从网络体系结构上限制DoS影响-Read.PPT

第二章 物理层 2008 数据通信的理论基础 借助于电压或电流之类物理量的变化，就能在线路上传递信息。 发送字符所需的时间T取决于编码方法和信号频率（每秒钟信号值（比如电压）改变的次数）。每秒钟变化的次数用波特度量。 一个b波特的线路传输信号的速率不一定是每秒b，因为每个信号可以运载几比特。 例：2比特可表示四种电压信号，编码为00、01、10、11，若电压信号频率为b，则波特率为b，比特率为2b。 信道的最大数据传输率 尼奎斯特定理： 最大数据传输率=2H·log2V b/s H——带宽 Hz V ——电平级数 它是一个有限带宽无噪声信道的最大数据传输率表达式。 例子：一个无噪声的3kHz信道，最大数据传输率（二进制信息）为6000 b/s 有噪声信道 信噪比：信号功率与噪声功率之比，S/N。通常用分贝表示，10log10S/N 香农关于噪声信道的主要结论是：任何带宽为H Hz，信噪比为S/N的信道，其最大数据传输率为： 最大数据传输率（ b/s ）=Hlog2( 1+S/N ) 例子：带宽3000 Hz，信噪比30分贝，最大数据传输率？ 传输介质 物理层的目的是将原始的比特流从一台机器传输到另一台机器。 物理介质 带宽、延时、成本、安装维护 有导线介质 铜线、光纤 无导线介质 电波、激光 磁介质 把数据从一台计算机传到另一台计算机最常用的方法是，把这些数据写到磁盘或磁带上，然后把这些磁盘或磁带装到目的计算机上，在重新读出。 决不要低估一辆满载磁带在高速公路上飞驰的货车的带宽。 双绞线 最古老、最普通的传输介质 由两条相互绝缘的铜线像螺纹一样拧在一起。目的是减少邻近线对电气的干扰。 最常见的应用是电话系统。 既可传输模拟信号，也能传输数字信号。 带宽决定于铜线的粗细和传输距离。 双绞线中有两类对计算机网络很重要：3类、5类，这两类线常被成作无屏蔽双绞线UTP。 基带同轴电缆 同轴电缆也称同轴线，比双绞线屏蔽性更好，在更高速度上就以传输得更远。 两种同轴电缆：基带、宽带 基带同轴电缆：50Ω ，用于数字传输 同轴电缆的结构使得它具有高带宽和极好的噪声抑制特性。其带宽取决于电缆长度，越长，带宽越低。 宽带同轴电缆 宽带同轴电缆：75Ω ，用于模拟传输 常见于有线电视系统。 在计算机网络中，“宽带电缆”指任何使用模拟信号进行传输的电缆网。 基带与宽带的区别：宽带系统由于覆盖范围广，需要模拟放大器周期性地加强信号，放大器仅能单向传输，因此，若计算机间有放大器，则报文不能逆向传输。 光纤 光传输系统由三个部分组成，即光源、传输介质和检测器。 传输介质是极细的玻璃纤维。 多模光纤 单模光纤 价贵 传输距离远 光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。 光纤的连接方式 3种 1、可以将它们接入连接头并插入光纤插座，连接头要损失10%到20%的光，但重新配置系统容易。 2、可以用机械方法将其结合。要损失大约10%的光。 3、两根光纤可以被融合在一起形成坚实的连接。有点衰减。 信号源 两种光源可被用作信号源 LED和半导体激光 可以在光源和光纤之间插入干涉计调节波长。 光纤的接收端由光电二极管构成，在遇到光时，给出一个脉冲。 由于存在热噪声，光脉冲必须具有足够的能量以便被检测到。 光纤网络 光纤可以用于LAN，也可以用于长距离传输，连接比以太网复杂。 无源接口 有源中继器 纯粹的光中继器 光纤和铜线的比较 光纤提供的带宽比铜线高得多，信号衰减较小，在长的线路上每30KM才需要一个中继器，而铜线每5KM就需要一个，因而省钱。 光纤比铜线能适应恶劣的工作环境。例如，机械损坏、电磁干扰、化学腐蚀等。 光纤重量轻、体积小，省钱省空间。 光纤不漏光并且难于拼接，很难被窃听。 光纤的不利因素：单向传输、光纤接口比电子接口贵。 使用有源中继器的光纤环 无线传输 电磁波谱 频率：电磁波每秒振动的次数。 波长：两个相邻的波峰（或波谷）间的距离。 光速：在真空中，所有的电磁波以相同的速度传播，和它的频率无关。此速度称光速。 在铜线或光纤中，速度为光速的2/3，并且变得和频率稍有相关。 电磁波可运载的信息量与它的带宽有关，可以在低频下以每赫兹几个比特来实现，也可以在高频下以每赫兹几十个比特来实现。 无线电传输 容易产生 传播很远 容易穿过障碍物 全方向传播 微波传输 100MHZ以上，沿直线传播，可集中于一点。通过抛物天线接收，将能量集中于一小束，信噪比高。 微波不能很好地穿越障碍物 多路减弱 微波通信的用途：长途电话、蜂窝电话、电视转播等。 红外线和毫米波 广泛用于短距离通信，例如，电视机遥控 有方向性 不能穿越障碍物 不需政府授权，而无线电则需要。 光波传