路复用 (TDM)

原理
- 在时间上共享信道，将时间划分为非常短的时间片。
- 每个用户周期性的在属于自己的那个时间片内使用整个带宽。TDM 广泛用于电话系统和蜂窝系统，要求时间上必须同步，为了适应时钟的微小变化，可能要求增加保护时间间隔。
- 缺点
  - 如果各用户需要的带宽的不均衡，而TDM用户时间片的使用却是一样的，就会造成信道的浪费，不高效。
类别
- 统计时分多路复用技术 (STDM)
  - 动态分配信道。不适用信道的用户不分配，分给有需要的用户使用，利用率可提高2~4倍 (按需分配)。
  - 实现技术较为复杂，通常只在高速远程通信中使用，如 ATM。

2.3.5 码分多路复用 (CDMA)

原理
- 扩展频谱技术。
- CDMA允许每个站利用整个频段发送信号，而且没有任何时间限制。
- 类比 —— 大厅中人们两两交谈
  - TDM：许多人按顺序交谈
  - FDM：不同人按不同语调同时进行交谈。
  - CDMA：每对交谈者使用不同的语言。
- CDMA的关键在于能够提取出需要的信号，同时拒绝所有其它的信号，并把这些信号当作噪声。
- 在CDMA中，每个比特时间被细分成 m 个更短的时间间隔，这更短的时间间隔被称为码片。通常每个比特被分为64或128。
例题

2.3.6 课程总结

为什么要复用？在哪里复用? (干线)
FDM技术的工作原理是什么？
TDM技术的工作原理是什么？
WDM技术的工作原理是什么？
CDMA技术的工作原理是什么？
习题
- FDM：每个用户分得带宽 8M10=800kbps\frac{8M}{10} = 800\ kbps108M=800 kbps，所以传输 3000 字节需要时间约 3000∗8800kbps=0.03s=30ms\frac{3000*8}{800kbps}=0.03s=30ms800kbps3000∗8=0.03s=30ms。
- TDM：每个用户轮发数据量为 8M∗1ms=8000b8M*1ms=8000b8M∗1ms=8000b，发送 3000B(24000bit)3000B\ (24000bit)3000B (24000bit) 需要轮 3 次。那么需要等待时间为 (3−1)∗10=20ms(3-1)*10=20ms(3−1)∗10=20ms，发送剩下的 8000b 需要时间 1ms，共需 21ms。

2.4 调制技术

2.4.1 基带传输

特点
- 数字调制，即比特与代表它们的信号之间的转换过程。
- 信号的传输占据传输介质从零到最大值之间的全部频率。(有线传输介质普遍采用的方法，如以太网)。
线路编码
- 不归零 (NRZ)
  - 高电平表示 “1”，低电平表示 “0”。
  - 缺点：如果出现连续的"1"或者"0"，随着时间漂移的累计，接收方无法分辨出是几个"1"或"0"。
- 不归零逆转 (NRZI)
  - 在比特时间中间做电压的跳变，表示"1"。无跳变则表示"0"。
  - 连续"1"问题得到了解决，但连续"0"问题仍然存在。主要应用于USB中。
- 曼彻斯特编码 (Manchester)
  - 在比特时间中间，电压从高跳变到低，表示"1"；从低跳变到高，表示"0"。
  - 解决了连续"1"和"0"的问题，应用于 10Base 以太网中。
  - 缺点：由于在比特时间中跳变，编码效率只有50%。
- 差分曼彻斯特编码
  - 特点：该编码在每个时钟周期的中间都有一次电平跳变，这个跳变做同步之用。在每个时钟周期的起始处，跳变则说明该比特是0，不跳变则说明该比特是 1 。
  - 优点：收发双方可以根据编码自带的时钟信号来保持同步，无需专门传递同步信号的线路，因此成本低。
  - 缺点：实现技术复杂。
- 双级编码 (交替标记逆转AMI)
  - 两级电压的交替出现表示"1"，不出现则表示"0"。实现了信号的平衡。
- 4B/5B 编码
  - 将4个比特数据映射为1个5比特的模式，抛开了连续0的组合，解决了连续0的问题。
  - 相比曼彻斯特编码，该方法将效率提升到了80%。

2.4.2 通带传输

特点
- 通过调节信号的振幅、相位或频率来传输比特。
- 信号占据了以载波信号频率为中心的一段频带。
编码方法
- 在一个信道上，发送信息所使用的频率范围并不是从0开始的。而是在某个频段上，通过调节信号的振幅、相位或频率来传输比特。
信号星座图
- QAM-16
  - QAM：正交振幅调制，16：调制方式中有16种不同振幅和相位的信号组合模式。一个符号可以传输4个比特。
- QPSK
  - QPSK：正交相移键控。使用了4个相位角度，每次采样 (码元、样本) 可表达的级别有4个。每次码元可表示2比特。
- QAM-64
  - 允许64个不同的信号组合，即64个信号级别。每个码元可以传输6个比特。
码元
- 定义：承载信息量的基本信号单位。
- 数字通信中常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字。这样时间间隔内的信号就称为二进制码元。
- 使用时域的波形表示数字信号时，不同离散值的基本波形就是码元。一秒钟能够发送的码元的个数就称为波特率 (码率)。代表每秒钟信号变化的次数。
波特率与比特率
- 波特率 (符号率、采样率)：每秒钟信号变化的次数，为 2 倍的物理带宽，即 2 B。
- 比特率 (位传输率、数字带宽)：数据传输速率
- 比特率=波特率∗log2n，C=B∗log2n比特率 = 波特率*log_2n，C=B*log_2n比特率=波特率∗log2n，C=B∗log2n ，n为信号呈现的个数，为2的整数倍。
格子架编码调制TCM
- 为了降低高速调制错误，在每个样本中采用一些额外的位用作纠错，剩下的位才用来传输数据。
- V.32 调制标准
  - 波特率 —— 2400，采用 QAM-32，每个码元传输 5 个比特。但其中的 1 个比特用来做奇偶校验，只有4个比特用来传输数据。数据传输速率=2400∗4=9600bps数据传输速率=2400*4=9600\ bps数据传输速率=2400∗4=9600 bps。

2.4.3 课程总结

什么时候需要调制？
调幅、调相、调频的工作原理分别是什么？
信号星座是什么？
什么是波特率/采样率/符号率？
例题

2.5 公共交换电话网络 (PSTN)

2.5.1 PSTN 概述

PSTN (Public Switched Telephone Network) 与计算机网络
- PSTN的任务：传递人类的语音
- 计算机网络的目标：传输数据
PSTN 发展历史
- “全联通网 -> 中心交换网 -> 层次交换网”，“人工交换 -> 全自动交换” 的演化过程。
PSTN 的结构
- 呼叫方的话音 -(本地回路)-> 端局 -(干线)-> 上级交换局 -(一级…一级)-> 对方端局 -> 被叫方
- 通话双方之间搭建一根实际的点到点的物理通路。
构成 PSTN 的三大部分
- 本地回路 (Local loops)
  - 模拟线路，通常用三类双绞线实现。连接端局和千家万户或业务部门。
- 干线 (Trunks)
  - 用数字光纤实现，用来连接交换局与端局。
- 交换局 (Switching offices，包括端局)
  - 语音接驳干线的场所。

2.5.2 本地回路

传输模拟信号。
模拟信号如何搭载计算机产生的数字信号？
- 使用调制解调器，对数字信号与模拟信号进行转化传输。
- 调制解调器 (猫-Modem)，带宽为56k。
- 56k的调制解调器
  - 采用V.90标准，电话线路的频率约为 4000 Hz (300~3400Hz)
  - 采样率=2∗4000=8000sample/s采样率 = 2*4000 = 8000 \ sample/s采样率=2∗4000=8000 sample/s
  - 每个码元传输 8 个比特，其中的 1 个比特用于控制错误，所以传输数据速率=8000∗7=56,000bps传输数据速率=8000*7=56,000\ bps传输数据速率=8000∗7=56,000 bps 。(毛速率为64 kbps)
- 连接调制解调器的带宽为限制在了4K之内，因为电话的带宽就在4K。
xDSL
- 取消电话系统中的滤波器之后，xDSL可以使用本地回路的全部物理带宽，即全部的 1.1M 带宽。
- ADSL (非对称数字用户线)
  - 在1999年获得批准，称为G.dmt，也称为宽带服务，允许8M的上行带宽，1M的下行带宽。之后不断演进，下行带宽达到了24M。非对称指上行和下行带宽不同。
  - 将 1.1M 频宽分成了256根信道，每根约 4K。第一根 4k 信道仍然用于做语音通话。信道1~5空闲，防止语音信号和数据信号相互干扰。
  - 在剩下的250条信道中，一条用于上行流控制，另一条用于下行流控制，其它的信道全部用于用户数据。
- 光纤到户 (FTTH - Fiber To The Home)
  - 起因：本地回路通常使用3类UTP来承载信号，但是3类UTP的物体特性限制了带宽的增长上限。因此将本地回路替换为容量更大的光纤，来增加数据传输速率。
  - “光进铜退 - 最后一英里革命”：更大的带宽，更高的安全性和可靠性。

2.5.3 干线

干线：多路复用 (时分多路复用)
- 用光纤承载信号，连接交换局 (包括端局)。
编解码器 (codec)
- 端局中的一个设备。
- 作用：模拟信号数字化、数字信号模拟化。
- 技术：脉码调制 (PCM)
  - 将模拟信号数字化的技术。构成了现代 PSTN 的核心。
  - 基于 PCM 的 TDM 在干线 (中继线) 上传输多路电话语音，每 125 us 发送一个语音样本。
  - 用于北美和日本的 T1 载波，可以处理 24 路信号的复用。一个 TDM 复用帧有193比特。
  - 每一路话音有8个比特，一共24路话音，再加上一个用于控制的比特，一共193个比特。24∗8=192bits+1bitforframing=193bits/frame24*8 = 192\ bits+1\ bit\ for\ framing=193\ bits/frame24∗8=192 bits+1 bit for framing=193 bits/frame
  - 话音信道的采样率是 8000次/s，传递 TDM 复用帧的时间间隔为$ 1/8000 s = 125\ us，，，T1线路的传输速率=193\ bits/0.000125\ s=1.544Mbps$。
  - TDM允许更高级别的复用。
SONET / SDH (同步光网络)
- 起因：在光纤的早期阶段，每个电话公司都有各自的光纤TDM系统。因此随着光纤的发展和普及，标准化需求非常迫切。
- SONET是美国ANSIS制定的在光介质上进行同步数据传输的标准。
- SDH是国际标准组织 (ITU) 制定的在光介质上进行同步数据传输的标准，与SONET几乎无差异。
- SONET的 4 个设计目标
  - 不同的承运商可协同工作
  - 统一美国、欧洲和日本的数字系统
  - 提供一种复用多数字信道的方法
  - 提供操作、维护和管理。

2.5.4 交换局

PSTN中一共使用了两种交换技术。
- 电路交换 (Circuit Switching)
  - 应用于传统的电话系统中。
  - 要求在正式通话之前，必须建立一条端到端的通路，而且是物理的实际的通路。
  - 该通路称为连接。当连接建立好之后，话音在沿着通道按顺序送达对方。
  - 数据传输完之后，拆除连接。
  - 建立连接 - 传数据 - 拆除连接
- 包交换 (分组交换 - Packet Switching)
  - 应用于IP电话业务中。
  - 限制包 / 分组大小。 -> 允许包 / 分组存储在交换局的内存中。
  - 每个包都携带着目的地址、信息。 -> 每个包要独立寻径。
  - 乱序到达。 -> 先发的可能后到。
- 两种交换方式的比较
  - 带宽的分配方式不同：包交换按需分配，电路交换是提前分配 (分配之后即被独占)。
  - 容错能力的不同：分组交换容错能力更强 (独立寻径，不会因为某一节点失效而瘫痪)
  - 交换顺序的不同：包交换乱序到达，电路交换按序到达。
  - 收费方法不同：包交换按流量收费，电路交换按照时间来收费。
  - 呼叫建立、专用物理路径、每个包遵循相同路由、包按序到达、交换机崩溃是否指明、可用带宽、可能拥塞时间、潜在浪费带宽、存储-转发传输、收费。

2.5.5 课程总结

什么是公共电话网PSTN？
PSTN有哪三部分构成？
调制解调器在哪里？完成什么功能？
调制解调器的 64K 是怎样计算出来的？
Codec在哪里？完成什么功能？
T1 基本复用帧中有多少位开销？
T1线路的总带宽是多少？怎样计算出来的？

2.6 物理层设备

2.6.1 物理层部件 / 设备分类

被动 (无源) 部件/设备
- 插座、插头、电源、电缆等。
- 被动设备中最重要的是RJ45的插座和水晶头。
主动 (有源) 部件/设备
- 转发器、中继器和集线器等。

2.6.2 收发器 (Transceiver)

名称由来
- Transceiver = Transmitter+Receiver
- 也称为 MAU：Media Attachment Unit
功能：将一种形式的信号转变为另一种信号
早期是一个外设，现在是网卡上的部件，是计算机和传输介质的连接部件，负责收发信号。

2.6.3 中继器 (Reapter)

功能：再生信号 (去除噪声、放大信号)
- 让线缆可以延伸得更远，突破 UTP 100米的传输距离限制。
注意：中继器不能过滤流量。
- 过滤 (Filter)：是指设备以一定的特征来屏蔽网络流量，并根据标准确定将流量转发或丢弃。

2.6.4 集线器 (Hub)

定义：多端口的中继器
功能：再生信号，即去噪和放大。
- 集线器上的多端口，允许很多设备连接上来。(工作站、主机)
- 早期以太网中，集线器作为星型拓扑的中心。
- 依然不能过滤流量。
- 集线器收到信号之后，会直接将信号进行广播。
  - 广播 (泛洪)：从除了来的那个端口外的所有其它端口转发出去。
冲突：信号的碰撞
- 当使用物理层设备时，更多的用户争抢共享资源，容易导致冲突，即两个或多个信号碰撞在一起。
- 冲突的电气表现：电压异常、数据被破坏。冲突了的数据需要重传。
- 冲突域
  - 定义：数据包产生和冲突的网络区域，即指共享介质的区域。
  - 冲突域越大，产生冲突的可能性越大，网络性能下降。
  - 使用了中继器和集线器之后，冲突域会扩大，网络性能会下降。因为中继器使得更远更多的用户可以来一起争抢资源。

2.6.5 课程总结

物理层 (第一层) 的设备都是傻瓜设备，不具备过滤流量的智能功能。
物理层设备的使用，增大了冲突域，降低了网络的性能。
现今，已经很少再使用中继器 (光中继器除外) 和集线器了。
问题
- 中继器的作用是什么？
- 集线器的作用是什么？
- 作为曾经的星型拓扑中心的集线器会消失吗？
- 什么是冲突？
- 什么是冲突域？

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计算机网络超详细笔记（二）：物理层

前言

文章目录

第二章 物理层

2.1 物理层概述

2.1.1 物理层功能、特性以及物理带宽

2.1.2 奈奎斯特定理

2.1.3 香农定理

2.1.4 课程总结

2.2 引导性传输介质

2.2.1 传输介质分类

2.2.2 同轴电缆 (铜线)

2.2.3 双绞线 (铜线)

2.2.4 电力线 (铜线)

2.2.5 光纤

2.2.6 如何选择传输介质

2.2.7 课程总结

2.3 复用技术

2.3.1 复用技术概念

2.3.2 频分多路复用 (FDM)

2.3.3 波分多路复用 (WDM)

2.3.4 时分多路复用 (TDM)

2.3.5 码分多路复用 (CDMA)

2.3.6 课程总结

2.4 调制技术

2.4.1 基带传输

2.4.2 通带传输

2.4.3 课程总结

2.5 公共交换电话网络 (PSTN)

2.5.1 PSTN 概述

2.5.2 本地回路

2.5.3 干线

2.5.4 交换局

2.5.5 课程总结

2.6 物理层设备

2.6.1 物理层部件 / 设备分类

2.6.2 收发器 (Transceiver)

2.6.3 中继器 (Reapter)

2.6.4 集线器 (Hub)

2.6.5 课程总结

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