《osi物理層介紹》PPT課件

1、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與功能數(shù)據(jù)封裝與拆封裝的過程TCP/IP參考模型TCP/IP參考模型每一層的名稱與功能TCP/IP參考模型與OSI模型的對(duì)比1精選ppt物理層第3章2精選ppt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3精選ppt本章結(jié)構(gòu)分層模型雙絞線光纜無線通信網(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

2、口傳輸介質(zhì)4精選ppt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)，正如同公路是汽車通行的基礎(chǔ)一樣5精選ppt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題6精選ppt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)7精選ppt物理層關(guān)心的是什么機(jī)械特性指明通信實(shí)體間硬件連接接口的機(jī)械特點(diǎn) 電氣特性規(guī)定了在物理連接上導(dǎo)線的電氣連接及有關(guān)的電路的特性 功能特性指明物理接

3、口各條信號(hào)線的用途（用法） 規(guī)程特性指明利用接口傳輸位流的全過程及各項(xiàng)用于傳輸?shù)氖录l(fā)生的合法順序 為了傳輸信號(hào)，物理層規(guī)定了那些特性？8精選ppt物理層的機(jī)械特性示例9精選ppt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 10精選ppt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

4、 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 11精選ppt信號(hào)在傳輸過程中產(chǎn)生的失真噪聲和衰減在信號(hào)的傳輸、處理過程中設(shè)備自身、環(huán)境干擾等原因而產(chǎn)生的、與輸入信號(hào)無關(guān)的信號(hào)信噪比（S/N）指信號(hào)中原有成份與噪聲的比例，常常用分貝數(shù)（dB）表示 信號(hào)的衰減，即隨著信號(hào)的傳播，能量逐漸減少 數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)：1、抗干擾能力強(qiáng)2、遠(yuǎn)距離傳輸仍

5、能保證質(zhì)量 12精選ppt串行接口的分類同步接口對(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 58位 1位 12位13精選ppt串行接口的標(biāo)準(zhǔn)目前通用的接口標(biāo)準(zhǔn)有美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA的EIA-232接口ITU-T的V系列接口和X系列接口國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的ISO 2110 、ISO 1177等 14精選ppt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，并通過調(diào)制解調(diào)器將遠(yuǎn)

6、程設(shè)備連接起來的技術(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（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 15精選ppt串行接口舉例2-2EIA-232功能特性規(guī)程特性在DTEDCE連接情況下，當(dāng)“DCE就緒” 和“DTE就緒” 均為“ON” ，就具備操作的基本條件DTE發(fā)送數(shù)據(jù)前，首先將“請(qǐng)求發(fā)送” 置為“ON”狀態(tài)，等待“允許發(fā)送” 上應(yīng)答信號(hào)為“ON”狀態(tài)后，才能在

7、“發(fā)送數(shù)據(jù)” 上發(fā)送數(shù)據(jù) 16精選ppt以太網(wǎng)接口RJ45RJ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 17精選ppt物理層的傳輸介質(zhì)有線介質(zhì)雙絞線光纖無線介質(zhì)無線電微波激光紅外線18精選ppt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)成的電纜被稱為雙絞線電纜非屏蔽雙絞線UTP和屏蔽雙絞線STP19精選

8、ppt雙絞線的標(biāo)準(zhǔn)EIA/TIA-568“商用建筑物電信布線標(biāo)準(zhǔn)”Cat 5：適用于100Mbps的100Base-TX和100Base-T4支持高達(dá)100MHz的數(shù)據(jù)通信傳輸頻率為100MHz用于語音傳輸和最高傳輸速率為1000Mbps的數(shù)據(jù)傳輸主要用于100base-T和10base-T網(wǎng)絡(luò)。Cat 5e：超五類雙絞線Cat 6:傳輸頻率為200MHzCat 5e UTPCat 5e STP20精選ppt雙絞線的重要性能指標(biāo)參數(shù)名稱參數(shù)含義合格標(biāo)準(zhǔn)（100MHz）衰減（Attenuation）信號(hào)經(jīng)過線纜時(shí)的強(qiáng)度損失，單位為分貝21.6近端串?dāng)_（NEXT，Near-End Cross Ta

9、lk）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，Nominal Velocity of Propagation）是信號(hào)在線纜中傳輸?shù)乃俣?，以光速的百分比形式表?090衰減串?dāng)_比（ACR， Attenuation-to-Crosstalk Ratio）串?dāng)_與衰減量的比例關(guān)系，單位為分貝10.7回波損耗（RL，Return Loss）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以超五類雙絞線為例，其性能參數(shù)如下：21精選ppt六類布線系統(tǒng)六類系統(tǒng)向下兼容三類、五類、超五類布線產(chǎn)品，同時(shí)滿足混合使

10、用的要求六類提供2倍于超五類的帶寬改善了在串?dāng)_以及回波損耗方面的性能6類線與5類和超5類標(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類的所有測(cè)試， 并加入新的參量 22精選ppt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23精選ppt光信號(hào)在光纖中的傳輸光脈沖在光纖中的傳輸是利用了光的全反射原理光纖分為多模光纖和單模光纖 多模光纖單模光纖輸入脈沖 輸出脈沖 輸入脈沖 輸出脈沖 24精選ppt光纜的結(jié)構(gòu)和

11、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25精選ppt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26精選ppt無線通信無線介質(zhì)是指信號(hào)通過空氣傳輸，信號(hào)不能被約束在一個(gè)物理導(dǎo)體內(nèi)無線介質(zhì)實(shí)際上就是無線傳輸系統(tǒng)，主要包括:無線電微波紅外線激光衛(wèi)星通信 27精選ppt無線電無線電就是利用地面發(fā)射的無線電波通過電離層的反射，或電離層與地面的多次反射而到達(dá)接收端的一種遠(yuǎn)距離通信方式傳播距離遠(yuǎn)，容易穿過建筑物，全

12、方向傳播無線電波的傳播特性與頻率有關(guān)在低頻上，無線電波能輕易地繞過一般障礙物，但其能量隨著傳播距離的增大而急劇遞減在高頻上，無線電波趨于直線傳播并易受障礙物的阻擋，還會(huì)被雨水吸收質(zhì)量不穩(wěn)定，容易受到其他電子設(shè)備的各種電磁干擾 地球表面電離層地球表面地面波28精選ppt微波微波是能量集中于一點(diǎn)并沿直線傳播，且頻率在1GHz以上的無線電波微波通信是利用無線電波在對(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傳輸距離成本低，常用于長途通信缺點(diǎn)是保密性不如電纜和光纜好 29精選ppt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

13、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，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30精選ppt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)三類或以上UTP星形RJ-4510010100Base-TX2對(duì)五類UTP或以上 星形RJ-451001

14、001000Base-T 4對(duì)五類UTP或以上星形RJ-4510010001000Base-LX光纜星形SC5000 10001000Base-SX多模光纜星形SC550100031精選ppt線纜的連接2-1EIA/TIA 568A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 32精選ppt線纜的連接2-2標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線的線序交叉網(wǎng)線的線序制作過程33精選pp

15、t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)卡按照總線類型可分為ISA網(wǎng)卡、PCI網(wǎng)卡等按照提供的線纜接口類型可分為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 34精選ppt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)

16、的運(yùn)行質(zhì)量直接訪問存儲(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題35精選ppt物理層的設(shè)備4-3中繼器能放大信號(hào)延長網(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36精選ppt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、過濾數(shù)據(jù)或提供網(wǎng)絡(luò)診斷信息 被交換機(jī)所取代37精選ppt本章總結(jié)分層模型雙絞線光纜無線通信網(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)和無線介質(zhì)以太網(wǎng)在發(fā)展過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38精選ppt實(shí)驗(yàn)：制作網(wǎng)線實(shí)驗(yàn)背景：Be