上一篇：協議分層概述

1. 物理層的基本概念

1.1 理解物理層指的是在物理介質上傳輸數據的協議，而不是物理介質的工作原理

• 物理層考慮的是如何才能在各種計算機的傳輸媒體上傳輸比特流，而不是指具體的傳輸媒體，想好**如何傳輸(以什麼樣的協議進行傳輸，才能保證數據收發儘可能無誤)**比特流以後，直接將比特流放在傳輸媒體上運輸即可；
• 物理層的作用是儘可能屏蔽掉不同傳輸媒體和通信手段的差異；
• 用於物理層的協議也稱爲物理層規程。

所以，講到物理層，我們一般人想到的是物理介質或者具體的傳輸媒體，但是，在這裏物理層指的是物理層的協議，我們應該用什麼樣子的物理介質，物理介質上的電壓表示什麼意思等等，而不是描述具體的物理媒體、介質是怎麼工作的 。

1.2 主要任務：

• 機械特性：接口的形狀、尺寸、引線數目和排列等。肉眼可以直接觀察到的
• 電氣特性：接口電纜的各條線上出現的電壓範圍
• 功能特性：某條線上出現某個電壓值所表示的實際含義
• 過程特性：指明不同功能的各種可能事件的出現順序

2. 數據通信的基礎知識

2.1 數據通信系統的模型

1. 數據的發送端(源系統)，一個源系統又包含以下幾個部分：

1.1 ：數據的產生點，如鍵盤、網頁產生輸出的數字比特流；
1.2 ：發送器：生成的數字比特流 需要通過 編碼器，典型的機器就是調製器，將二進制數據流(數字信號/離散信號)轉換成模擬信號(連續信號)，該過程稱爲調製；
1.3：接收器：將傳輸系統發送過來的模擬信號進行轉換，模擬信號(連續信號)轉換成二進制數據流(數字信號/離散信號)，典型的接收器是解調器，該過程稱爲解調；
1.4：終點：數據存儲到計算機文件系統中，或者顯示在屏幕上。

2. 數據的傳輸系統
3. 數據的接收端

2.2 信道相關概念

2.2.1 常見通信方式

1. 單工通信：從始至終 只能有一個方向通信，沒有反向的交互
2. 半雙工通信：雙方都可以發送消息，只不過不能同時發送消息，同一時刻只能有一方發送消息
3. 全雙工通信：同一時刻，通信雙方都可以發送信息，沒有約束

2.2.2 常見編碼方式

1. 比特流：010101010
2. 不歸零制：正電平代表1
3. 歸零制：正脈衝代表1
4. 曼徹斯特：位週期中心的向上跳變代表0
5. 差分曼徹斯特：在每一位的中心始終都有跳變。位開始邊界有跳變表示0，位開始邊界沒有跳變表示1
   

2.3 物理層下面的傳輸媒體(傳輸媒體不屬於物理層)

2.3.1 導引型傳輸媒體

1. 雙絞線：最常用的傳輸媒體，包含屏蔽雙絞線(抵抗更多的噪聲干擾)和非屏蔽雙絞線
   
2. 同軸電纜：比雙絞線傳輸距離更遠
   
3. 光纖/光纜 ：光線在光纖中進行折射
   
   
   

2.3.2 非導引型傳輸媒體

1. 自由空間，非導引型傳輸媒體
   

2.4 信道複用技術

2.4.1 頻分複用、時分複用以及統計時分複用

2.4.2 波分複用：光的頻分複用，一根光纖來同時傳輸多個光載波信號

2.4.3 碼分複用

總結：

物理層協議規定我們使用什麼樣的硬件，具有什麼樣的電電氣、機械等等一些特性，與具體的物理傳輸介質沒有太大關係。