序言
這是對計算機網絡基礎教程（第四版）謝希仁 謝鈞 書的講解，因為書中很大一部分都是理論上的文字，初學者對這些文字會感到有一種很不理解，不知道講什么東西，時間一長，就失去耐心了，所以在這里寫下自己學習時的一些理解， 所寫文字中包括我自己的一些話，可包括從別的地方中摘取的一些好的總結的文字和圖片，請不要大驚小怪。我也是一直菜鳥。 謝謝
--------- WZY
一、物理層
前面介紹了ISO層次，包括7層 ，通過TCP/IP協議只將7蹭概括為4層，我們將學習其中的5層， 應用層(包括表示層，會話層)、傳輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層，這里就介紹物理層
二、物理層的基本概念
解決如何在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數據比特流，而不是指具體的傳輸媒體 （通俗的講就是傳輸的數據是通過何種方式，以什么形態傳輸的，類似於我們說話，別人是如何聽到的，通過的就是聲波，計算機傳數據，又是怎么樣吧數據帶過去的呢，）
主要任務：確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即 機械特性、電氣特性、功能特性、過程特性
機械特性：接口形狀、大小、引線數量等，通俗講也就是網線的水晶頭的設計等一些規定
電氣特性：規定電壓范圍（-5V~+5V）等 在網線中傳輸時所用的電壓范圍
功能特性：例 規定-5V代表0 +5V代表1 用電壓的大小來表示 0 和 1
過程特性：也稱規程特性 規定建立連接時各個相關部件的工作步驟
對於這幾個特性，個人覺得大概了解一下即可，也沒必要死記。
三、數據通信的基礎知識
這部分講解的就是一些最基本的知識，各種名詞，耐着心子，其實就是理解一下，很簡單
1、數據通信模型
通過下面的一張圖，和我畫的輔助理解的注釋， 可以輕松的了解到以下的一些信息，
源點、發送器、接受器、終點 和 源系統 -- 傳輸系統 --- 目的系統 的對應關系
PC機要發的數據會轉換為010101，數字比特流就代表着010101傳給調制解調器，調制解調器將數字比特流轉換為模擬信號，通過公用電話網傳到很遠的目的地去。然后逆過來解析成原數據就行了
提到的數字比特流、模擬信號之后會講解到，這樣，我們就大概了解了數據通信的模型了，大概知道數據是轉換成哪種形勢傳到目標中。
2、相關的一些術語
·通信的目的是傳送信息
·數據：運送信息的實體
·信號：數據的電氣或電磁的表現 通俗講就是通過電氣或者電磁的一些表現形式來代表我們的數據，這就是我們說的信號，電氣、電磁，比如一些電磁波等
·數字信號：代表消息的參數的取值是離散的，下面就是數字信號，通過一高一低，不連續的波。
·模擬信號：代表信息的參數的取值是連續的，下面就是模擬信號， 有高有低，但是是連續的波
·碼元：在使用時間域的波形表示數字信號時，則代表不同離散數值的基本波形就成為碼元。 太理論的語言，看了跟沒看一樣，其實碼元很簡單，看下圖，在數字信號中，帶着0或者1的波形就是一個碼元
·碼元長度：每一個碼元都是通過一段時間間隔來表示， 這個時間間隔就是碼元長度。
注意：1碼元可以攜帶nbit的信息量，並不是1碼元就只能代表1bit的信息量，可以是nbit，也就是說上面1碼元就代表0或1這樣1bit的信息量.
3、信道和傳輸方式
信道一般表示向一個方向傳送信息的媒體，所以平常說的通信線路往往包含一條發送信息的信道和一條接受信息的信道
·單工通信：也就是單向通信，只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互
·半雙工通信：也就是能雙向通信，但是不能同時通信，一方在發送數據，另一方必須接受數據，等待對方發完，然后自己才能發，例如，電視里面軍方的對講機，都是只有等待一方說完話，另外一方才能說話。
·全雙工通信：相對於半雙工通信來講，就是能同時通信且雙向，例如，電話。
4、基帶信號和帶通信號
基帶信號：即基本頻帶信號，來自信源的信號，像計算機輸出的代表各種文字或圖像文件的數據信號都屬於基帶信號，基帶信號就是發出的直接表達了要傳輸的信息的信號，
例如，我們說話的聲波就是基帶信號
帶通信號：把基帶信號經過載波調制后，把信號的頻率范圍移到較高的頻段以便在信道中傳輸
舉個例子來助於我們理解這兩個概念 所以在一開始的數據通信模型中，就知道哪個是基帶信號，哪個是帶通信號了。
5、編碼和調制
編碼：人們將數字數據轉換為數字信號的過程稱為編碼
調制：將數字數據轉換為模擬信號的過程稱為調制
編碼方式
·單級性不歸零碼：只使用一個電壓值，用高電壓表示1，沒電壓表示0
·雙極性不歸零碼：用正電平和負電平分別表示二進制數據的1和0，正負幅值相等
·單極性歸零碼：單極性歸零碼（RZ）即是以高電平和零電平分別表示二進制碼1 和0，而且在發送碼1 時高電平在整個碼元期間T 只持續一段時間τ，其余時間返回零電平
·雙極性歸零碼：正負零三個電平，信號本身攜帶同步信息
通過圖來理解
·曼徹斯特編碼：由高變低為1、由低變高為0 它可以表示沒有數據傳輸的狀態。
·差分曼徹斯特編碼：bit與bit之間有信號變化(不管是從高變低還是低變高)為0，沒信號變化為1. 優點：和曼徹斯特編碼一樣，但是抗干擾性強於曼徹斯特編碼
調制方式
·調幅：載波的振幅隨基帶數字信號而變化
·調頻：載波的頻率隨基帶數字信號而變化
·調相：載波的初始相位隨基帶數字信號而變化
6、信道極限容量：
就是在信道中傳輸信號時，會有雜質干擾，所以有一個信道極限容量來衡量在信道中最多的容量為多少時，能抵御干擾，正確的到達目的
7、奈氏准則
在假定的條件下，為了避免碼(碼元)間串擾，碼元的傳輸速率的上限值
注意：Baud(波特) 和 Bit 的區別
Baud：碼元傳輸的速率單位 碼元傳輸速率 也稱為調制速率，波形速率或符號速率
1Baud = 1 碼元/秒 = n Bit/s 就是這個關系。
問題：在排除外界干擾的情況下，為什么碼元傳輸速率還有上限值？
分析：如果速率沒有上限值，則接收器在速率太高的情況下，來不及分別信號的強弱，這樣就不能清楚的分析出01010了。就好比，一個人說話很快很快，你的聽力分析能力跟不上人家說的話，就導致無法聽清別人說的話，如果說的比較慢，我們就有時間來分析人家說的是什么，就是這個意思。
8、信噪比 和 香農公式
·信噪比： S/N
S：信道內所傳信號的平均功率；N為信道內部的高斯噪聲功率。
香農公式： C = W log2 (1+S/N) bit/s
C：信道的極限信息傳輸速率； W：信道的寬帶
香農公式表明：
1、信道的帶寬(W)或信道中的信噪比越大(S/N)，則信息的極限傳輸速率就越高。
2、只要信息傳輸速率低於信道的極限信息傳輸速率，就一定可以找到某種辦法來實現無差錯的傳輸
3、若信道帶寬 W 或信噪比 S/N 沒有上限（當然實際信道不可能是這樣的），則信道的極限信息傳輸速率 C 也就沒有上限。
4、實際信道上能夠達到的信息傳輸速率要比香農的極限傳輸速率低不少。