二、物理層及Ethernet
OSI: 應(yīng)-表-會-傳-網(wǎng)-數(shù)-物 TCP/IP: 應(yīng)（應(yīng)+表+會）-傳-網(wǎng)-網(wǎng)絡(luò)接口（數(shù)據(jù)鏈路+物理）
數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问?/h2>
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電路交換：
通信前維護(hù)一條邏輯意義上的鏈路，該鏈路僅能給通信雙方傳遞信息，不能傳遞給其他人。如果此時鏈路空閑,會導(dǎo)致傳輸效率降低。
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報文交換：
數(shù)據(jù)之外能夠標(biāo)識通信雙方接受者和發(fā)送方的信息。
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分組交換：
將每個數(shù)據(jù)的大小進(jìn)行定義
封裝實現(xiàn)每一層的功能
報頭：為了能夠?qū)崿F(xiàn)每一層的功能，此時每一層會在整體的數(shù)據(jù)之外增加一些報頭的數(shù)值，以此實現(xiàn)每一層的功能。
封裝： 數(shù)據(jù)經(jīng)過每一個層級 添加報頭信息的過程叫做數(shù)據(jù)封裝的過程。
解封裝： 此時接受者將報頭信息拆除，提取內(nèi)部應(yīng)用數(shù)據(jù)的過程叫做解封裝。
數(shù)據(jù)封裝過程
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數(shù)據(jù)(data)由應(yīng)用層產(chǎn)生；發(fā)送給傳輸層，傳輸層會在接收到的數(shù)據(jù)外面加上報頭(TCP)以此實現(xiàn)TCP 糾錯（重傳）和服務(wù)端口(port)標(biāo)識,此時整體數(shù)據(jù)（data+TCP header）就叫做段 Segment；接下來發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層又在接收到的數(shù)據(jù)（段）的外面封裝一個網(wǎng)絡(luò)層的報頭(TP Header)實現(xiàn) IP地址標(biāo)識的功能,此時整體數(shù)據(jù)叫做包(Package)；經(jīng)過數(shù)據(jù)鏈路層的時候，除了加上一個屬于鏈路層的報頭之外，注意還會在尾部加上一個FCS報尾，此時數(shù)據(jù)叫做數(shù)據(jù)幀(Frame)了；最后數(shù)據(jù)幀到物理層，想要借助物理層轉(zhuǎn)發(fā)出去會變成一串二進(jìn)制信息，我們叫做二進(jìn)制比特流(Bit)。
**要注意的是數(shù)據(jù)經(jīng)由每一層轉(zhuǎn)發(fā)后名字就不一樣了,由Data-Segmeng-Package-Frame-Bit。**
數(shù)據(jù)解封過程
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**裝的時候是由上至下，解封的過程由下到上依次執(zhí)行。**
從物理層接收到二進(jìn)制比特流變成數(shù)據(jù)幀；交由數(shù)據(jù)鏈路層拆掉 Eth Header 和 FCS； 變成數(shù)據(jù)包交給網(wǎng)絡(luò)層拆掉IP Header；變成數(shù)據(jù)段再經(jīng)由傳輸層拆除 TCP Header;最后變成可以被應(yīng)用識別的數(shù)據(jù)data供應(yīng)用層識別和執(zhí)行。
OSI協(xié)議演示數(shù)據(jù)封裝與解封
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簡單網(wǎng)絡(luò)
兩個終端，用一條能夠承載數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢斫橘|(zhì)（也稱之為傳輸介質(zhì)）連接起來，就組成了一個最簡單的網(wǎng)絡(luò)。
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物理層
常見的傳輸介質(zhì)
我們都知道在網(wǎng)絡(luò)中傳輸介質(zhì)有兩個作用
- 實現(xiàn)設(shè)備的連接
- 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸
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那么傳輸介質(zhì)都有哪些呢，他們是如何表示我的 01010的比特流呢？
比較常見的傳輸介質(zhì)有我們的雙絞線也就是我們俗稱的網(wǎng)線，還有光纖，還有很早之前使用的串行口以及無線設(shè)備。
介質(zhì)-同軸電纜
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最早期傳遞數(shù)據(jù)用的是同軸電纜，現(xiàn)在已經(jīng)淘汰了。現(xiàn)在常見于有線電視的連接和一些監(jiān)控線路。
最早期確實是可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)模徊贿^有一個什么問題呢？假如說我們同時由多個設(shè)備需要互聯(lián)，那么我們的同軸電纜是如何實現(xiàn)的呢？
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電路交換：
通信前維護(hù)一條邏輯意義上的鏈路，該鏈路僅能給通信雙方傳遞信息，不能傳遞給其他人。如果此時鏈路空閑,會導(dǎo)致傳輸效率降低。
報文交換：
數(shù)據(jù)之外能夠標(biāo)識通信雙方接受者和發(fā)送方的信息。
分組交換：
將每個數(shù)據(jù)的大小進(jìn)行定義
報頭：為了能夠?qū)崿F(xiàn)每一層的功能，此時每一層會在整體的數(shù)據(jù)之外增加一些報頭的數(shù)值，以此實現(xiàn)每一層的功能。
封裝： 數(shù)據(jù)經(jīng)過每一個層級 添加報頭信息的過程叫做數(shù)據(jù)封裝的過程。
解封裝： 此時接受者將報頭信息拆除，提取內(nèi)部應(yīng)用數(shù)據(jù)的過程叫做解封裝。
數(shù)據(jù)(data)由應(yīng)用層產(chǎn)生；發(fā)送給傳輸層，傳輸層會在接收到的數(shù)據(jù)外面加上報頭(TCP)以此實現(xiàn)TCP 糾錯（重傳）和服務(wù)端口(port)標(biāo)識,此時整體數(shù)據(jù)（data+TCP header）就叫做段 Segment；接下來發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層又在接收到的數(shù)據(jù)（段）的外面封裝一個網(wǎng)絡(luò)層的報頭(TP Header)實現(xiàn) IP地址標(biāo)識的功能,此時整體數(shù)據(jù)叫做包(Package)；經(jīng)過數(shù)據(jù)鏈路層的時候，除了加上一個屬于鏈路層的報頭之外，注意還會在尾部加上一個FCS報尾，此時數(shù)據(jù)叫做數(shù)據(jù)幀(Frame)了；最后數(shù)據(jù)幀到物理層，想要借助物理層轉(zhuǎn)發(fā)出去會變成一串二進(jìn)制信息，我們叫做二進(jìn)制比特流(Bit)。
**要注意的是數(shù)據(jù)經(jīng)由每一層轉(zhuǎn)發(fā)后名字就不一樣了,由Data-Segmeng-Package-Frame-Bit。**
**裝的時候是由上至下，解封的過程由下到上依次執(zhí)行。**
從物理層接收到二進(jìn)制比特流變成數(shù)據(jù)幀；交由數(shù)據(jù)鏈路層拆掉 Eth Header 和 FCS； 變成數(shù)據(jù)包交給網(wǎng)絡(luò)層拆掉IP Header；變成數(shù)據(jù)段再經(jīng)由傳輸層拆除 TCP Header;最后變成可以被應(yīng)用識別的數(shù)據(jù)data供應(yīng)用層識別和執(zhí)行。
兩個終端，用一條能夠承載數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢斫橘|(zhì)（也稱之為傳輸介質(zhì)）連接起來，就組成了一個最簡單的網(wǎng)絡(luò)。
我們都知道在網(wǎng)絡(luò)中傳輸介質(zhì)有兩個作用
那么傳輸介質(zhì)都有哪些呢，他們是如何表示我的 01010的比特流呢？
比較常見的傳輸介質(zhì)有我們的雙絞線也就是我們俗稱的網(wǎng)線，還有光纖，還有很早之前使用的串行口以及無線設(shè)備。
最早期傳遞數(shù)據(jù)用的是同軸電纜，現(xiàn)在已經(jīng)淘汰了。現(xiàn)在常見于有線電視的連接和一些監(jiān)控線路。
最早期確實是可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)模徊贿^有一個什么問題呢？假如說我們同時由多個設(shè)備需要互聯(lián)，那么我們的同軸電纜是如何實現(xiàn)的呢？
相當(dāng)于一跟線上同時承載了多個設(shè)備，那么現(xiàn)在就有一個問題了。同時承載多個設(shè)備，他會導(dǎo)致一個人發(fā)送的數(shù)據(jù)所有都能收到，或者同時傳遞數(shù)據(jù)的時候出現(xiàn)沖撞。所有規(guī)定了一個設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，其他設(shè)備不能發(fā)送數(shù)據(jù)，但是這樣又產(chǎn)生一個新的問題，同一時間只能由一臺設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，那么我們的傳輸效率就不是很高。
綜上同軸電纜有如下缺點：
- 數(shù)據(jù)傳輸效率慢
- 相對來說成本較高
- 同軸電纜最多只能傳遞10M/s的信息
同軸電纜上使用曼徹斯特碼元在傳輸二進(jìn)制的0101信號的時候，用高電平和低電平也就是有電和沒電兩種信號表示0和1。
CSMA/CD 帶沖突檢測的載波偵聽
同軸電纜在傳輸數(shù)據(jù)時可能會導(dǎo)致沖突，通過CSMA/CD去避免沖突。
先聽后發(fā)
在傳輸數(shù)據(jù)的時候偵聽鏈路上當(dāng)前是否有其他設(shè)備傳遞數(shù)據(jù)，如果有就等等再發(fā)送數(shù)據(jù)。
邊發(fā)邊聽
一邊發(fā)數(shù)據(jù)一邊偵聽當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中是否出現(xiàn)沖突
沖突停發(fā)
一旦偵聽到由其他設(shè)備同一時間發(fā)送數(shù)據(jù)，為了避免沖突，則停止發(fā)送讓對面先發(fā)
隨機延遲后重發(fā)
沖突停發(fā)后，隨機延遲一定時間后再次檢測，沒有沖突后即可發(fā)送
可見通過CSMA/CD的方式避免網(wǎng)絡(luò)沖突，傳輸效率極底。
介質(zhì)-雙絞線
網(wǎng)線里面一共八根銅絲，他們兩兩一股攪在一起，故而也叫雙絞線。
UTP 也叫五類網(wǎng)線，非屏蔽的雙絞線，上圖左。雙絞線利用的接口標(biāo)準(zhǔn)叫做 RJ45,網(wǎng)口如上圖右所示。
STP 六類網(wǎng)線，線管里面有一個圓柱形的塑料用于屏蔽上下兩組絞線之間信號干擾，如上圖中間所示。
雙絞線按照顏色的制作標(biāo)準(zhǔn)可以分為 568A 和568B 兩類
568A：綠橙藍(lán)棕，白綠-綠-白橙-藍(lán)-白藍(lán)-橙-白棕-棕
568B：橙綠藍(lán)棕，白橙-橙-白綠-藍(lán)-白藍(lán)-綠-白棕-棕
568A主要應(yīng)用于交叉線，568B主要應(yīng)用于平行線和交叉線。
全雙工和半雙工
雙絞線為了解決傳輸效率問題，引入了全雙工和半雙工。
- 半雙工：類似于對講機，同意時刻只能由一個設(shè)備發(fā)送或者接收數(shù)據(jù) ，<= 1000M [CSMA/CD進(jìn)行數(shù)據(jù)沖突避免]
- 全雙工：類似于電話，同一時刻既可以發(fā)送也可以接受數(shù)據(jù) >1000M
雙絞線的問題：
傳輸距離，網(wǎng)線傳輸距離只有100M，不適合遠(yuǎn)距離傳輸。
介質(zhì)-光纖
由于雙絞線傳輸距離有限，為了更方便遠(yuǎn)距離傳輸出現(xiàn)了光纖這種傳輸介質(zhì)。
光纖組網(wǎng)全部都是全雙工模式，不需要考慮沖突的問題
光纖里面是玻璃絲傳輸?shù)墓庑盘枺ㄟ^光信號實現(xiàn)信號的傳輸（有光和沒光）。由于玻璃制品比較脆弱，所以光纖外面都有一層隔離層，通常里面也有鋼絲。
光纖整體分為兩種模式，單模和多模。單模和多模指的的纖芯的粗細(xì)和大小。如果使用的單模，里面的纖芯更細(xì)，那么光信號在折射過程中損耗更小一點。而多模里面的纖芯粗一點，損耗也會相應(yīng)的更大一點，所以單模一般比多模要貴一點。
單模：纖芯更細(xì)，損耗較小
多模：纖芯較粗，損耗更大
光纖組網(wǎng)是通過熔接連接到設(shè)備，具體的接口類型如上圖。通常都通過接口連接到我們的光模塊上。ODF光纖配線架連接到運行商的波分設(shè)備上再接到我們的設(shè)備上。
介質(zhì)-串口電纜
串口電纜最早用于廣域網(wǎng)接口下的連接，早期光纖并沒有那么普及。用于營運商設(shè)備和我們設(shè)備之間的連接。最長可以實現(xiàn)1.2KM的傳輸，而同軸電纜最多只能傳輸500M。一般現(xiàn)在不用于網(wǎng)絡(luò)線路的連接，目前多應(yīng)用于掃碼槍或者工廠里的機械臂之累的連接。
小結(jié)
1、數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问?br>
2、簡述封裝的作用，報頭，封裝和解封裝定義
3、描述數(shù)據(jù)封裝過程和解封裝過程
4、常見的傳輸介質(zhì)，特點
5、568A和568B線序，用途
6、全雙工和半雙工定義
7、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中部署千兆以太網(wǎng)是使用哪種傳輸介質(zhì)
