tcp/ip協議族中在物理介質上發送二進制流是啥？

tcp/ip協議族中在物理介質上發送二進制流是啥？tcp/ip協議族中“物理層”在物理介質上發送二進制流。

物理層（或稱物理層，Physical Layer）是計算機網絡OSI模型中最低的一層。物理層規定:為傳輸數據所需要的物理鏈路創建、維持、拆除，而提供具有機械的，電子的，功能的和規范的特性。簡單的說，物理層確保原始的數據可在各種物理媒體上傳輸。局域網與廣域網皆屬第1、2層。

物理層是OSI的第一層，它雖然處于最底層，卻是整個開放系統的基礎。物理層為設備之間的數據通信提供傳輸媒體及互連設備，為數據傳輸提供可靠的環境。如果您想要用盡量少的詞來記住這個第一層，那就是“信號和介質”。

物理層要解決的主要問題：

（1）物理層要盡可能地屏蔽掉物理設備和傳輸媒體，通信手段的不同，使數據鏈路層感覺不到這些差異，只考慮完成本層的協議和服務。

（2）給其服務用戶（數據鏈路層）在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流（一般為串行按順序傳輸的比特流）的能力，為此，物理層應該解決物理連接的建立、維持和釋放問題。 （3）在兩個相鄰系統之間唯一地標識數據電路。 [2]

物理層主要功能：為數據端設備提供傳送數據通路、傳輸數據。

1.為數據端設備提供傳送數據的通路，數據通路可以是一個物理媒體，也可以是多個物理媒體連接而成。一次完整的數據傳輸，包括激活物理連接，傳送數據，終止物理連接。所謂激活，就是不管有多少物理媒體參與，都要在通信的兩個數據終端設備間連接起來，形成一條通路。

2.傳輸數據，物理層要形成適合數據傳輸需要的實體，為數據傳送服務。一是要保證數據能在其上正確通過，二是要提供足夠的帶寬（帶寬是指每秒鐘內能通過的比特（BIT）數），以減少信道上的擁塞。傳輸數據的方式能滿足點到點，一點到多點，串行或并行，半雙工或全雙工，同步或異步傳輸的需要。

3. 完成物理層的一些管理工作。

物理層的接口的特性

反映在物理接口協議中的物理接口的4個特性是機械特性、電氣特性、功能特性與規程特性。

（1）機械特性

指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、固定和鎖定裝置等。這很像平時常見的各種規格的電源插頭的尺寸都有嚴格的規定。

（2）電氣特性

指明在接口電纜的各條線上出現的電壓的范圍。

物理層的電氣特性規定了在物理連接上傳輸二進制位流時線路上信號電壓高低、阻抗匹配情況、傳輸速率和距離的限制等．早期的電氣特性標準定義物理連接邊界點上的電氣特性，而較新的電氣特性標準定義的都是發送器和接收器的電器特性，同時還給出了互連電纜的有關規定．比較起來，較新的標準更有利于發送和接收線路的集成化工作．物理層接口的電氣特性主要分為三類：非平衡型，新的非平衡型和新的平衡型。

非平衡型的信號發送器和接收器均采用非平衡方式工作，每個信號用一根導線傳輸，所有信號共用一根地線．信號的電平是用+5V～+15V，表示二進制"0"，用-5V～-15V，表示二進制"1"．信號傳輸速率限于20Kbps以內，電線長度限于15M以內．由于信號線是單線，因此線間干擾大，傳輸過程中的外界干擾也很大。

在新的非平衡型標準中，發送器采用非平衡方式工作．接收器采用平衡方式工作（即差分接收器）．每個信號用一根導線傳輸．所有信號共用兩根地線，即每個方向一根地線．信號的電平使用+4v~+6v表示二進制"0"，用－4V～－6V表示二進制"1"．當傳輸距離達到1000M時，信號傳輸速率在3kbps以下，隨著傳輸速率的提高，傳輸距離將縮短．在10M以內的近距離情況下，傳輸速率可達300kbps。由于接收器采用差分方式接收，且每個方向獨立使用信號地，因此減少了線間干擾和外界干擾．

新的平衡型標準規定，發送器和接收器均以差分方式工作，每個信號用兩根導線傳輸，整個接口無需共用信號就可以正常工作，信號的電平由兩根導線上信號的差值表示．相對于某一根導線來說，差值在+4V～+6V表示二進制"0"，差值在－4V～－6V表示二進制"1"．當傳輸距離達到1000M時，信號傳輸率在100kbps以下；當在10m以內的近距離傳輸時，速率可達10Mbps。由于每個信號均使用雙線傳輸，因此線間干擾和外界干擾大大削弱，具有較高的抗共模干擾能力。

（3）功能特性

規定了接口信號的來源、作用以及其他信號之間的關系。即物理接口上各條信號線的功能分配和確切定義。物理接口信號線一般分為數據線、控制線、定時線和地線。

DTE/DCE標準接口的功能特性主要是對各接口信號線作出確切的功能定義，并確定相互間的操作關系。對每根接口信號線的定義通常采用兩種方法：一種方法是一線一義法，即每根信號線定義為一種功能，CCITT V24、EIA RS-232-C、EIA RS-449等都采用這種方法；另一種方法是一線多義法，指每根信號線被定義為多種功能，此法有利于減少接口信號線的數目，它被CCITT X。21所采用。

接口信號線按其功能一般可分為接地線、數據線、控制線、定時線等類型。對各信號線的命名通常采用數字、字母組合或英文縮寫三種形式，如EIA RS-232-C采用字母組合，EIA RS-449采用英文縮寫，而CCITT V。24則以數字命名。在CCITT V。24建議中，對DTE/DCE接口信號線的命名以1開頭，所以通常將其稱為100系列接口線，而用于DTE/ACE接口信號線命名以2開頭，故將它稱做200系列接口信號線。

（4）規程特性

定義了再信號線上進行二進制比特流傳輸的一組操作過程，包括各信號線的工作順序和時序，使得比特流傳輸得以完成。

DTE/DCE標準接口的規程特性規定了DTE/DCE接口各信號線之間的相互關系、動作順序以及維護測試操作等內容。規程特性反映了在數據通信過程中，通信雙方可能發生的各種可能事件。由于這些可能事件出現的先后次序不盡相同，而且又有多種組合，因而規程特性往往比較復雜。描述規程特性一種比較好的方法是利用狀態變遷圖。因為狀態變遷圖反映了系統狀態的變遷過程，而系統狀態遷移正是由當前狀態和所發生的事件（指當時所發生的控制信號）所決定的。

不同的物理接口標準在以上4個重要特性上都不盡相同。實際網絡中比較廣泛使用的是物理接口標準有EIA-232-E、EIA RS-449和CCITT的X。21建議。EIA RS-232C仍是目前最常用的計算機異步通信接口。