1、物理层传输介质

传输介质也称为传输媒体/传输媒介，他就是数据传输系统中咋发送设备和接收设备之间的物理通路。

传输媒体并不是物理层。传输媒体在物理层的下面，因为物理层是体系结构的第一层，因此有时称传输媒体为0层。在传输媒体中国传输的是信号，但传输媒体并不知道所传输的信号代表什么意思。但物理层规定了电气特性，因此能够识别所传送的比特流。

2、导向型传输介质

2.1 双绞线

双绞线是最古老，又最常用的传输介质，它由两根采用一定规则并排绞合的，相互绝缘的铜导线组成。绞合可以减少对相邻导线的电磁干扰。为了进一步提高抗干扰能力，可以在双绞线的外面再加一层由金属丝编织成的屏蔽层，这就是屏蔽双绞线(STP)，无屏蔽双绞线就称为非屏蔽双绞线(UTP)。

双绞线价格便宜，是最常用的传输介质之一，在局域网和传统电话网中普遍使用。模拟传输和数字传输都可以使用双绞线，其通信距离一般为几公里到数十公里。距离太远时，对于模拟传输，要用放大器放大衰减的信号；对于数字传输，要用中继器将失真的信号整性。

2.2 同轴电缆

同轴电缆由导体铜制芯线，绝缘层，网状编织屏蔽层和塑料外层组成。安特性阻抗数值的不同，通常将同轴电缆分为两类： 50 Ω 50 \Omega 50Ω和 75 Ω 75\Omega 75Ω。其中， 50 Ω 50 \Omega 50Ω同轴电缆主要用于传送基带数字信号，又称为基带同轴电缆，它在局域网中得到广泛应用 75 Ω 75 \Omega 75Ω同轴电缆主要用于传递宽带信号，又称为宽带同轴电缆，它主要用于有线电视系统。

由于外导体屏蔽层的作用，同轴电缆抗干扰特性比双绞线号，被广泛应用于传输较高速率的数据，其传输距离更远，但价格较双绞线贵。

2.3 光纤

光纤通信就是利用光导纤维(简称光纤)传递光脉冲来进行通信。有光脉冲表示1，无光脉冲表示0。而可见光的频率大约是  108MHz，因此光纤系统的宽带远远大于目前其它各种传输媒体的宽带。光纤在发送端有光源，可以采用发光二极管或者半导体激光器，他们在电脉冲的作用下产生出光脉冲；在接收端用光电二极管做成光检测器，在检测到光脉冲时可以还原出电脉冲。

光纤主要由纤芯(实心的)和包层构成，光波通过纤芯进行传导，包层较纤芯有较低的折射率。当光线从高折射率的介质射向低折射率的介质时，其折射角将大于入射角。因此，如果入射角足够大，就会出现全反射，即光线碰到包层时候就会折射回纤芯，这个过程不断重复，光也就沿着光纤传输下去。

下图和表展示了单模光纤和多模光纤的不同点。

光纤的特点：(1) 传输损耗小，中继距离长，对远距离传输特别经济；(2) 抗雷电和电磁干扰性号；(3) 无串音干扰，保密性好，也不易被窃听或者截取数据；(4) 体积小，重量轻。

3、非导向型传输介质

3.1 无线电波

信号向所有方向传播。有较强的穿透能力，可以传远距离，广泛应用于通信领域，如手机通信。

3.2 微波

信号向固定方向传播。微波通信频率较高，频段范围宽，因此数据率很高。微波广泛应用于地面微波接力通信和卫星通信

3.3 红外线、激光

信号向固定方向传播。把要传输的信号分别转换为各自的信号格式，即红外光信号和激光信号，再在空间中传输。

4、物理层设备

4.1 中继器

诞生原因： 由于存在损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰弱，衰减到一定程度时会造成信号失真，因此会导致接收错误。

中继器的功能： 对信号进行再生和还原，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同，以增加信号的传输距离，延长网络的长度。

中继器的两端： 两端的网络部分是网段，而不是子网，适用于完全相同的两类网络的互联，且两个网段的速率要相同；中继器直降任何电缆段上的数据发送到另一段电缆上，它仅作用于信号的电气部分，并不管数据中是否有错误数据或者不使用于网段的数据；两端可连相同媒体，也可以连不同媒体；中继器两端的网段一定要是同一个协议，中继器不会存储转发。

**5-4-3规则：**网络标准中都对信号的延迟范围做了具体规定，因为中继器只能在规定范围内进行，否则会发生网络故障，5个网段，4个网络设备(中继器或者集线器)，3个终端。

4.2 集线器-多口中继器

对数字信号进行再生和放大。集线器的功能： 对信号进行再生放大转发，对衰减的信号进行放大，接着转发到其他所有处于工作状态的端口上，以增加信号传输的距离，延长网络的长度。不具备信号的定向传送能力，是一个共享式的设备。

集线器不能分割冲突域，连载集线器上的工作主机平分带宽。