物理层接口及其协议ppt课件市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptx

1Part 物理层接口及其协议物理层接口及其协议第1页第1页2主要内容主要内容1 物理层定义和功效2 物理层特性3 典型物理层原则接口3.1 EIA RS-232-C3.2 EIA RS-449/422-A/423-A3.3 CCITT X.214 传播介质5 其它网络传播技术第2页第2页31 物理层定义和功效（物理层定义和功效（1）物理层定义-ISO/OSI 关于物理层定义：物理层提供机械、电气、功效和规程特性，目的是启动、维护和关闭数据链路实体之间进行比特传播物理连接。这种连接也许通过中继系统，在中继系统内传播也是在物理层。物理层功效-在两个网络设备之间提供透明比特流传播。研究内容-物理连接启动和关闭，正常数据传播，以及维护管理。第3页第3页41 物理层定义和功效（物理层定义和功效（2）几点阐明-连接方式（点到点，点到多点）-通信方式（单工，半双工，全双工）-位传播方式（串行，并行）物理层四个主要特性-机械特性(mechanical characteristics)-电气特性(electrical characteristics)-功效特性(functional characteristics)-规程特性(procedural characteristics)第4页第4页52 物理层特性（物理层特性（1）机械特性机械特性-主要定义物理连接边界点，即接插装置。要求物理连接时所采用规格、引脚数量和排列情况。-惯用原则接口ISO 2110，25芯连接器，EIA RS-232-C，EIA RS-366-A；用于音频MODEM、公用数据网络接口中ISO 2593，34芯连接器，V.35宽带MODEMISO 4902，37芯和9芯连接器，EIA RS-449；用于音频和宽带MODEMISO 4903，15芯连接器，X.20、X.21、X.22；用于公用数据网络接口中第5页第5页62 物理层特性（物理层特性（2）电气特性电气特性-要求传播二进制位时，线路上信号电压高下、阻抗匹配、传播速率和距离限制。-早期原则是在边界点定义电气特性，比如EIA RS-232-C、V.28；最近原则则阐明了发送器和接受器电气特性，并且给出了相关对连接电缆控制。-CCITT 原则化电气特性原则CCITT V.10/X.26：新非平衡型电气特性，EIA RS-423-ACCITT V.11/X.27：新平衡型电气特性，EIA RS-422-ACCITT V.28：非平衡型电气特性，EIA RS-232-CCCITT X.21/EIA RS-449第6页第6页72 物理层特性（物理层特性（3）功效特性功效特性-主要定义各条物理线路功效。-线路功效分为四大类：数据控制定期地规程特性规程特性-主要定义各条物理线路工作规程和时序关系。第7页第7页83 典型物理层原则接口（典型物理层原则接口（1）3.1 EIA RS-232-C1960年美国电子工业协会EIA提出RS-232，1963年提出RS-232-A，1965年提出RS-232-B，1969年提出RS-232-C。用于DTE/DCE之间接口。机械特性-25芯连接器，DTE为插头，DCE为插座。电气特性-采用非平衡型电气特性，低于-3V为“1”，高于+4V为“0”，最大 20Kbps，最长15m。-非平衡传播（unbalanced transmission）：所有电路共享一个公用地线。-平衡传播（balanced transmission）：每个主要电路需要两根线，没有公用地线。第8页第8页93 典型物理层原则接口（典型物理层原则接口（2）功效特性定义了21条线，许多子集，基本与CCITT V.24兼容。Fig.2-21(3rd edition)规程特性对不同功效子集，有不同规程。RS-232-C 有14种不同接口类型，适合于：单工，半双工，全双工，同时，异步 RS-232-C不足与改进不足传输性能低，距离短，速率低。改进重新设计，X.21；以RS-232-C为基础改进，1977年提出RS-449。第9页第9页10第10页第10页11Caption:RS-232 connectors,showing wiring for three-wire connection.第11页第11页123 典型物理层原则接口（典型物理层原则接口（3）3.2 EIA RS-449/422-A/423-AEIA RS-449 是为替换RS-232-C而提出物理层原则接口。事实上是一体化三个原则。主要改进-改进了性能，加长了接口电缆距离，加大了数据传播率；-增长了新接口功效，比如，回送检查；-处理了机械接口问题。机械特性-37芯或9芯连接器。电气特性-与RS-232-C相连，采用非平衡型电气特性 RS-423-A，20Kbps下列-其它情况，采用平衡型电气特性 RS-422-A 和RS-423-A，20Kbps 2Mbps第12页第12页133 典型物理层原则接口（典型物理层原则接口（4）功效特性-定义了30条功效线。规程特性-基本上以RS-232-C为基础。3.3 CCITT X.21X.21：在公共数据网PDN中进行同时操作DTE/DCE之间通用接口。1980年X.21由两部分构成：-“通用接口”：真正物理层部分；-用于电路互换网络呼喊控制规程，用于DTE之间连接，涉及到许多数据链路层和网络层功效。第13页第13页143 典型物理层原则接口（典型物理层原则接口（5）机械特性-15针连接器，ISO 4903。电气特性-采用非平衡型电气特性和平衡型电气特性。-传播速率：600，2400，4800，9600，48000bps-DTE使用非平衡型电气特性和平衡型电气特性；DCE使用平衡型电气特性功效特性-定义了8条功效线。规程特性-分成四个工作阶段：空闲，呼喊控制，数据传送，清除第14页第14页154 传播介质（传播介质（1）磁介质-magnetic tape,floppy disk,hard disk-“Never underestimate the bandwidth of a station wagon full of tapes hurtling down the highway.”双绞线-既可用于模拟传播，也可用于数据传播；-带宽依赖于线粗细和传播距离；-3类线，5类线-非屏蔽双绞线UTP（Unshielded Twisted Pair），屏蔽双绞线第15页第15页16Twisted Pair(a)Category 3 UTP.(b)Category 5 UTP.第16页第16页17Caption:The end of a twisted pair Ethernet cable with an RJ-45 connector.第17页第17页18Caption:The back of a personal computer with an Ethernet network interface card.The card is located in the far right slot and has connectors for twisted pair,thick and thin Ethernet type cabling.第18页第18页19Caption:A 10/100 megabit twisted pair Ethernet interface in a personal computer.The link indicator is illuminated indicating that the interface is connected to an active Ethernet network.The 10 Mbit/s indicator is lit,while the 100 Mbit/s indicator is not.This shows that the network is operating in the slower 10 megabit mode.第19页第19页20Caption:Punch-down connections for 10Base-T on a patch panel that allows flexible interconnections between 10Base-T twisted-pair cables.第20页第20页21Caption:A closeup of the three Ethernet patch cables.The blue cabling is twisted pair Ethernet cable.第21页第21页22Caption:A closeup of four copper twisted pair to fiber optic converters.These devices allow a twisted pair network to extend to distances further than copper twisted pair cabling allows by converting the electrical signals to optical signals.第22页第22页23Caption:Cables running through conduit;individual cables can be added,replaced or removed without disturbing other cables or the building walls and floors;one conduit can carry more than one type of cable such as thick Ethernet,voice telephone,10Base-T and optical fiber.第23页第23页