osi物理層介紹課件

第2章內(nèi)容回顧計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能OSI參考模型同層之間—協(xié)議相同下層對(duì)上層—提供服務(wù)OSI參考模型每一層的名稱(chēng)與功能數(shù)據(jù)封裝與拆封裝的過(guò)程TCP/IP參考模型TCP/IP參考模型每一層的名稱(chēng)與功能TCP/IP參考模型與OSI模型的對(duì)比1Chapter物理層第3章2Chapter本章目標(biāo)了解物理層的概念了解物理層傳輸?shù)男盘?hào)和使用的接口掌握如何區(qū)分不同的物理層傳輸介質(zhì)掌握如何判定不同介質(zhì)的使用場(chǎng)合了解線纜的規(guī)范掌握雙絞線的連接方式掌握如何制作交叉網(wǎng)線和標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線并進(jìn)行測(cè)試3Chapter物理層－網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)物理層是TCP/IP模型的最底層物理層為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠環(huán)境

物理層是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，正如同公路是汽車(chē)通行的基礎(chǔ)一樣5Chapter物理層概述物理層是TCP/IP五層模型的最底層，它為數(shù)據(jù)通信的介質(zhì)提供規(guī)范和定義直接面向?qū)嶋H承擔(dān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢砻襟w傳輸單位為比特，主要討論的是在通信線路上比特流的傳輸問(wèn)題6Chapter物理層的功能功能一：為數(shù)據(jù)端設(shè)備提供傳送數(shù)據(jù)的通路功能二：傳輸數(shù)據(jù)物理層關(guān)心的是信號(hào)、接口和傳輸介質(zhì)7Chapter物理層的機(jī)械特性示例9Chapter什么是信號(hào)信息、數(shù)據(jù)和信號(hào)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)信息是人對(duì)現(xiàn)實(shí)世界事物存在方式或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的某種認(rèn)識(shí)模擬信號(hào)是信號(hào)參數(shù)（幅度、頻率等）的大小連續(xù)變化的電磁波，可以按不同的頻率在媒體上傳輸

數(shù)據(jù)是用于描述事物的某些屬性的具體量值信號(hào)是信息傳遞的媒介數(shù)字信號(hào)是不連續(xù)的物理量，信號(hào)參數(shù)也不連續(xù)變化

10Chapter信號(hào)的指標(biāo)頻率和帶寬數(shù)據(jù)傳輸速率和比特率頻率是指在一固定時(shí)間段內(nèi)信號(hào)幅度變化的次數(shù)值。用每秒周期數(shù)或者Hz（赫茲）表示帶寬指信號(hào)在信道中傳輸可使用的最高頻率與最低頻率之差，單位為Hz（赫茲）“帶寬”也用來(lái)描述指定網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)或協(xié)議的額定吞吐能力，所指的其實(shí)是數(shù)據(jù)傳輸率，通常是以“字節(jié)/秒”為單位數(shù)據(jù)傳輸速率是指設(shè)備在某種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的能力

比特率表示單位時(shí)間（每秒）內(nèi)傳輸實(shí)際信息的比特?cái)?shù)，單位為比特／秒11Chapter串行接口的分類(lèi)同步接口對(duì)應(yīng)于同步通信，異步接口對(duì)應(yīng)于異步通信同步通信和異步通信同步通信是指發(fā)送方和接收方同時(shí)、同步調(diào)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收異步通信是發(fā)送方和接收方不要求同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收

啟始位數(shù)據(jù)位校驗(yàn)位停止位1位5～8位1位1～2位13Chapter串行接口的標(biāo)準(zhǔn)目前通用的接口標(biāo)準(zhǔn)有美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA的EIA-232接口ITU-T的V系列接口和X系列接口國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的ISO2110、ISO1177等14Chapter串行接口舉例2-1EIA-232目前使用最廣泛的串行物理接口提供了一個(gè)利用公用電話網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒體，并通過(guò)調(diào)制解調(diào)器將遠(yuǎn)程設(shè)備連接起來(lái)的技術(shù)規(guī)定機(jī)械特性25根引腳，D形接口電氣特性數(shù)據(jù)信號(hào):“1”:-15至-5伏;“0”:+5至+15伏控制信號(hào):“0”:開(kāi)（ON）;“1”

:關(guān)（OFF）數(shù)據(jù)速率:0-20Kbps傳輸距離:15M公用電話網(wǎng)PCPCModemModemEIA-232接口EIA-232接口EIA-232遠(yuǎn)程連接15Chapter以太網(wǎng)接口RJ－45RJ是描述公用電信網(wǎng)絡(luò)的接口，常用的有RJ-11和RJ-45光纖接口用以穩(wěn)定地但并不是永久地連接兩根或多根光纖的無(wú)源組件FC圓形帶螺紋光纖接頭ST卡接式圓形光纖接頭SC方型光纖接頭LC窄體方形光纖接頭MT-RJ收發(fā)一體的方型光纖接頭17Chapter物理層的傳輸介質(zhì)有線介質(zhì)雙絞線光纖無(wú)線介質(zhì)無(wú)線電微波激光紅外線18Chapter雙絞線雙絞線TP是目前使用最廣，價(jià)格相對(duì)便宜的一種傳輸介質(zhì)由兩根絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞組成，以減少對(duì)鄰近線對(duì)的電氣干擾由若干對(duì)雙絞線構(gòu)成的電纜被稱(chēng)為雙絞線電纜非屏蔽雙絞線UTP和屏蔽雙絞線STP19Chapter雙絞線的重要性能指標(biāo)參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)含義合格標(biāo)準(zhǔn)（100MHz）衰減（Attenuation）信號(hào)經(jīng)過(guò)線纜時(shí)的強(qiáng)度損失，單位為分貝21.6近端串?dāng)_（NEXT，Near-EndCrossTalk）電纜中某導(dǎo)線上傳輸?shù)男盘?hào)對(duì)其它導(dǎo)線信號(hào)產(chǎn)生的噪聲稱(chēng)為串?dāng)_，近端串?dāng)_是出現(xiàn)在發(fā)送端的串?dāng)_32.3額定傳輸速度（NVP，NominalVelocityofPropagation）是信號(hào)在線纜中傳輸?shù)乃俣?，以光速的百分比形式表?0％～90％衰減串?dāng)_比（ACR，Attenuation-to-CrosstalkRatio）串?dāng)_與衰減量的比例關(guān)系，單位為分貝10.7回波損耗（RL，ReturnLoss）信號(hào)源輸入給數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的信號(hào)與信號(hào)源接收到的反射信號(hào)的功率之比11.0以超五類(lèi)雙絞線為例，其性能參數(shù)如下：21Chapter六類(lèi)布線系統(tǒng)六類(lèi)系統(tǒng)向下兼容三類(lèi)、五類(lèi)、超五類(lèi)布線產(chǎn)品，同時(shí)滿足混合使用的要求六類(lèi)提供2倍于超五類(lèi)的帶寬改善了在串?dāng)_以及回波損耗方面的性能6類(lèi)線與5類(lèi)和超5類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)存在許多不同之處：最高工作帶寬200MHz按照250MHz下檢測(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)可作為UTP和STP的解決方案包括超5類(lèi)的所有測(cè)試，并加入新的參量22Chapter光傳輸系統(tǒng)光傳輸系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：光纖傳輸介質(zhì)、光源和檢測(cè)器驅(qū)動(dòng)器光源光檢測(cè)器放大器電信號(hào)電信號(hào)光信號(hào)光纖超細(xì)玻璃熔硅纖維發(fā)光二極管激光二極管光電二極管23Chapter光纜的結(jié)構(gòu)和傳播特性光纜的結(jié)構(gòu)光纜的傳播特性損耗色散外護(hù)套遠(yuǎn)供電源線光纖及其包層填充物加強(qiáng)芯包帶層25Chapter多模光纖和單模光纖的比較單模光纖多模光纖用于高速度、長(zhǎng)距離用于低速度、短距離成本高成本低端接較難端接較易窄芯線，需要激光源寬芯線，聚光好，光源可采用激光或發(fā)光二極管耗散極小，高效耗散大，低效26Chapter微波微波是能量集中于一點(diǎn)并沿直線傳播，且頻率在1GHz以上的無(wú)線電波微波通信是利用無(wú)線電波在對(duì)流層的視距范圍內(nèi)進(jìn)行信息傳輸?shù)囊环N通信方式使用頻率范圍一般在1GHz至20GHz左右需要使用中繼站延長(zhǎng)傳輸距離成本低，常用于長(zhǎng)途通信缺點(diǎn)是保密性不如電纜和光纜好29Chapter各種傳輸介質(zhì)總結(jié)傳輸介質(zhì)成本傳輸距離傳輸速率抗噪性可擴(kuò)展性施工難易優(yōu)點(diǎn)總結(jié)缺點(diǎn)總結(jié)雙絞線低<100m高STP較好UTP一般好易價(jià)格便宜，使用廣泛，技術(shù)成熟，安裝簡(jiǎn)單易受電磁干擾和竊聽(tīng)，傳輸距離短光纜高<70km高優(yōu)好難傳輸速率高，傳輸距離遠(yuǎn)，不易受電磁干擾，保密性強(qiáng)，使用范圍正在逐步擴(kuò)大成本較高，安裝較難無(wú)線電/微波高可達(dá)數(shù)百公里較高差好較易幾乎不受傳輸距離的限制，適合于復(fù)雜地形衰減大，造價(jià)較高，保密性差，抗干擾能力差，有時(shí)需要申請(qǐng)使用頻段30Chapter以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中的線纜規(guī)范以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)傳輸介質(zhì)拓?fù)浣涌谧畲髠鬏斁嚯x（m）速率（Mb/s）10Base-T2對(duì)三類(lèi)或以上UTP星形RJ-4510010100Base-TX2對(duì)五類(lèi)UTP或以上星形RJ-451001001000Base-T4對(duì)五類(lèi)UTP或以上星形RJ-4510010001000Base-LX光纜星形SC①500010001000Base-SX多模光纜星形SC①550100031Chapter線纜的連接2-1EIA/TIA568A和568B線纜的連接標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線交叉網(wǎng)線全反線直通/交叉直通交叉直通交叉直通交叉交叉管腳號(hào)用途顏色1發(fā)送+白色和綠色2發(fā)送-綠色3接收+白色和橘黃色4不被使用藍(lán)色5不被使用白色和藍(lán)色6接收-橘黃色7不被使用白色和棕色8不被使用棕色

T568A標(biāo)準(zhǔn)中RJ-45連接器的管腳號(hào)和顏色編碼32Chapter線纜的連接2-2標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線的線序交叉網(wǎng)線的線序制作過(guò)程33Chapter物理層的設(shè)備4-1網(wǎng)絡(luò)接口卡連接計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)硬件有一個(gè)惟一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)地址按照速率可分為10M網(wǎng)卡、10/100M自適應(yīng)網(wǎng)卡和千兆網(wǎng)卡按照總線類(lèi)型可分為ISA網(wǎng)卡、PCI網(wǎng)卡等按照提供的線纜接口類(lèi)型可分為RJ-45接口網(wǎng)卡、光纖網(wǎng)卡等便攜式電腦可使用PCMCIA網(wǎng)絡(luò)接口卡

34Chapter物理層的設(shè)備4-2選擇網(wǎng)絡(luò)接口卡拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳輸速率線纜接口安裝網(wǎng)絡(luò)接口卡安裝網(wǎng)卡硬件安裝驅(qū)動(dòng)程序網(wǎng)絡(luò)接口卡的特征功能好處自動(dòng)選擇速度能使網(wǎng)絡(luò)接口卡自動(dòng)檢測(cè)并適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速率和模式（全速或半速）有助于配置系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口卡上帶有一塊或多塊CPU一些需要利用計(jì)算機(jī)的CPU才能進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理可以由板卡自己完成提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量直接訪問(wèn)存儲(chǔ)器（DMA）使網(wǎng)卡可以直接與計(jì)算機(jī)的內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量診斷用的指示燈指示數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩氯麪顟B(tài)和連接狀態(tài)，有時(shí)指示數(shù)據(jù)傳輸速度有助于排除問(wèn)題35Chapter物理層的設(shè)備4-3中繼器能放大信號(hào)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸距離只包含有一個(gè)輸入端口和一個(gè)輸出端口，所以只能接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流成本低36Chapter物理層的設(shè)備4-4集線器最初只是一個(gè)多端口的中繼器可用于星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠支持各種不同的傳輸介質(zhì)和數(shù)據(jù)傳輸速率有些集線器具有內(nèi)部處理能力，例如，可以接受遠(yuǎn)程管理、過(guò)濾數(shù)據(jù)或提供網(wǎng)絡(luò)診斷信息被交換機(jī)所取代37Chapter本章總結(jié)分層模型雙絞線光纜無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)接口卡中繼器集線器物理層的功能物理層關(guān)心的問(wèn)題物理層概述信號(hào)線纜的規(guī)范和連接物理層的設(shè)備接口傳輸介質(zhì)物理層是網(wǎng)絡(luò)的最底層，直接面向?qū)嶋H承擔(dān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢砻襟w（即信道）物理層傳輸單位為比特

物理層關(guān)心的是信號(hào)、接口和傳輸介質(zhì)

物理層的傳輸介質(zhì)分為有線介質(zhì)和無(wú)線介質(zhì)以太網(wǎng)在發(fā)展過(guò)程中使用了各種不同的介質(zhì)，不同的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)使用不同的傳輸介質(zhì)并有不同的要求

雙絞線按照不同的規(guī)范可以制成標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線、交叉網(wǎng)線和全反線38Chapter實(shí)驗(yàn)：制作網(wǎng)線實(shí)驗(yàn)背景：Benet公司將新增加50臺(tái)計(jì)算機(jī)，你需要為這些計(jì)算機(jī)制作標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線，同時(shí)公司內(nèi)