什么是物理层 计算机网络中的物理层

什么是物理层

物理层是计算机网络体系结构中的第一层，位于网络协议栈的最底层，用于传输二进制比特流。它主要涉及传输媒介、物理连接以及数据传输的一些基本概念，如信道容量、带宽、时延、信噪比等。

物理层的特点和功能

物理层是计算机网络的基础，具有以下特点和功能：

• 物理层处理的数据是连续的比特流，没有任何格式和结构，处理的单位是比特。
• 物理层最基本的功能是实现原始数据的可靠传输，确保发送的比特流在物理通信媒介上准确无误地传输到接收方。
• 物理层还要负责将数字信号转换成模拟信号，以便在物理媒介上传输。
• 物理层还要完成对物理媒介的选择、建立连接、维护连接等操作。

物理层的设备和标准

物理层涉及的设备有：

• 网卡：负责将计算机内部数据转换成物理层可以处理的比特流。
• 中继器：负责放大物理信号、延长信号距离、实现带宽的扩展。
• 集线器：是一种多口中继器，能够将多个设备连接在一个物理层网络上。
• 光纤、双绞线等物理媒介。

物理层使用的一些标准包括：

• 物理连接标准，如以太网的802.3标准，无线网络的802.11标准等。
• 数字信号编码，如曼彻斯特编码、80/20编码等。
• 传输介质标准，如光纤标准、同轴电缆标准等。

物理层的应用

物理层是计算机网络的底层，直接面对的是物理媒介和基础信号处理，其应用十分广泛，包括：

• 局域网和广域网的数据传输。
• 硬件设备之间的数据传输，如打印机、传真机等。
• 电力、能源、汽车等领域的传感器数据采集。
• 医疗设备的数据传输。