计算机网络----物理层协议标准 + 物理层设备 + 端口与拓扑

[自我意识的多元宇宙]

一、物理层基本功能

屏蔽传输介质差异
定义机械特性、电气特性、功能特性、规程特性
在物理链路上透明传输比特流 0、1
负责信号发送、接收、同步

---

二、物理层四大特性

1. 机械特性
接口形状、尺寸、引脚数量、排线规范。例：RJ45 网线接口、串口插头规格。
2. 电气特性
电压高低、电平标准、阻抗、传输速率限制。规定：多大电压代表 1，多大电压代表 0。
3. 功能特性
每根引脚的功能定义，如数据发送、数据接收、地线、时钟。
4. 规程特性
物理线路上事件发生的先后顺序、时序规则。

---

三、物理层常用接口标准

RJ45局域网网线接口
8 针 8 线，双绞线专用
以太网标准接口RS-232老式串行接口
用于路由器、交换机配置控制台
光纤接口：SC、LC、FC 等光口

---

四、物理层设备（重点）

1. 中继器
工作层次：物理层
作用：放大、再生信号，衰减信号整形
特点：无过滤、无寻址、直接转发所有比特
不能隔离冲突域、不能隔离广播域
用途：延长网络传输距离
2. 集线器（HUB）
工作层次：物理层
多端口中继器
原理：广播转发，一个端口收到数据，向所有端口转发
整个集线器是同一个冲突域、同一个广播域
共享带宽，同一时刻只能一台设备发数据
总结：中继器 = 两口放大器集线器 = 多端口中继器

---

五、局域网拓扑结构（物理层常见）

星型拓扑
中心用交换机 / 集线器
易维护、易故障排查、现在主流
总线型拓扑
一根主干总线，所有节点并联
成本低，一处故障全网瘫痪，已淘汰
环型拓扑
节点首尾成环，令牌传递
可靠性差，组网少
树型拓扑
星型层级扩展，适合校园、园区网
网状拓扑
节点多链路冗余，可靠性极高，骨干网用

---

六、冲突域 & 广播域

冲突域
同一网络中，同时发数据会产生冲突的节点范围。
集线器：所有端口同属一个冲突域
物理层设备不能划分冲突域
广播域
一个节点发广播，所有人都能收到的范围。
集线器、中继器不能隔离广播域

---

七、双绞线组网标准（直通线 / 交叉线）

1. 网线线序标准
T568A：白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕
T568B：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕（最常用）
2. 直通线
两端都是 T568B用于：电脑–交换机、交换机–路由器
3. 交叉线
一端 T568A，一端 T568B用于：电脑–电脑、交换机–交换机

---

八、物理层整体总结

物理层只管比特流传输，不识别数据含义。
四大特性：机械、电气、功能、规程。
物理层设备：中继器、集线器，都不能隔离冲突域和广播域。
双绞线标准 T568A/T568B，直通线、交叉线用法。
常见拓扑：星型为主流。