天天看點

OSI模型詳解(二)第二部分:實體層

第二部分:實體層

  • 實體層是模型的最底層涉及到在通信信道上傳輸的原始比特流,是OSI參考模型的基礎,它主要負責兩項功能:發送和接收比特。它 實作傳輸資料所需要的機械、電氣功能特性。它不關心每一bit流(0,1)所代表的含義 ( 如代表位址還是應用資料),隻關注如何把bit流通過不同實體鍊路傳輸至對端。典 型的像中繼器、集線器(hub)就屬于實體層裝置。
  • 用一句話來說,實體層就是負責把比特從一跳(節點)移動到下一跳。
  • 實體層關心的内容:

    1)接口和媒體的實體特性:實體層定義了裝置與傳輸媒體之間的接口特性。比如:光纖、雙絞線。

    2)比特表示:實體層資料有一堆沒有任何解釋的比特流(0和1的序列)組成。

   3)資料率 傳輸速度:每秒發送的比特數。因為實體層用比特數的來衡量速度,是以我們生活中買的帶寬就是按兆比特每秒(Mbps)來算的,而不是MBps。

    4)比特的同步:發送裝置和接收裝置必須要使用相同的比特率。

    5)線路配置:指裝置之間的連接配接方式。是點對點(P2P),還是多路交換(MA)

    6)實體拓撲:裝置采用什麼樣的方式來進行連接配接。主要有:網型拓撲、星型拓撲、環型拓撲、總線拓撲。

    7)傳輸方式:傳輸方式主要有三種單工、半雙工和全雙工。

         1.單工:一台裝置隻能發,另一台隻能收。如:收音機

         2.半雙工:在 同一時刻時,一台裝置隻能發,另一台隻能收。兩台裝置都具有收發的能力。如:對講機

         3.全雙工:在同一時刻時,兩台裝置可以同時進行收發。如:電話

注:現在有很多裝置已經有自适應的模式,可以根據不同的傳輸模式進行切換。

  • 實體層裝置:

    1)轉發器(中繼器):一種僅工作在實體層的裝置。

       網絡信号在傳輸的時候,因為距離過長會産生衰減影響信号完整性,是以就需要轉發器來再生或者重演原來的比特模式。就是用來增強信号的。

       作用:用來克服信号長距離傳輸的限制。

    2)集線器(Hub):帶有多個端口的轉發器。

         1.集線器可以用作一個連接配接點,同時又具有轉發器的功能。集線器不具有過濾(按指定的端口轉發)的功能,他不知道資訊應該往哪個端口送。是以,它隻能傻瓜式的将收到的資訊增強,然後重每一個端口轉發出去。

         2.這種每個端口都轉發的方式,很大程度的浪費了網絡帶寬。而且還會産生資訊的沖突,造成網絡的擁塞。這種會産生信号沖突的區域,我們稱之為沖突域。當裝置少還不明顯,一旦裝置數量龐大就不好使了。

         3.為了解決共享式網絡中可能出現的信号沖突,采用了CSMA/CD(帶有沖突檢測的載波偵聽多路通路)機制來避免沖突。

          簡單來說就四個原則:先聽後發,邊發邊聽,沖突停發,随機延遲後重發。

注意:具體實作的時候不一定跟這四個原則一樣,大家自行研究吧。

  • 傳輸媒體:

            銅線(電信号傳輸):同軸電纜(淘汰),雙絞線

            光(光信号傳輸)   :光纖

            空氣    :無線網絡

   1)同軸電纜

OSI模型詳解(二)第二部分:實體層
以太網标準 電纜類别 最長有效傳輸距離
10BASE5 粗同軸電纜 500米
10BASE2 細同軸電纜 185米

注意:10BASE5  中的10表示帶寬10Mbps,BASE表示基帶傳輸,5表示最長有效傳輸距離(最長傳輸距離與銅芯的品質有關)。

基帶傳輸:上下行傳輸速率相同。上傳速度與下載下傳速度相同。

寬帶傳輸:上下行傳輸速率不同。家庭使用者一般都是寬帶傳輸。

    2)雙絞線(通常使用的網線)

OSI模型詳解(二)第二部分:實體層
以太網标準 線纜類别 最長有效傳輸距離
10BASE-T 兩對3/4/5類雙絞線 100米
100BASE-TX 兩對5類雙絞線 100米
1000BASE-T 四對5e類雙絞線 100米

注:兩對表示隻使用四對線中的其中兩對。一般是用1236這四條線(兩收兩發)。

雙絞線有兩種順序:

568A 綠白 綠 橙白 藍 藍白 橙 棕白 棕(綠、橙、藍、棕)

568B 橙白 橙 綠白 藍 藍白 綠 棕白 棕

雙絞線又分為兩種類型:(還有一種反轉電纜,大家自行查證)

直通線:兩邊順序相同,習慣性使用568B順序,用來連接配接不同裝置

交叉線:兩邊順序不同,用來連接配接相同裝置

注:當下的裝置一般都能自适應,根據不同的線來切換收發端口。

    3)光纖

OSI模型詳解(二)第二部分:實體層
以太網标準 線纜類别 最長有效傳輸距離
10BASE-F 單模/多模光纖 2000米
100BASE-FX 單模/多模光纖 2000米
1000BASE-LX 單模/多模光纖 316米
1000BASE-SX 多模光纖 316米

單模光纖:隻能傳輸一種模式的光,不存在模間色 散,是以适用于長距離高速傳輸。

多模光纖:允許不同模式的光在一根光 纖上傳輸,由于模間色散較大而導緻信号脈沖展寬嚴重,是以多模光纖 主要用于區域網路中的短距離傳輸。

繼續閱讀