《计算机网络教学课件》ch2物理层.ppt
1,第二章 物理层,2,主要内容,数据通信基础多路复用交换技术传输介质,3,2.3 交换技术,电路交换(Circuit Switching),分组交换(Packet Switching),交换技术(Switching),报文交换(Message Switching),4,分组交换,原理分组：把报文分成较小的信息段，在前面加入源地址和目的地址等控制信息信息以分组为单位进行存储转发。源节点把报文分为分组，中间节点存储转发，目的节点把分组合成报文示意图,5,分组交换,数据报（）传输方式,Host A,Host B,Host E,Host D,Host C,Node 1,Node 2,Node 3,Node 4,Node 5,Node 6,Node 7,各分组独立传输各分组的传输路径可能不同各分组的到达顺序可能不同接收端重新排序各分组,6,三种交换方式的事件顺序,呼叫请求,呼叫应答,数据,A,B,C,D,寻路延迟,线路交换,A,B,C,D,分组交换,报文,A,B,C,D,排队延迟,报文交换,7,分组交换,数据报（）传输方式,各分组独立传输各分组的传输路径可能不同各分组的到达顺序可能不同接收端重新排序各分组,Host A,Host B,Host E,Host D,Host C,Node 1,Node 2,Node 3,Node 4,Node 5,Node 6,Node 7,交换速率高线路利用率高用通信协议保证传输的可靠性管理和控制复杂,8,分组交换,虚电路传输方式,Host A,Host B,Host E,Host D,Host C,Node 1,Node 2,Node 3,Node 4,Node 5,Node 6,Node 7,建立连接节点间的物理线路可共享虚电路虚电路号各分组的传输路径相同，顺序相同拆除连接,9,数据报和虚电路方式的主要差别,10,ATM的基本概念,ATM信元结构,53字节,11,ATM的工作原理,信元交换、ATM端用户、ATM交换机物理链路、虚通路、虚通道,物理链路,虚通路,虚通道,12,用于多媒体传输的虚通道,信元,文本,声音,视频,虚通路,信元,信元,虚通道1,虚通道2,虚通道3,13,交换方式比较,电路交换适用于实时信息和模拟信号传送，在线路带宽比较低的情况下使用比较经济报文交换适用于线路带宽比较高的情况，可靠灵活，但延迟大分组交换缩短了延迟，也能满足一般的实时信息传送。在高带宽的通信中更为经济、合理、可靠,14,2.4 传输介质,有线介质如：同轴电缆、双绞线、光纤等特点：需布线，抗干扰性好无线介质 使用电磁波或光波携带信息，如：微波、红外线、无线电等特点：无需布线，抗干扰性差,15,同轴电缆,由同心的内导体、电绝缘体、屏蔽层、保护外套组成。分类粗缆（直径为1.47厘米）细缆（直径为0.70厘米）,16,同轴电缆,同轴电缆按阻抗可分为50同轴电缆（基带同轴电缆）传输数字信号，传输距离可达几公里它可分为：细缆（10Base2）和粗缆(10Base5）75同轴电缆（宽带同轴电缆）即CATV电缆。频带可达500MHz，适于传输模拟信号，传输距离可达几十公里抗干扰性和价格介于双绞线和光纤之间,17,双绞线,双绞线由两根绞合成有规则的螺旋形图样的绝缘铜线组成。非屏蔽双绞线（UTP）：外皮为塑料，不具有屏蔽能力。屏蔽双绞线(STP)：外皮为金属，具有屏蔽能力。LAN上常用UTP，3类传10M，5类传10M/100M，RJ45头以太网使用RJ11头电话使用,18,双绞线,双绞线的特点结构简单，容易安装，普通UTP较便宜 有一定的传输速率 具有较高的容性阻抗，信号衰减较大，传输距离有限有辐射，容易被窃听,19,双绞线,双绞线可用于传输模拟及数字信号，传输距离取决于具体采用的技术在模拟传输时很容易到达15km或更大的距离，数字传输时，对100BaseT点到点最大距离为100m当距离太长时对模拟信号：每隔5-6公里需加放大器，将衰减了的信号放大为合适数值对数字信号：每隔2-3公里需加转发器，将失真了的数字信号进行整形,20,双绞线布线组件,21,光纤,依靠光波承载信息,22,高密度多芯光缆剖面结构,23,光纤传送模式（MMF、SMF）,输出电信号,波长:1300,1550 nm,波长:850,1300 nm,多束光线以不同的反射角传播,单束光线沿直线传播,24,光纤的特点,体积小、质量轻其直径只有同轴电缆的1/10甚至更小频带宽光纤的频带较宽，速率受光电转换器件的限制信号衰减小，适合长距离传输抗干扰性能极好，保密性好不会受到外部电磁场、脉冲噪音或串音等影响中继器数量少,25,光纤的连接方式,将光纤接入连接头并插入光纤插座连接头要损耗10%20%的光用机械方法将其接合将两根切割好的光纤的一端放在一个套管中，然后钳起来,26,光纤的连接方式,两根光纤可以被融合在一起融合方法形成的光纤和单根光纤差不多是相同的，但也有一点衰减,光纤熔接机,光纤切割刀,27,组网方式,点到点的链路串接构成一个环路,28,无线介质,使用电磁波或光波携带信息无需物理连接适用于长距离或不便布线的场合易受干扰,29,无线电,基站和终端之间是无线链路,基站,用户计算机和终端,基站覆盖的无线电区域,F1,F2,F3：使用的频率,30,微波,两个地面站之间传送距离：50-100 km,地球,地面站之间的直视线路,微波传送塔,31,地球同步卫星,与地面站相对固定位置使用3个卫星覆盖全球传输时延较长,32,常用传输介质的比较,
