网络故障诊断及实训 第3章 物理层维护.ppt

第三 章  物理层维护 本章学习目标 了解物理层在整个网络体系结构中的功能与作用。 正确识别物理层的网络组件，重点掌握网络物理层的传输介质、传输设备的特性。 掌握物理层网络设备的组网标准与规范，常用的测试方式与故障排除。 本章要点内容 计算机网络体系结构中物理层的主要功能； 物理层的主要网络组件及组网规范； 物理层故障诊断与维护。 本章学前要求 对网络体系结构有清楚的理解。 已经掌握局域网组网工程方面的知识。 对常用的组网传输介质与设备的使用方法比较了解。 3.1 物理层的功能 物理层的主要功能为定义了网络的物理结构及互联标准，传输的电磁标准，比特流的编码及网络的通信同步等。其决定了网络连接类型（端到端或多端连接）及物理拓扑结构。简单地说，这一层主要负责实际的信号传输，物理层最终实现网络上的二进制位流的透明传输。 3.1.1 OSI模型中的物理层的功能 物理层是OSI的第一层，它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。其主要的功能定义为三个方面： 1）为数据端设备提供传送数据的通路。 2）传输数据。 3）完成物理层的一些管理工作。 3.1.2 网络互联的物理接口标准 物理层协议规定了建立、维持及断开物理信道所需的机械的、电气的、功能的和规程的方面的特性。其作用是确保比特流能在物理信道上传输。 3.1 物理层的功能 1．定义DTE和DCE之间互联规则 OSI模型的物理层所做的定义为：在物理信道实体之间合理地通过中间系统，为比特传输所需的物理连接的激活、保持和去除提供机械的、电气的、功能性和规程性的手段。比特流传输可以采用异步传输，也可以采用同步传输完成。　　另外，CCITT在X.25建议书第一级（物理级）中也做了类似的定义：利用物理的、电气的、功能的和规程的特性在DTE和DCE之间实现对物理信道的建立、保持和拆除功能。这里的DTE(Date Terminal Equipment)指的是数据终端设备，是对属于用户所有的连网设备或工作站的统称，它们是通信的信源或信宿，如计算机、终端等；DCE(Date Circuit Terminating Equipment 或 Date Communications Equipment)，指的是数据电路终接设备或数据通信设备，是对为用户提供入接点的网络设备的统称，如自动呼叫应答设备、调制解调器等。 3.1 物理层的功能 DTE-DCE的接口框如图3-2所示，物理层接口协议实际上是DTE和DCE或其它通信设备之间的一组约定，主要解决网络节点与物理信道如何连接的问题。物理层协议规定了标准接口的机械连接特性、电气信号特性、信号功能特性以及交换电路的规程特性，这样做的主要目的，是为了便于不同的制造厂家能够根据公认的标准各自独立地制造设备，使各个厂家的产品都能够相互兼容。 3.1 物理层的功能 3.1 物理层的功能 3.1 物理层的功能 3.2 物理层的组件 物理层对所设计的网络的可靠性、高效能有着重要的影响。网络的传输介质与设备的选择、安装及测试在决定网络能否满足用户现在以及将来的信息系统需要的过程中起着至关重要的作用。 3.2.1 物理层组件概述 物理层组件包括网络传输介质、连接器、接插面板以及网卡、集线器、收发器、介质转换器等设备。 铜缆可以分为两种类型：同轴电缆与双绞线。在以太网中使用比较广泛的同轴电缆类型是细电缆和粗电缆。双绞线双被分为5类，其中只有从种类3到种类5的电缆可以应用于局域网组网之中。 现在新设计的网络中已经不再使用同轴电缆，但是在已经安装网络中仍然在使用同思电缆。它的带宽为10Mbps，由于具有总路线式的拓扑结构，因此在解决故障的过程中会遇到很多困难。同轴电缆的主要优点是分段长度较长且抗干扰能力强。 五类非屏蔽双绞线（5E）是现在的标准铜质线缆，它所支持的带宽最高可以达到1000Mbps,最大分段长度为100米，但是可以通过使用转发器来扩展。由于缺乏抗电磁能力，所以必须特别注意双绞线的正确终端联结方式。 3.2 物理层的组件 3.2 物理层的组件 3.2.2 网络传输介质