計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(2)課件

第2章物理層知識(shí)點(diǎn)物理層定義物理層協(xié)議Internet接入技術(shù)2.1物理層定義物理層目的：盡可能屏蔽傳輸媒介的差異，透明傳送和接收位流物理層向數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù)：物理連接管理，物理層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（比特）

ISO對(duì)OSI模型的物理層定義：物理層規(guī)定了建立、維持及斷開物理信道所需的機(jī)械的、電氣的、功能性的和規(guī)程性的特性機(jī)械特性：接線器形狀、尺寸、引腳數(shù)等電氣特性：信號(hào)電平（電流）的范圍功能特性：信號(hào)電平（電流）的含義規(guī)程特性：信號(hào)的時(shí)序物理層定義CCITT在X.25建議書對(duì)物理層作了類似的定義：利用物理的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性在DTE和DCE之間實(shí)現(xiàn)對(duì)物理信道的建立、保持和拆除的功能DTE：(DataTerminalEquipment)數(shù)據(jù)終端設(shè)備，具有一定數(shù)據(jù)處理能力及收發(fā)數(shù)據(jù)能力的設(shè)備（事務(wù)處理的主機(jī)和終端）DCE：(DataCommunicationsEquipment)數(shù)據(jù)通信設(shè)備，在DTE和傳輸線路之間提供信號(hào)變換和編碼功能，并負(fù)責(zé)建立、保持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接物理層接口主要就是DTE和DCE或其他設(shè)備間通信規(guī)則的約定物理層－機(jī)械特性定義物理連接的邊界點(diǎn)，規(guī)定連接器的形狀、幾何尺寸、引線數(shù)、引線排列方式等常用四種連接器規(guī)格語音頻帶串行modem－－RS232C(25芯或9芯)公共數(shù)據(jù)網(wǎng)、電報(bào)網(wǎng)－－RS336A(25芯)寬帶modem－－V.35(34芯)語音頻帶串行modem－－RS449（37）2.2物理層協(xié)議舉例：RS-232-C(串行通信）EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn)，其中EIA(ElectronicIndustryAssociation)代表美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)，RS（Recommededstandard）代表推薦標(biāo)準(zhǔn)，232是標(biāo)識(shí)號(hào)，C代表RS232的最新一次修改（1969），在這之前，有RS232B、RS232A

DB-25、DB-92種類型的連接器得到了廣泛的應(yīng)用插頭－DTE插座－DCE物理層協(xié)議舉例：RS-232-C(串行通信）電氣特性：

邏輯0：+15v>信號(hào)電平>+3v邏輯1：-15v<信號(hào)電平<-3vRS232功能特性和時(shí)序特性數(shù)據(jù)：TXD-串行輸出RXD-串行輸入握手：RTS-發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求CTS-清除發(fā)送DSR-數(shù)據(jù)發(fā)送就緒DCD－數(shù)據(jù)載波檢測(cè)DTR-數(shù)據(jù)終端就緒GND-地線BELL-鈴聲指示RS449/423/422/485RS-232-C作為串行接口有明顯的缺陷：速度慢Vmax=20kbps信息傳輸距離短Dmax=15m電氣性能不佳信號(hào)之間容易產(chǎn)生碼間串?dāng)_新的串行接口總線標(biāo)準(zhǔn)449、423、422、485、USB等RS449/422/423/485RS449實(shí)際由三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)形成RS449—機(jī)械、功能和規(guī)程RS422-平衡電路的電氣特性RS423-非平衡電路的電氣特性與RS-232-C比較傳送速率高，距離長(zhǎng)（100kbps,1200m)接口：9針和37針RS422長(zhǎng)距離明顯傳輸速度快（1000m-100kbps,10m-10Mbps)RS485是用在工業(yè)控制過程中的串行通信協(xié)議，主要由RS422改進(jìn)得來（半雙工與全雙工），適合多站互聯(lián)，一個(gè)發(fā)送驅(qū)動(dòng)器可以連接32個(gè)負(fù)載設(shè)備X.21X系列標(biāo)準(zhǔn)是公共數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)中的DTE與DCE之間的接口標(biāo)準(zhǔn)。目標(biāo)是允許接口在更長(zhǎng)的傳輸距離間進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳輸DTE-DCE：300m速率：10Mbps機(jī)械特性：15針功能特性：沒有將每個(gè)功能指定給特定的管腳，是對(duì)功能進(jìn)行編碼，用少的接口傳輸多的功能V.24/V.35V系列接口標(biāo)準(zhǔn)主要是由CCITT為了在電話網(wǎng)（電話專線和電話交換網(wǎng)）中進(jìn)行數(shù)據(jù)通信而制定的DTE-DCE間的接口標(biāo)準(zhǔn)。帶寬2.3Internet本地接入技術(shù)Internet從宏觀上可以劃分為接入網(wǎng)（AN:AccessNetwork)和核心網(wǎng)接入網(wǎng)或用戶環(huán)路主要完成用戶接入核心網(wǎng)的任務(wù)ITU-T接入網(wǎng)定義：本地交換機(jī)（端局）與用戶端設(shè)備之間的連接部分。國(guó)際權(quán)威專家把寬帶綜合信息接入網(wǎng)比做信息高速公路的“最后一英里”，并認(rèn)為它是信息高速公路中難度最高，耗資最大的一部分，是信息基礎(chǔ)建設(shè)的“瓶頸”目前接入技術(shù)：基于傳統(tǒng)電信網(wǎng)的有線接入；基于有線電視（cablemodem)接入；以太網(wǎng)接入；無線接入技術(shù)；光纖接入技術(shù)（未來發(fā)展方向）Internet接入形式遠(yuǎn)程用戶接入到InternetInternet接入形式企業(yè)連接到Internet2.3.1基于傳統(tǒng)電信網(wǎng)的有線接入撥號(hào)接入：利用電話線和公用電話網(wǎng)PSTN（publicswitchedtelephonenetwork)接入Internet的技術(shù)服務(wù)器端采用DHCP協(xié)議，為接入者分配一個(gè)臨時(shí)的IP地址電話系統(tǒng)使用的是頻分多路復(fù)用，人為地限制了每個(gè)信道的帶寬4KHZ普通電話modem接入技術(shù)的速度極限是56Kb/s，使用時(shí)速率往往不能達(dá)到最大，實(shí)際傳輸速率取決于：1、電話線路的質(zhì)量2、ISP能否提供足夠帶寬（同一時(shí)間上網(wǎng)的人數(shù)很多）3、對(duì)方modem速率（實(shí)際連接速率取決于速率較低的一方）DSL數(shù)字用戶線路DSL:digitalsubscriberline數(shù)字用戶線路使用常規(guī)電話線路，本地局端的濾波器將限制帶寬為4KHZ，本地回路通常采用3類UTP，帶寬遠(yuǎn)大于4KHZ。局端濾波器的限制策略為按需可調(diào)，給定帶寬可增加高于4KHZ的服務(wù)稱為寬帶服務(wù)以銅電話線為傳輸介質(zhì)的點(diǎn)到點(diǎn)傳輸技術(shù)，包括HDSL,SDSL,VDSL,ADSL等，一般稱為xDSL。主要區(qū)別：信號(hào)傳輸速度和距離的不同。ADSL（非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路）是目前最具前景及競(jìng)爭(zhēng)力的一種ADSL提供：上行64K~1Mbps,下行512k~8Mbps，1對(duì)雙絞線ADSL接入本地回路提供的帶寬1.1MHZ,頻分多路分用，高于4KHZ以上的帶寬給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)ADSL調(diào)制常用ADSL帶寬分配：80％～90％信道分配給下行2.3.2基于有線電視網(wǎng)接入技術(shù)CATV（cabletelevision)有線電視，有線電視網(wǎng)是單向的，只有下行信道，采用同軸電纜750MHZ帶寬有線電視網(wǎng)應(yīng)用到Internet業(yè)務(wù)，必須進(jìn)行改造，使之有雙向功能。HFC(HybridFibercoax:混合光纖同軸電纜網(wǎng))是對(duì)CATV的一種改造，干線部分用光纖代替同軸電纜作為傳輸介質(zhì)，提供雙向的帶寬傳輸Cablemodem電纜調(diào)制解調(diào)器

有線線纜在歐洲，北美都非常普及福州廣電網(wǎng)絡(luò)：cabledistributionnetwork(simplified)homecableheadend2.3.3光纖接入技術(shù)光纖接入網(wǎng)（OAN:opticalaccessnetwork）:采用光纖傳輸技術(shù)的接入網(wǎng)，本地交換機(jī)與用戶之間采用光纖通信或部分采用光纖通信光纖接入網(wǎng)分為光纖到戶（FTTH）、光纖到路邊（FTTC）、光纖到大樓（FTTB）等

2.3.4以太網(wǎng)接入技術(shù)基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)由局側(cè)設(shè)備和用戶側(cè)設(shè)備組成。局側(cè)設(shè)備一般位于小區(qū)內(nèi)，用戶側(cè)設(shè)備一般位于居民樓內(nèi)。局側(cè)設(shè)備提供與IP骨干網(wǎng)的接口，用戶側(cè)設(shè)備提供與用戶終端計(jì)算機(jī)相連的10/100BASE-T接口。FTTX+LAN是FTTH的過渡性產(chǎn)品，提供了“千兆到小區(qū)、百兆到居民大樓，十兆到桌面”為用