物理层

背景介绍 汽车电子已经发展了将尽30年，车辆上的电控单元的数量呈指数集的增长，电控单元数量的增长带来车上通讯数据量的爆炸性增长，对车辆的通讯带来了新的需求和挑战。 之前我们车辆使用CAN，CAN有着自身传输的瓶颈，高速CAN通过一根总线传输，最高可以达到1M的速率，实际使用中大部分只用到500K，1帧CAN报文携带的有效字节数量很少，最多是8个字节，为了解决CAN通讯数据传输的瓶颈，之后提出了CANFD，CANFD最多可以扩充到64个字节，但真正有效负载率是非常低的，为了应对接下来几年或者几十年车内数据量增长的需求，所以我们需要一种更高速率的总线。 基于这些背景，我们希望有一种传输速率更高，携带更多的有效字节的总线，所以后面提出了FlexRay，Flexray在底盘安全领域应用较多，因为在这一块车上传输数据量很大。 FlexRay特点： 传输速率，可以达到10MBit/s ，一路FlexRay下面分了两路子通道，Channel A和Channel B，10M指的是每个子通道的通讯速率，大部分只用到了Channel A，Channel B空置不用，当然Channel B有三种用法，1.空置不用；2.Channel B传输和Channel A相同的数据，作为数据的冗余，相对提高系统稳定性，一旦某一路出现通讯故障，另外一路可以作为备份使用；3.传输不同的数据，变相地扩充了通讯速率

物理层概述 物理层的作用 作用 连接不同的物理设备，传输比特流 传输介质 双绞线 同轴电缆 光纤 无线介质 红外线、红外线、激光 比特流 高低电平 表示比特流 物理特性 机械特性 电气特性 功能特性 过程特性 信道的基本概念 信道是往一个方向传送信息的媒体，一条通信电路包含一个接收信道和一个发送 ??? 发送和接收会不会冲突？冲突了怎么办？ 单工通信信道 只能一个方向通信，没有反方向反馈的信道，如 有线电视、无线电收音机等 半双工通信信道 双方都可以发送和接收信息，但不能双方同时发送，也不能同时接收 全双工通信信道 双方都可以同时发送和接收信息 分用-复用技术 复用技术 频分复用 时分复用 波分复用 码分复用 链路层概述 数据 帧 “帧”是数据链路层数据的基本单位; 发送端在网络层的一段数据前后添加特定标记形成“帧”; 接收端根据前后特定标记识别出“帧” 物理层不管帧结构，链路层会对帧进行解析 帧结构 帧首部和尾部是特定的 控制字符 ，是特定比特流 帧首部 : SOH:00000001 帧尾部 : EOT:00000100 ?? 数据里面恰好有这些比特流咋办？ -> 透明传输 透明传输 "透明"的意思是控制字符在帧数据中时，要当做不存在去处理 若非透明处理，数据报中恰好存在EOT字符，那么这个数据帧会被错误处理 数据报中的控制字符前添加转义字符

http://blog.csdn.net/gs_008/article/details/50976379 ( 1)OSI七层模型 OSI中的层 功能 TCP/IP协议族 应用层 文件传输，电子邮件，文件服务，虚拟终端 TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet 表示层 数据格式化，代码转换，数据加密 没有协议 会话层 解除或建立与别的接点的联系 没有协议 传输层 提供端对端的接口 TCP，UDP 网络层 为数据包选择路由 IP，ICMP，RIP，OSPF，BGP，IGMP 数据链路层 传输有地址的帧以及错误检测功能 SLIP，CSLIP，PPP，ARP，RARP，MTU 物理层 以二进制数据形式在物理媒体上传输数据 ISO2110，IEEE802，IEEE802.2 (2)TCP/IP五层模型的协议 应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 物理层： 中继器、集线器、还有我们通常说的双绞线也工作在物理层 数据链路层： 网桥（现已很少使用）、以太网交换机（二层交换机）、网卡（其实网卡是一半工作在物理层、一半工作在数据链路层） 网络层： 路由器 、三层 交换机 传输层： 四层交换机、也有工作在四层的路由器 T CP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议。

有线网:电压,强弱,光闪灭 无线网:电磁波,红外线,激光 帧前端 1.前导码(Preamble),8个8位字节 2.SDF(Start Frame Delimiter),值是11,位于前导码末尾,在这个域之后是以太网帧的本体 帧本体 1.6字节目标MAC,6字节源MAC,以及2字节上层协议类型(IP4(8000),IP6(86DD)) 2.帧数据46~1500个字节 3.FCS(Frame Check Sequence)帧检验序列,检测帧是否损坏 4.IEEE802.3 Ethernet版本类型字节被换为帧长度字节 来源： CSDN 作者： Claroja 链接： https://blog.csdn.net/claroja/article/details/103510885

TCP/IP对OSI模型的数据链路层及以下部分(物理层)未做定义. 物理层 1.计算机以二进制0/1表示信息 2.传输媒介用电压的高低/光闪灭/电波的强弱表示 3.物理层就是将二者进行转换 链路层 将二进制信息切块,形成数据帧,来传送 MAC 地址 以太网/无线LAN/蓝牙都使用相同规格的MAC地址 1.一般被烧入到网卡(NIC)的ROM中, 2.世界上MAC地址是唯一的 3.MAC地址48比特 介质与通信 共享介质,半双工通信 半双工是指发送或只接收的通信方式,类似于无线电收发器, 非共享介质网络,全双工通信 根据MAC地址转发 1.以太网交换机就是持有多个端口的网桥 2.他们根据数据链路层中每个帧的目标MAC地址,决定从哪个网络接口发送数据 3.这时参考的,用以记录发送接口的表就叫做转发表(Forwarding Table). 4.该表,不需要手工在每个终端和交换机上设置,而是自动生成 5.链路层每个节点接到包时,会将源MAC地址,发送MAC地址记录(第一次要群发) 6.由于MAC地址没有层次性,当设备量增大时,转发表也会增大,检索转发表所用的时间也就越长 来源： CSDN 作者： Claroja 链接： https://blog.csdn.net/claroja/article/details/103509778

OSI(Open System Interconnect) 应用层: HTTP 表示层: 转换应用处理信息和网络传输信息. 网络传入对比特流解释不同,所以一般使用base64转码 会话层: 建立和断开通信连接 socket的listen(),accept(),connect() 传输层: TCP/UDP协议 网络层: IP地址协议 数据链路层: 将0/1序列划分为有意义的数据帧,传送 物理层 1.计算机以二进制0/1表示信息 2.传输媒介用电压的高低/光闪灭/电波的强弱表示 3.物理层就是将二者进行转换 参考: <图解TCP IP> 来源： CSDN 作者： Claroja 链接： https://blog.csdn.net/claroja/article/details/103508488

OSI七层模型和TCP/IP四层模型 什么是系统的分层结构？ 指将系统的组件分隔到不同的层中，每一层中的组件应把保持内聚性，并且大致在同一抽象级别，每一层都应与它下面的各层保持松散耦合。 OSI模型和TCP/IP模型各有几层，并有何对应关系？ OSI模型有七层从上到下依次：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层 TCP/IP模型有四层从上到下一次为：应用层、传输层、网络层、网络接口层 对应关系： OSI中的应用层、会话层、表示层对应TCP/IP中的应用层。 OSI中的传输层对应TCP/IP中的传输层。 OSI中的网络层对应TCP/IP中的网络层。 OSI中的数据链路层、物理层对应TCP/IP中网络接口层。 OSI七层模型中哪层负责主机之间的数据传输，哪层负责网络数据传输，各层的作用是什么？ 应用层、表示层、会话层负责主机之间的数据传输。 网络层、数据链路层、物理层负责网络数据传输。 OSI七层模型各层的作用 物理层：为数据段设备提供传输数据的通路，传输数据，单位为比特，关心的是信号、接口、传输介质。 物理层规定了四个特性 机械特性：硬件连接接口的机械特点 电器特性：物理连接上导线的电气连接以及有关的电路的特性 功能特性：物理接口中各条信号线的用法 规程特性：接口传输的全过程以及传输的事件发生的合法顺序 数据链路层：定义了一个合适的传输差错率

一、计算机分层结构 1.分层的原则： （1）各层之间相互独立，每层只实现一种相对独立的功能 （2）各层之间界面自然清晰，易于理解，相互交流尽可能少 （3）结构上可分割开，每层采用最适合的技术来实现 （4）保持下层对上层的独立性，上层单项使用向下层提供的服务 （5）整个分层能促进标准化工作 2.正式认识分层结构： （1）实体：第n层活动的元素称为n层实体，同一层的实体称为对等实体 （2）协议：为进行网络中的对等实体数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议。（水平、同一层次），协议三要素（ 语法：规定传输数据的格式、语义：规定所要完成的功能、同步：规定各种操作的顺序） （3）接口（访问服务点SAP）：上层使用下层服务的入口。 （4）服务：下层为相邻上层提供的功能调用 3.数据单元： （1）SDU服务数据单元：为了完成用户所要求的功能而应传送的数据 （2）PCI协议控制信息：控制协议操作的信息 （3）PDU对等层次之间传送的数据单位。（PCI+SDU=PDU）.每一层产生的PDU作为下一层次的SDU。 4.概念总结： （1）计算机网络体系结构（简称网络体系结构）是从功能上描述计算机网络结构，是分层结构 （2）计算机网络结构是计算机网络的各层及其协议的集合，每层遵循某个/些网络协议以完成本层功能。 （3）仅仅在相邻层有接口，且所提供服务的具体细节对上一层完全屏蔽 （4）体系结构是抽象的

目录 1.OSI网络七层模型（概念型框架） 2.计算机网络五层模型 3.TCP/IP四层模型 一、网络层次模型 1. OSI 网络 7 层模型（概念型框架） 　　OSI 是一个开放性的通行系统互连参考模型，他是一个定义的非常好的协议规范。这是一个概念型框架 （1） 应用层 ：与其他计算机进行通讯的一个应用，它是对应应用程序的通信服务的。例如，一个没有通信功能的字处理程序就不能执行通信的代码，从事字处理工作的程序员也不关心 OSI 的第 7 层。但是，如果添加了一个传输文件的选项，那么字处理器的程序员就需要实现 OSI 的第 7 层。示例： telnet ， HTTP,FTP,WWW,NFS,SMTP 等。 （ 2 ） 表示层 ：这一层的主要功能是定义数据格式及加密。例如， FTP 允许你选择以二进制或 ASII 格式传输。如果选择二进制，那么发送方和接收方不改变文件的内容。如果选择 ASII 格式，发送方将把文本从发送方的字符集转换成标准的 ASII 后发送数据。在接收方将标准的 ASII 转换成接收方计算机的字符集。示例：加密， ASII 等。 （ 3 ） 会话层 ：他定义了如何开始、控制和结束一个会话，包括对多个双向小时的控制和管理，以便在只完成连续消息的一部分时可以通知应用，从而使表示层看到的数据是连续的，在某些情况下，如果表示层收到了所有的数据，则用数据代表表示层。示例：

一　IOS七层模型 １.１OSI的概念 　　Open System Interconnect开放系统互连参考模型，是由ISO（国际标准化组织）定义的。它是个灵活的、稳健的和可互操作的模型。 １.２OSI模型的目的 　　规范不同系统的互联标准，使两个不同的系统能够较容易的通信，而不需要改变底层的硬件或软件的逻辑。 １.３OSI模型分为七层 　　OSI把网络按照层次分为七层，由下到上分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 １.４OSI的优点 　　将网络的通信过程划分为小一些、简单一些的部件,因此有助于各个部件的开发、设计和故障排除； 　　通过网络组件的标准化，允许多个供应商进行开发； 　　通过定义在模型的每一层实现什么功能，鼓励产业的标准化； 　　允许各种类型的网络硬件和软件相互通信； 　　防止对某一层所做的改动影响到其他的层，这样就有利于开发。 二　OS参考模型 应用层：各种应用程序协议 表示层：数据的格式化、数据加密解密、数据的压缩解压缩 会话层：建立、管理、终止实体之间的会话连接 传输层:：数据的分段及重组；提供端到端的数据服务（可靠或不可靠） 网络层：将分组从源端传送到目的端；逻辑寻址；路由选择 数据链路层：将分组数据封装成帧；实现两个相邻结点之间的通信；差错检测 物理层：在介质上传输比特；提供机械的和电气的规约 ２.１应用层 为应用软件提供接口