2.1 物理层概述

2.1.1 物理层的作用

物理层是计算机网络OSI模型中最低的一层，物理层的目的是为了在物理介质上传输信号，并尽可能使对方能够正确地接收信号。因此，物理层规定了为传输数据所需要的物理链路的创建、维持、拆除等规程，并提供具有相关介质和设备的机械特性、电气特性、功能特性和过程特性。

简单地说，物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。为数据传输提供可靠的环境。物理层并不仅仅指物理介质，而是包括了介质、信号以及传输技术（即如何在介质上传输信号）。

2.1.2 数据通信基本模型

数据通信系统的基本结构可以用一个简单的通信模型来表示。产生和发送信息的一端叫信源，接收信息的一端叫信宿。信源与信宿通过通信线路进行通信。在数据通信系统中，也将通信线路称为信道，如图2-1所示。

图2-1 理想状态的通信模型

在理想状态下，数据从信源发出到信宿接收，不会出现问题，但实际的情况并非如此。由于实际数据通信系统的信道中存在干扰噪声，传送到信道上的信号在到达信宿之前可能会受干扰而出错，如图2-2所示。因此，为了保证在信源和信宿之间能够实现正确的信息传输与交换，除了使用一些克服干扰以及差错的检测和控制方法外，还要借助于其他各种通信技术来解决这个问题，如调制、编码、复用等，而对于不同的通信系统，所涉及的技术也有所不同。

图2-2 实际状态的通信模型