文章参考于B站：王道考研——计算机网络

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学习建议：

• 对于准备找实习且还没学过计网的小伙伴，可以跟着王道考研的教程过一遍知识点，然后刷面试题(在面试时候常考的只是计网的某些部分内容，考研可能侧重点更多些理论知识)！
• 考研题和面试题可能侧重点不太一样，根据自己的选择情况刷题！

1. 基本概念

物理层的概念：物理层解决如何在在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。

物理层的任务及其作用：确定与传输媒体接口有关的一些特性，即定义标准。

物理层的特性：

• 一、机械特性：

  • 定义物理连接的特性，规定物理连接时所采用的规格、接口形状、引线数目、引脚数量和排列情况。

• 二、电气特性：

  • 规定传输二进制位时，线路上信号的电压范围、阻抗匹配、传输速率和距离限制等。
    • 举例：某网络在物理层规定，信号的电平用 +10V~+15V(电压范围) 表示二进制0，用 -10V~-15V 表示二进制1，电线长度限于15m(距离限制) 以内；

• 三、功能特性：

  • 指明某条线上出现的某一电平表示何种意义，接口部件的信号线的用途。

• 四、规程特性：

  • (又称过程特性)定义各条物理线路的工作规程和时序关系。

2. 数据通信基本知识

2.1 一个数据通信流程的例子

2.2 相关术语

通信的目的是为了传送消息！

• 数据：传送信息的实体，通常是有意义的符号序列。
• 信号：数据的电气/电磁的表现，是数据在传输过程中的存在形式。
  • 数字信号：代表消息的参数取值是离散的。
  • 模拟信号：代表消息的参数取值是连续的。
• 信源：产生和发送数据的源头。
• 信宿：接收数据的终点。
• 信道：信号的传输媒介。一般用来表示向某一个方向传送信息的介质，因此一条通信线路往往包含一条发送信道和一条接收信道。
  • 信道：
    • 传输信号：模拟信道(传送模拟信号)，数字信道(传送数字信号)
    • 传输介质：无线信道，有线信道

2.3 三种通讯方式

从通信双发信息的交互方式看，可以有三种基本方式：

• 一、单工信道：

  • 只能由一个方向的通信而没有反向的交互，仅需要一条信道。
  • 举例：A 和 B 两个人，只能A 攻击 B ，B不能攻击A！

• 二、半双工信道：

  • 通信双方都可以发送或接收信息，但任何一方都不能同时发送和接收，需要两条信道。
  • 举例：A 和 B 两个人，A和B都可以互相攻击，但是当A攻击B的时候，B不能攻击A，当A攻击结束后，B才能攻击！

• 三、全双工通信：

  • 通信双方可以同时发送和接收信息，需要两条信道。
  • 举例：A 和 B 两个人可以相互同时攻击对方！

2.4 两种数据传输方式

2.5 码元（Symbol）

码元的定义：码元是指用一个固定时长的信号波形（数字脉冲），代表离散数值的基本波形，是数字通信中数字信号的计量单位，这个时长内的信号成为k 进制码元。当有码元的离散状态有M个时，此时码元位M进制码元；

1个码元可以携带多个比特的信息量。例如，在使用二进制编码时，只有两种不同的码元状态，一种代表0状态，另一种代表1状态。

个人理解：码元就是在网线上传输的一个个信号段。码元的不同进制就是用来表示不同的数值的；

2.6 波特（Baud）

波特（Baud）：用来指一秒可以传输多少个码元！

2.7 速率

分为码元传输速率和信息传输速率

信息传输速率就是b/s，就是我们平常说的网速

码元可以理解为几个比特的集合，所以 信息传输速率（网速）= 码元传输速率x码元所带信息量（多少比特）

码元所带信息量（比特数）= log2（码元进制数）

2.8 带宽（Band Width）

用来表示最高数据速率。

练习题：

2.9 奈式准则（Nyquist）

是在理想状态下得出的结论

2.10 香农公式（Shannon）

是在有噪声的信道中得出的结论

2.11 基带信号和宽带/带通信号（Base band，pass band）

计算机网络中用的基带信号是数字信号

2.12 编码

将数据转化为数字信号
数字数据(digtal data)通过 数字发送器(digit emitter) 转化为 数字信号(digtal signal)

模拟数据(analog data)通过 PCM编码器(PCM coder) 转化为 数字信号 (digtal signal)

单极性不归零编码：只使用一个电压值，高电平表示1，低电平表示0.

双极性不归零编码：用幅值相等的正负电平表示二进制数1和0.

单极性归零编码：发送码1时高电平在整个码元期间只持续一段时间，其余时间返回零电平。

双极性归零编码：正负零三个电平，信号本身携带同步信息。

曼彻斯特编码：单极性编码的缺点是没有办法区分此时是没有信号，还是有信号，但是信号是0.
这种编码方式是bit中间有信号，低-高跳转表示0，高-低跳转表示1，一个时钟周期只可以表示一个bit，并且必须通过两次采样才能得到一个bit。它能携带时钟信号，而且能区分此时是没有信号还是信号为0.

差分曼彻斯特编码：抗干扰能力比曼彻斯特编码更强。bit与bit之间有信号跳变，表示下一个bit为0，bit与bit之间没有信号跳变，表示下一个bit为1。

2.13 调制：数据转化为模拟信号（了解）

常用的调制方法：调频(AM)，调频(FM)，调相(PM)

模拟数据(analog data)通过 调制器(modulaotr) 转化为 模拟信号 (analog signal)

数字数据(digtal data)通过 调制器(modulaotr) 转化为 模拟信号 (analog signal)

3. 物理层传输介质

传输介质分为导向性传输介质和非导向性传输介质

3.1 常见的导向性传输介质

3.1.1 双绞线

根据有无屏蔽层分为**屏蔽双绞线（STP）*和*无屏蔽双绞线（UTP）

3.1.2 同轴电缆（Coaxial Cable）

3.1.3 光纤（Optical fiber）

根据入射角不同，又分为单模光纤和多模光纤

3.2 常见的非导向性传输介质

包括无线电波，微波，红外线和激光等

4. 物理层设备

4.1 中继器（RP repeater）

注释：5-4-3规则是为了限制中继器使用次数的，理由可见图
5是指不能超过5个网段
4是指在这些网段中的物理层网络设备（中继器，集线器）最多不超过4个
3是指这些网段中最多只有三个网段挂有计算机

4.2 集线器（Hub）

集线器是个大的冲突域，同时只能有两个设备进行通讯，只会传输信号，没有智能。

5. 本章思维导图

王道考研计算机网络第2部分到此结束，之后还会更新其他及部分的笔记！

最后

以上就是耍酷老师为你收集整理的计算机网络笔记总结：Part2 物理层1. 基本概念2. 数据通信基本知识3. 物理层传输介质4. 物理层设备5. 本章思维导图的全部内容，希望文章能够帮你解决计算机网络笔记总结：Part2 物理层1. 基本概念2. 数据通信基本知识3. 物理层传输介质4. 物理层设备5. 本章思维导图所遇到的程序开发问题。

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