网线模块

3.1信号在网线和集线器中的传输 3.2交换机的包转发 3.3路由器的包转发操作 3.4路由器的附加功能 3.1信号在网线和集线器中传输 3.1.1每个包都是独立传输的 客户端计算机连接的局域网结构如下图所示，要经过集线器，交换机和路由器最终进入互联网。 3.1.2防止网线中的信号衰减很重要 本章是从信号流出网卡进入网线开始，网卡中的PHY(MAU)模块负责将包转换成电信号，信号通过RJ-45接口进入双绞线。如下图右侧所示。 以太网信号的本质是正负变化的电压，网卡的PHY(MAU)模块就是一个从正负两个信号端子输出信号的电路。 网卡的PHY(MAU)模块直接连接在下图右侧中的RJ-45接口，信号从这个接口的1号和2号针脚流入网线，然后，信号会通过网线到达集线器的接口，这个过程就是单纯地传输电信号而已。 但是，信号到达集线器的时候并不是跟发出去的时候一摸一样，集线器收到的信号有时候会出现衰减，如下图所示。信号在网线的传输过程中能量会逐渐损失，网线越长，信号衰减就越严重。 以太网中的信号波形是方形的，但损失能量会让信号的拐角变圆，这是因为电信号的频率越高，能量的损失率越大。信号的拐角意味着电压发生剧烈的变化，而剧烈的变化意味着这部分的信号频率很高。高频信号更容易损失能量，因此本来剧烈变化的部分就会变成缓慢的变化，拐角也就变圆了。 如果已经衰减的信号再进一步失真就会出现对0和1的误判

以太网（EtherNet） 　　以太网最早是由Xerox（施乐）公司创建的，在1980年由DEC、Intel和Xerox三家公司联合开发为一个标准。以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准以太网（10Mbps）、快速以太网（100Mbps）、千兆以太网（1000 Mbps）和10G以太网，它们都符合IEEE802.3系列标准规范。 　　（1）标准以太网 　　最开始以太网只有10Mbps的吞吐量，它所使用的是CSMA／CD（带有冲突检测的载波侦听多路访问）的访问控制方法，通常把这种最早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。以太网主要有两种传输介质，那就是双绞线和同轴电缆。所有的以太网都遵循IEEE 802.3标准，下面列出是IEEE 802.3的一些以太网络标准，在这些标准中前面的数字表示传输速度，单位是“Mbps”，最后的一个数字表示单段网线长度（基准单位是100m），Base表示“基带”的意思，Broad代表“带宽”。 　　·10Base－5　　使用粗同轴电缆，最大网段长度为500m，基带传输方法； 　　·10Base－2　　使用细同轴电缆，最大网段长度为185m，基带传输方法； 　　·10Base－T　　使用双绞线电缆，最大网段长度为100m； 　　·1Base－5　　　使用双绞线电缆，最大网段长度为500m，传输速度为1Mbps； 　　·10Broad－36　使用同轴电缆

本文是《计算机网络》的自学课程，视频地址为： https://www.bilibili.com/video/av47486689。仅做个人学习使用，如有侵权，请联系删除 第二章：物理层 概述 物理层研究的是数据在物理机器上的传输，而不是研究机器本身： 数据通信的基础知识 这部分更关注于通信而不是计算机 这是使用电话拨号上网的老模式 通信的目的是传送消息，数据(data)是运送消息的实体： 码元实际上就是一个波形 信道 对讲机就是半双工 基带信号和带通信号 基带信号处理之后就是带通信号： 基带信号也不是一定不能直接使用： 调制方法 调制方法： 调幅：低电平的时候幅度小，高的时候幅度大 调频：低电平时候频率低，高电平时候频率高 调相：低电平是正弦，高电平换成余弦 数据编码 常用编码： 示例图如下： 上面的码有一个问题，就是不能区分是接受停止了还是接受的是0.曼彻斯特编码就是为了解决这个问题： 和上面的相比，上面的方法采样的是值，而曼彻斯特编码采样的是变化 差分曼彻斯特编码： 差分曼彻斯特编码看的是信号之间的电平跳变 应用： 注意看曼彻斯特编码的000，为了能得到表示0的标准波形，其会在信号的采集边缘改变电平 画曼彻斯特编码，可以理解为将0和1的标准波形先摆在一起，然后在边界进行连接。 对于差分曼彻斯特编码，其在一个时钟周期内是要发生一次电平变化的，一开始是0就变成1，是1就变成0

局域网(Local Area Network，简称LAN)，用于将有限范围内（例如一个实验室、一层办公楼或者校园）的各种计算机、终端与外部设备互联成网。公司局域网怎么建立？首先来了解下不同规模企业网络组建方式。 10人以下企业网络组建 10人以下，规模比较小的公司一般对网络应用需求较低，由于人数少，基本也不存在划分VLAN（虚拟局域网）的需求，所以，选择一个多口的交换机就足够了。 10人-100人规模的企业，需要路由功能和子网划分 满足这类需求，一般比较合适的是路由器+交换机的配置。路由器提供内网和外网的链接和VLAN（虚拟局域网）的划分，以及各种防火墙和路由功能的配置。而交换机一头连到路由器上，作为一个子网，另一头链接子网中的各台终端。划分几个子网，则从路由连出几台交换机即可。组建构结构如下图：现在比较流行的公司局域网一般选择树形拓扑结构进行组建（星型拓扑的延伸）。树形拓扑结构有以下优点：1、易于故障的诊断； 2、易于网络的升级。 路由器和交换机的区别 传输速度 路由器比交换机慢，同一网线上网相互影响 交换机比较路由器快，同一网线各自上网互不受影响 使用范围 路由器是必需的网络设备，在路由器无法全部连接电脑的情况下，再加交换机。 单独交换机无法实现上互联网功能，交换机在局域网中起到拓展的作用 网络地址 路由器可以把一个IP分配给很多个主机使用，但IP都是相同的