第3章 物理层功能与标准
数据通信与计算机网络(第二版)-作业答案
第1章计算机网络概论1、什么是计算机网络？计算机网络的最主要的功能是什么？答：利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来，以功能完善的网络软件实现资源共享和信息传递的系统就是计算机网络。
计算机网络的主要功能：资源共享、数据通信、分布式处理、负载均衡、提高系统的可靠性和可用性等等。
2、计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段有什么特点？答：计算机网络的发展可划分为三个阶段。
第一个阶段是从单个网络APPANET向互联网发展的过程。
最初只是一个单个的分组交换网，并不是一个互联网络。
后来，ARPA才开始研究多种网络互联的技术。
第二个阶段是建成了三级结构的因特网。
分为：主干网、地区网和校园网（或企业网）。
这种三级网络覆盖了全美国主要的大学和研究所，并且成为因特网中的主要部分。
第三个阶段是逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。
3、说明网络协议的分层处理方法的优缺点。
答：优点：可使各层之间互相独立，某一层可以使用其下一层提供的服务而不需知道服务是如何实现的；灵活性好，当某一层发生变化时，只要其接口关系不变，则这层以上或以下的各层均不受影响；结构上可以分割开，各层可以采用最合适的技术来实现；易于实现和维护；能促进标准化工作。
缺点：层次划分得过于严密，以致不能越层调用下层所提供的服务，降低了协议效率。
4、将TCP/IP和OSI的体系结构进行比较，讨论其异同之处。
答：TCP/IP和OSI的相同点是二者均采用层次结构，而且都是按功能分层，不同点有：OSI分七层，而TCP/IP分为四层；OSI层次间存在严格的调用关系，两个层实体的通信必须通过下一层实体，不能越级，而TCP/IP可以越过紧邻的下一层直接使用更低层次所提供的服务，因而减少了一些不必要的开销，提高了协议效率;OSI只考虑用一种标准的公用数据网。
5、计算机网络的硬件组成包括哪几部分？答：计算机网络的硬件组成包括服务器、主机或端系统设备、通信链路等6、计算机网络可从哪几个方面进行分类？答：计算机网络可以从网络的交换功能、网络的拓扑结构、网络的覆盖范围、网络的使用范围等方面进行分类。
计算机网络第七版课后答案完整版
计算机网络第七版课后答案完整版计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分，它架起了人与人、人与信息的桥梁，促进了信息的传递和共享。
而针对计算机网络这门课程，学生通常会留下一些问题疑惑。
本文将为大家提供《计算机网络第七版》课后答案的完整版，帮助学生更好地理解和掌握相关知识。
第一章网络基础1. 什么是计算机网络？计算机网络是指利用通信设备和网络连接技术，将地理位置不同的计算机及其外部设备组合成一个完成协同工作的系统。
2. 计算机网络的分类有哪些？计算机网络可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）和互联网。
3. 什么是协议？协议是网络通信中计算机之间进行信息交换所必需遵循的规范和约定。
4. OSI参考模型是什么？OSI参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一种通信协议的参考模型，共分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
5. TCP/IP参考模型是什么？TCP/IP参考模型是计算机网络互联中广泛使用的一个协议参考模型，共分为四层，分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。
6. 什么是HTTP协议？HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是一种用于传输超文本的应用层协议，是Web浏览器和Web服务器之间进行交互的基础。
7. 什么是UDP协议？UDP（User Datagram Protocol）是一种面向无连接的传输层协议，主要用于在网络上发送短报文。
与TCP协议相比，它传输速度更快，但可靠性较差。
第二章物理层1. 物理层的主要功能是什么？物理层主要负责传输比特流，将比特流转换为物理信号进行传输。
2. 什么是编码？编码是将数字信号转换为模拟信号或数字信号的过程。
3. 常见的编码方式有哪些？常见的编码方式有不归零编码（NRZ）、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等。
4. 什么是调制？调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，常用的调制方式有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。
第3章 OSI参考模型体系与TCPIP协议
4. 应用层 应用层（Application Layer）
应用层向用户提供一组常用的应用协议，是应用程序访问网 应用层 络下面各层的网络服务的接口。 应用层协议可分为3类： （1）依赖于TCP的应用协议，如远程终端协议Telnet，文件 传输型的电子邮件协议SMTP，文件传输协议FTP，超文本传 输协议HTTP，外部网关协议BGP等。 （2）依赖于UDP的协议，例如单纯文件传输协议TFTP，简单网 络管理协议SNMP，域名系统DNS，内部网关协议RIP，动态主 机配置协议DHCP和引导程序协议BOOTP等。 （3）依赖于TCP和UDP的协议，如通信用管理信息协议CMOT。 当然，一些没有标准化的建立在TCP/ IP协议簇之上的用户 应用程序（或专用程序）也属于应用层。
3.1 OSI参考模型体系 参考模型体系 3.2 TCP/IP协议的参考模型 协议的参考模型 3.3 网层中的 协议及其他协议 网层中的IP协议及其他协议 3.4 子网划分 3.5 传输控制协议和应用层协议 3.6 TCP/IP组件的配置 端口与服务 组件的配置(端口与服务 组件的配置 端口与服务) 3.7 TCP/IP网络工具 网络工具
3.3.1 IP数据包 数据包
• IP数据包的基本结构: P142 F7-4 IP数据包头 IP负载
1. IP数据包头:包含传输该数据包所需的全部信息,如 发送主机的源地址,接收主机的目的地址,IP数据包 总长等.
IP数据包头的基本格式:
版本 首部长度 服务类型 16位标识 寿命 上层协议 32位IP源地址 32位目的地址 选项
1. 网络体系结构 OSI参考模型 体系结构--体系结构 参考模型
F3-4
2. OSI模型中的重要概念
• 实体和对等实体:每一层中,用于实现层功能的活动元 素称为实体(Entity). 不同机器位于同一层次,完成相同 功能的实体称为对等实体(Peer Entity). • 对等层和对等协议:不同主机位于相同层次,称为对等 层(Peer).对等实体之间通信时必须遵循的规则称为对 等协议(Peer Protocol) (Peer • 服务与接口:每一层实体为相邻的上一层实体提供的 通信功能称为服务.N层提供服务给N+1的服务访问点 SAP(Service Access Poit)称接口,它是上下层实体 之间的逻辑传输通道. • 数据单元: 1.服务数据单元 SDU 2.协议数据单元 PDU 3.接口数据单元 IDU
计算机网络习题答案(第五版)
第1章概述（P22）1、计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?答：计算机网络的发展可分为以下四个阶段。
（1）面向终端的计算机通信网：其特点是计算机是网络的中心和控制者，终端围绕中心计算机分布在各处，呈分层星型结构，各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源，计算机的主要任务还是进行批处理，在20世纪60年代出现分时系统后，则具有交互式处理和成批处理能力。
（2）以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统：分组交换网由通信子网和资源子网组成，以通信子网为中心，不仅共享通信子网的资源，还可共享资源子网的硬件和软件资源。
网络的共享采用排队方式，即由结点的分组交换机负责分组的存储转发和路由选择，给两个进行通信的用户段续（或动态）分配传输带宽，这样就可以大大提高通信线路的利用率，非常适合突发式的计算机数据。
（3）具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议的计算机网络：为了使不同体系结构的计算机网络都能互联，国际标准化组织ISO提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架—开放系统互连基本参考模型OSI.。
这样，只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一标准的其他任何系统进行通信。
（4）高速计算机网络：其特点是采用高速网络技术，综合业务数字网的实现，多媒体和智能型网络的兴起。
2、试简述分组交换的特点答：分组交换实质上是在“存储-转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
3、试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
物理层
OSI物理层制作人：邓荣嘉目录物理层 (1)主要功能 (2)物理层要解决的主要问题： (2)组成部分 (2)重要内容 (3)重要标准 (4)通信硬件 (5)编程方法 (6)常见的物理层设备 (6)物理层在无线传感器中的应用 (6)物理层物理层（或称物理层，Physical Layer）是计算机网络OSI模型中最低的一层。
物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除，而提供具有机械的，电子的，功能的和规范的特性。
简单的说，物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。
局域网与广域网皆属第1、2层。
物理层是OSI的第一层，它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础。
物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。
如果您想要用尽量少的词来记住这个第一层，那就是“信号和介质”。
OSI采纳了各种现成的协议，其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5的物理层协议。
物理层关注在一条通道上传输原始比特。
设计问题必须确保当一方发送了比特1时，另一方收到的也是比特1，而不是比特0。
这里的典型问题包括用什么电子信号来表示1和0、一个比特持续多少秒、传输是否可以在两个方向上同时进行、初始连接如何建立、当双方结束后如何撤销连接、网络连接器有多少针对以及每一针的用途是什么等。
这些设计问题主要涉及机械、电子和时序接口，以及物理层之下的物理传输介质等。
该层定义了了比特作为信号在通道上发送时相关的电气、时序和其他接口。
物理层是构建网路的基础。
物理信道的不同特征决定了其传输性能的不同（比如，吞吐量、延迟和误码率），所以物理层是我们展开网络旅行的始发地。
物理层一般有三种传输介质：有线（铜线和光纤）、无线（陆地无线电）和卫星。
这里要说的是信号在物理层存在的两种方式，数字信号（电脑可以识别的0和1即比特），模拟信号是铜线和光纤等可以传输的电信号或者无线信号，在悠闲中模拟信号的存在方式诸如连续变化的电压，而在无线传输中类似光照强度或者声音强度。
计算机网络原理复习第三章习题
计算机网络原理复习习题第三章物理层一、选择题1．以下哪个是物理层的协议？( )A．EIA RS-232C B．HDLC C．BSC D．TCP2 ．以下哪个不是物理层的协议A ． EIA RS-232CB ．． X. 213 ．采用RS-232C 接口标准连接PC 机和RTS ）的连接方向为（）。
A ．DCE→DTEB ．DCE→DCEC ．DTE→DTE4．在RS-232C RIA．DTE→．DCE→DCE D．DTE→DTE(DTR)信号的连接方向为( )． DCE→DTE． DTE→DTE6．RS—232CA． DB—15连接器C． DB—20连接器( )． -5V至-15V． 0V至-5V8．EIA RS-232C）。
A．+12伏B．-12伏C．+15伏9．X.21）。
A．DB-25连接器 B．DB-9连接器C．DB-15连接器D．RJ11连接器。
．过滤与转发帧 C．路由选择D．协议转换( )。
．数字信号的编码D．数字信号的放大( )B．将模拟信号转换成数字信号．使用不同频率的载波将信号变换到不同频率范围,实现模拟信号与数字信号间转换功能的是( )。
A．D/A B．A/D D．MODEM14为数字信号的设施为（）．编码解码器（CODEC）中的解码器．调制解调器（MODEM）中的解调器15( )。
A．编码．解码D．解调16( )。
A．解调 B．解码 C．调制17A．调频 B．调幅 C．正交相移18．）B．调频C．相位调制D．幅度相位调制方式进行。
A．单工．半双工D．全双工20种通信方式为( )A．并行．单工D．全双工( )．只能在一个方向上传输D．以上均不对22( )A．单工方式 B．半双工方式．多路复用方式B．报文交换D．分组交换与电路交换结合( )B．信道所能提供的同时通话的路数．信道所允许的最大误码率( )C．计算机与外设之间的通信都采用并行方式D．与并行方式相比，串行方式的传输速率更大27．在下面的说法中，( )是正确的。
计算机网络原理——物理层
105 106 双绞线 调幅 海事 无线电 无线电
107 同轴电缆
108
109
1010 卫星
1011 1012
1013
1014
1015 光纤
1016
地面微波
调频 移动 无线电 无线电 电视 HF VHF UHF SHF EHF THF
波段
LF
MF
地表 对流层 电离层 空间及视线
空间
26
物理层
微波通信
允许发送 振铃指示
物理层
TD DTR SG DSR RTS
CTS RI
16
RS-232-C的规程特性
• 过程特性指RS-232-C的各条控制线在下列不同情况下接通
（ON，逻辑0）和断开（OFF，逻辑1）的顺序：
• 建立物理连接 • 传输数据比特流 • 释放物理连接
PSTN
物理层
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建立物理连接
• 当DTE-A要与DTE-B通信时，将DTR(20)臵为ON ，同时通过TD(2)向 DCE-A发送电话号码信号，请求与对方建立物理连接； • DCE-B将RI(22)臵为ON，通知DTE-B有呼叫到达。DTE-B将DTR(20)臵 为ON，DCE-B接着产生载波信号，并将DSR(6)臵为ON ，表示已准备好；
30
[例1]
•采用四相调制方式，即N=4，且T=833x10-6秒，则 S=1/T*log2N=1/(833x10-6)*log24=2400 (bps) B=1/T=1/(833x10-6)=1200 (Baud)
物理层
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信道容量
1)信道容量表示一个信道的最大数据传输速率，单位：位/秒(bps) 信道容量与数据传输速率的区别是，前者表示信道的最大数据 传输速率，是信道传输数据能力的极限，而后者是实际的数据传输 速率。 2)离散的信道容量 奈奎斯特(Nyquist)无噪声下的码元速率极限值B与信道带宽H 的关系： B=2*H (Baud) ......⑸ 奈奎斯特公式--无噪信道传输能力公式： C=2*H*log2N (bps) ......⑹ 式中 H为信道的带宽，即信道传输上、下限频率的差值，单 位为Hz； N为一个码元所取的离散值个数。
第3章 计算机网络体系结构(习题标准答案)
第3章计算机网络体系结构(习题答案)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2第3章计算机网络体系结构一、填空题1.协议主要由（语法）、（语义）和（同步）三个要素组成。
2.OSI模型分为（物理层）、（数据链路层）、（网络层）、（传输层）、（会话层）、（表示层）和（应用层）七个层次。
3.OSI模型分为（资源子网）和（通信子网）两个部分。
4.物理层定义了（机械特性）、（电气特性）、（功能特性）和（规程特性）四个方面的内容。
5.数据链路层处理的数据单位称为（帧）。
6.数据链路层的主要功能有（链路管理）、（成帧）、（信道共享）、（帧同步）、（流量控制）、（差错控制）、（透明传输）和（寻址）。
7.在数据链路层中定义的地址通常称为（硬件地址）或（物理地址）。
8.网络层所提供的服务可以分为两类：（面向连接的）服务和（无连接的）服务。
9.传输层的功能包括（服务选择）、（连接管理）、（流量控制）、（拥塞控制）和（差错控制）等。
二、名词解释同步协议实体对等层对等层通信服务 CIDR 协议数据单元服务数据单元同步同步指的是广义的、在一定条件下发生什么事情的特性，而且条件和时间有关，具有时序的含义。
协议计算机网络中意图进行通信的结点必须要遵守一些事先约定好的规则。
这些为进行数据交换而建立的规则、标准或约定即称为协议，也称为网络协议。
实体任何接收或者发送数据的硬件单元或者软件进程模块都可以称为通信实体，简称实体。
对等层不同的网络结点，若它们遵循的是同一种网络体系结构的话，那么在不同结点上完成同样功能的层次称为对等层。
对等层通信在分层的网络体系结构中，每个层次只知道自己从上层接收来数据并处理后再传递给下一层，结果通信目的方该层次的对等层就收到与己方处理的一模一样的数据。
就好像在两个对等层之间有一条“通道”直接把数据传送过去一样，这种情况就称为对等层通信。
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本章的学习目标
掌握物理层基本特性 理解传输介质分类与特点 掌握数字数据传输原理与方法 理解接口的分类与功能特点 掌握信号的类型 理解数据调制与编码技术
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第3章 Transact-SQL语言
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第3章 Transact-SQL语言
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主要内容
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 物理层特性 传输介质 数字数据传输与接口 信号 数据调制与编码 本章小结
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第3章 Transact-SQL语言
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3.2 传输介质
第3章 Transact-SQL语言
接收 双向 双向
芯线颜色 whiteorange orange white-green green blue white-blue whitebrown brown
备注 双绞线
双绞线 双绞线 双绞线
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3.3.5 FE自协商
第3章 Transact-SQL语言
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DTE和DCE
DTE-DCE标准提供了设备连接的机械、电气和功能特性
数据终端设备
数据电路 终接设备
数据电路 终接设备
数据终端设备
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第3章 Transact-SQL语言
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第3章 Transact-SQL语言
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物理层四个特性
机械特性指硬件接口的连接技术。 电气特性确定了传输速率和传输距离。 功能特性说明接口信号引脚的功能和作用，反映 电路功能。 过程特性是在功能特性基础上，说明事件发生的 可能顺序。 这些特性提供在设备之间建立、维持和拆除物理 连接。
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第3章 Transact-SQL语言
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标准直连网线针脚
插头1针脚 插头2针脚 信号 1 1 发送 2 3 2 3 接收 芯线颜色 white-orange orange white-green 备注 双绞线 双绞线
6 4 5 7 8
6 4 5 7 8
双向 双向
green blue white-blue white-brown brown
双绞线 双绞线
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第3章 Transact-SQL语言
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交叉网线针脚
插头1针脚 插头2针脚 信号 1 3 发送 2 3 6 4 5 7 8 6 1 2 4 5 7 8
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单一快速连接脉冲（FLP）波形
时钟脉冲 T2 T3 T1
„„ 首位脉冲 数据位 编码 1 D0 T1：100ns 1 D1 0 D2 T2：62.5us 1 D3 T3：125us „„ „„ 时间
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辅助数 辅助数 据传输 据接收
本地 回馈
DTE设 备就绪
振铃 指示
DCE设备到 DCE设备到 辅助 远程 数据信号 测试 DTE设备 DTE设备 发送 回馈和 速率选择 模式 发送方信号 接收方信号 请求 信号质 基准时钟 基准时钟 量检测 DTE设备到 DCE设备 发送方信号 基准时钟
技术能力域
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第3章 Transact-SQL语言
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3.自协商功能的寄存器控制
与自协商功能有关的寄存器为寄存器4-7。它们分 别是自协商公告寄存器（地址0x4）、自协商能 力寄存器（地址0x5）、自协商扩展寄存器（地 址0x6）、自协商下一页传送寄存器（地址0x7） 。 （1）自协商公告寄存器（地址0x4） （2）自协商能力寄存器（地址0x5） （3）自协商扩展寄存器（地址0x6） （4）自协商下一页传送寄存器（地址0x7）
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第3章 Transact-SQL语言
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基本页的信息编码图
D0 S0 D1 S1 D2 S2 选择域 D3 S3 D4 S4 D5 A0 D6 A1 D7 A2 D8 A3 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 A4 A5 A6 A7 RF Ack NP
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3.3.3 其他接口标准
EIA-232对数据速率和电缆长度（信号有效传输 距离）都有限制，数据速率最大到20Kbps，电 缆最长只能到50英尺（15米左右）。为满足需要 更高数据速率和更远传输趴离的刚户的要求， EIA和ITU-T还制订了附加的接口标准：EIA-449 ，EIA-530以及X.21。
EIA-232接口
EIA制订的一种重要的接口标准是EIA-232标准， RS232C是数据通信设备间的实际物理层连接。 定义了DTE设备和DCE设备之间接口的四种特性 ：电气特性，机械特性，功能特性和过程特性。 从最早在1962年以RS-232（参考标准）名字发 布以来，EIA-232标准经历了若干次的修订。
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主要内容
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 物理层特性 传输介质 数字数据传输与接口 信号 数据调制与编码 本章小结
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3.1 物理层特性
物理层是网络体系结构的最低层，它所涉及的实 体是最直观的，看得见、摸得着的硬件通信设备 。物理层所定义的协议是实现计算机网络的连通 性的根本，是网络体系中唯一不需要接收其他层 次提供服务的功能层，并为其他高层结构提供服 务的原始服务提供者，是计算机网络所有功能实 现的基础。
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3.3.2数据终端设备和数据电路终 接设备接口
在这里必须首先分清计算机网络中的两个重要概 念：数据终端设备（DTE）和数据电路终接设备 （DCE）。在数据通信中经常涉及到四个基本功 能单元：两端各有一个DTE和一个DCE。 数据终端设备（DTE）产生数据，并连同必要的 控制字符一起传送给数据电路终接设备（DCE） 。数据电路终接设备（DCE）将信号转换成适用 于传输介质的形式并将它发送到网络链路中。当 信号到达另一端时，相反的过程将发生。
第3章 物理层功能与标准
本章概述 本章的学习目标 主要内容
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本章概述
物理层是网络体系结构的最低层，它所涉及的实 体是最直观的，看得见、摸得着的硬件通信设备 。物理层所定义的协议是实现计算机网络的连通 性的根本，是网络体系中唯一不需要接收其他层 次提供服务的功能层，并为其他高层结构提供服 务的原始服务提供者，是计算机网络所有功能实 现的基础。 本章全面研究物理层的功能和标准，简述传输介 质、信号、编码相关技术。
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3.3.4以太网接口 1以太网接口类型
以太网接口常用有双绞线接口（俗称电口）和光 纤接口（俗称光口）2种。另外还有早期的同轴电 缆接口。
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连续的快速连接脉冲（FLP）和 普通连接脉冲（NLP）的波形
T5：16ms T4：2ms FLP脉冲 —— ——
NLPs
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2. 协商技术中的信息编码
快速连接脉冲（FLP）的信息编码可以分为两类 ，一类是基本连接码字（基本页），支持基本的 信息的交换。另一类是下一页码字，以支持附加 信息页的交换。
由此传输介质可以分为两大类：有线和无线传输 介质。
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3.2.1 有线介质
有线介质提供了一种从一个结点到另一个结点的 有形的物理导体作为信号传输的通道，它包括双 绞线电缆，同轴电缆，以及光缆和多芯线缆。 双绞线电缆有非屏蔽和屏蔽的两种类型。由电子 工业联合会（EIA）根据电缆的质量划分的六类 ，1是最低档的，6是最高档的。 各种同轴电缆根据它们的无线电波管制（RG）级 别来归类。 光纤分为多模传播和单模传播。而多模传播可以 进一步分成两种类型：阶跃模式和渐变模式。
3.3 数字数据传输与接口 3.3.1 数字数据传输
从一个通信设备向另一个设备发送数据主要考虑 的是配线方式。对于配线问题主要考虑的因素是 数据流。我们是否一次只发送一个比特，或是将 比特成组发送以及如何成组?通过链路传输二进 制数据可以采用并行模式或串行模式。 在并行模式中，在每个时钟脉冲到来时多个比特 被同时发送。在串行模式中，每个时钟脉冲只发 送一个比特。尽管只有一种发送并行数据的方法 ，串行传输却有两个子类：同步方式和异步方式 。