【计算机网络习题集(第二章物理层)】
在计算机网络中,物理层是OSI模型的最底层,它负责在网络设备之间传输原始比特流。本章主要涉及以下几个知识点:
1. **通信方式**:通信有三种基本方式,分别是单工、半双工和全双工通信。单工通信只允许数据在一个方向上传输;半双工通信允许数据在两个方向上传输,但不能同时进行;全双工通信则允许数据同时双向传输。
2. **奈奎斯特定理**:根据奈奎斯特定理,理想低通信道的最高码元传输速率为每秒2个码元,这是基于带宽限制的理论极限。
3. **调制方法**:为了提高信息传输速率,通常采用多进制调制,使得每个码元能携带更多信息量。
4. **传输介质**:常见的传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线通信。不同的介质有不同的优缺点,如双绞线成本低但传输距离短,光纤则具有高带宽和长距离传输的能力。
5. **物理层的主要任务**:物理层需要定义与传输介质相关的特性,包括机械特性(接口物理尺寸和连接器类型)、电气特性(电压范围和信号电平)、功能特性(电压水平的意义)和规程特性(信号的时序和同步规则)。
6. **物理层标准**:一些常见的物理层标准有RS-232(用于串行通信)和X.21(用于数据通信网络)。
7. **物理层传输的数据单位**:在物理层,数据以比特(bit)为单位进行传输。
8. **信号类型**:物理层处理两种主要的信号类型——基带信号(数字信号直接表示为电压差异)和频带信号(通过调制将基带信号转换为模拟信号以实现频分复用)。
9. **屏蔽作用**:屏蔽双绞线通过金属屏蔽层提高抗电磁干扰的能力,降低信号损失。
10. **传输介质的选择**:光缆通常提供最佳的抗电磁干扰性能和最高的传输速率,而屏蔽双绞线可以减少电磁干扰,但并不完全免疫。
11. **RS232C**:RS232C协议中的“数据终端准备电路 CD”是控制电路,用于设备间的通信状态指示。
12. **带宽**:带宽通常用来衡量数据传输的容量,即在一定时间内能够传输的数据量。
物理层是计算机网络中非常基础且关键的一层,它决定了数据如何在物理媒介上以正确的形式和速度进行传输。理解这些基本概念有助于深入掌握网络通信的原理和实践。