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  1. 1. 计算机网络五层协议中的第一层–物理层
    1. 1.1. 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。

计算机网络五层协议中的第一层–物理层

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,在现实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。
  • 电话调制解调器:要在本地回路或任何其他物理信道上发送比特,必须把比特转换为可在信道上传输的模拟信号。执行数字比特流和模拟信号流(代表这些数字比特)之间转换的设备成为调制解调器(也就是传说中的mdoem,猫),调制解调器是调制器(modulator)和解调器(demodulator)的缩写。调制解调器分为许多类型:电话调制解调器、DSL调制解调器、有线电视调制解调器和无线调制解调器等。
  • 数据交换:电话系统中用到了两种不同的交换技术:电路交换和数据包交换。传统的电话系统基于电路交换技术,但随着IP技术之上的语音通信兴起,数据包交换已经取得了长足的进步。

    电路交换的一个重要特点是在发送数据之前需要建立一条端到端的路径。从拨完号码到开始响铃,这段时间可能需要10秒钟,长途电话和国际长途电话所需要的时间更长。
    数据包交换是电路交换的一个替代方案,它无须像电路交换那样要事先设立一条专门的路径。路由器使用存储-转发传输技术,把经由它的每个数据包发送到通往该包目的地的路径上。这个转发过程与电路交换不同,在电路交换中,连接的建立过程预留了从发送端到接收端一条路上的带路资源,该条电路上的所有数据将走相同的路径。另一方面,让所有的数据遵循同样的路径意味着它们到达接收端的顺序不可能出现混乱。而在数据包交换中,没有固定的路径,不同的数据包可以走不同的路径,路径的选择取决于它们被传输时的网络状况,所以它们到达接收端的顺序可能是混乱的。

  • 电路交换和数据包交换的区别:

    1. 数据包和电路交换在其他方面也有所不同。因为数据包交换中没有为传输数据预留带宽,数据包可能不得不等待一段时间才能被转发。这样就引入了排队延迟(queuing delay),如果许多包要在同一时间被发送出去还会引入拥塞。在电话交换中拥塞发生在建立电路时,而在数据包交换中拥塞发生在转发数据包时。
    2. 对于电路交换如果一条电路已经预留给了某一个特定的用户,但是并没有流量通过这条电路,那么这条电路的带宽就会浪费,类似电话两端的人都接通的了电话但是彼此都没有说话,那么用电路交换这种方式,无疑是对当前链路的一种浪费。数据包交换就不会浪费带宽,因此从整个系统角度来看数据包交换的效率更高。我们要做的权衡是:要么保证服务质量但是可能浪费资源,要么不保证服务质量,也不浪费资源。
    3. 其次数据包交换比电路交换的容错性更好。事实上,这也是为什么数据包交换会被发明出来,并且最终替代电路交换的主要原因。在电路交换中,如果链路中间的一个交换机出现故障,那么经过这个交换机的所有链路都将被终止,而数据包交换,数据可以绕过死掉的交换机通过其他好的交换机转发出去。对于数据包交换,数据的走向是不确定的,它会选择合适的路径最终到达我们希望它去到的地方。
      4.最后电路交换和数据包交换使用的收费方式不同,电路交换是按时间收费,而数据包交换是按流量计费。

      项目 电路交换 包交换
      呼叫建立 需要 不需要
      专用的物理路径 需要 不需要
      每个包遵循相同的路由 不是
      包按顺序到达 不是
      交换机崩溃是否致命不是
      可用带宽 固定 动态
      可能拥塞的时间 呼叫建立时 在每个包排队时
      潜在浪费带宽 不是
      存储-转发传输 不是
      收费 按分钟就计费 按包计费

      通过上面的表格我们很容易发现包交换和电路交换相比还是有很多优势的。
  • ADSL和有线电视电缆

    有线电视使用了同轴电缆,而ADSL使用了双绞线

注: ADSL:ADSL属于DSL技术的一种,全称Asymmetric Digital Subscriber Line( 非对称数字用户线路),亦可称作非对称数字用户环路。是一种新的数据传输方式。ADSL技术采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的信道,从而避免了相互之间的干扰。用户可以边打电话边上网,不用担心上网速率和通话质量下降的情况。理论上,ADSL 可在5 km 的范围内,在一对铜缆双绞线上提供最高1 Mbps的的上行速率和最高8Mbps的下行速率(也就是我们通常说的带宽),能同时提供话音和数据业务。
一般来说,ADSL 速率完全取决于线路的距离,线路越长,速率越低。


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    1. 1.1. 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。