《计算机网络》面试常见问题总结

第二章：物理层

1、物理层主要任务？
答：确定与传输媒体的接口有关的一些特性，如机械特性、电气特性、功能特性、过程特性。使得可以在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流。

2、物理层下面的传输媒体。

答：（1）导引型传输媒体。如:同轴电缆、双绞线（绞合目的：减少电磁干扰）、光纤、电力线；

        （2）非导引型传输媒体。如：无线电波、微波、红外线、可见光。

3、单工、半双工、全双工传输（信道）。

答：（1）单工：只有一个方向的通信，没有反向的交互； 例如：村里面的广播

        （2）半双工：通信双方都可以发送、接收信息，但是不能同时发送和接受收信息；例如：对讲机

        （3）双工：通信双方可以同时发送、接受信息。例如：电话。

4、如何理解同步和异步？什么是同步通信和异步通信？

答：在计算机网络中，同步Synchronous的意思很广泛，没有统一的定义。例如：协议的三个要素（语法、语义、同步）之一就是“同步”;在网络编程中“同步”则主要指某函数的执行方式，即函数调用者需要等待执行完后才能进入下一步。异步Asynchronous可以简单地理解为“非同步”。在数据通信中，同步通信和异步通信区别较大：

        （1）同步通信依赖于时钟信号来协调发送和接收数据的时机，确保数据以固定的速率和顺序进行传输。发送方和接收方的时钟需要保持同步，以便正确解析和还原数据。同步通信常用于高速数据传输和需要确定性的场景

        （2）异步通信不要求发送方和接收方的时钟完全同步。数据通过起始位和终止位的标记进行传输，接收方在收到起始位后根据自己的时钟采样和解析数据。由于不需要严格的时钟同步，异步通信更加灵活，并且适用于低速传输和不需精确同步的场景。

5、频分复用、时分复用、波分复用、码分复用。

答：（1）频分复用Frequency Division Multiplexing：给每一个信号分配唯一的载波频率并通过单一媒体来传输多个独立信号；

        （2）时分复用Time Division Multiplexing：把多个信号复用到单个硬件传输信道，它允许每个信号以很短的时间使用信道，接着再让下一个信号使用；

        （3）波分复用Wavelength Division Multiplexing：光的频分复用。用一根光纤同时传输多个频率很接近的光载波信号；
           (4)码分复用Code Division Multiplexing：用一组包含互相正交码字的码组携带多路信号。每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。由于各用户使用经过挑选的不同码型，各用户之间不会造成干扰。

6、造成信号失真（波形失真）的主要因素。

答：码元传输速率越高、信号传输的距离越远、噪声干扰越大、传输媒体质量差，在接收端的波形失真的越严重。

7、奈氏准则、香农定律。

答：（1）奈氏准则给出了在假定的理想条件下，为了避免码间串扰（码元间界限不清晰），码元传输速率的上限值。

结论：在带宽为W（Hz)的低通信道中，若不考虑噪声影响，则码元传输的最高速率为2W（码元/s），传输速率超过此上限，就会出现严重的码间串扰问题，使接收端对码元的识别变得不可能；

（2）香农定律：信道的极限信息传输速率C=Wlog2（1+S/N）

W为信道的带宽（Hz），S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率。

信噪比dB=10log10（S/N）信号相对较强，那么噪声就相对较小。