Što je fizički sloj?

U računalnim mrežama, osnovni model koji treba razumjeti je OSI model. Konceptualni OSI ili Open Sources Interconnection model opisuje niz od sedam komunikacijskih slojeva. Svaki sloj ima svoju funkcionalnost i značajke. OSI model ne propisuje nikakav specifični protokol. Umjesto toga, definira standardni komunikacijski okvir oko kojeg se mogu dizajnirati protokoli.

OSI model u suvremenom svijetu pomalo je neprecizan, s nekoliko standardnih protokola koji se nalaze na dva sloja, a neki se slojevi dodatno kombiniraju ili dijele. Unatoč tome, ostaje dobro polazište za razumijevanje koncepata umrežavanja.

Najniži sloj definiran u OSI modelu, sloj 1, fizički sloj, prilično se razlikuje od ostalih slojeva. Fizički sloj temeljna je komunikacijska platforma. To znači da ne uključuje samo kodiranje i dekodiranje signala, već i standardizaciju stvarnog medija prijenosa i metoda prijenosa.

Što je u srži fizičkog sloja?

U srži svakog fizičkog sloja, standard treba biti pouzdan prijenosni medij. Ovisno o standardu, to može biti električni ili elektromagnetski sustav. Teoretski, mogući su i drugi komunikacijski mediji, poput zvuka. Međutim, velika većina sustava koristi električne ili elektromagnetske medije. To je zbog brzine prijenosa, dometa i visokih signalnih frekvencija koje nude.

Kao primjer, komunikacijski sustav bi mogao biti dizajniran da koristi ljude koji mašu zastavama za komunikaciju. Iako je to izvedivo, učestalost kojom se zastavice mogu pomicati ili mijenjati je spora, ograničavajući propusnost. Funkcionalnost je dodatno ograničena vidnim poljem, ograničavajući domet, posebno u neotvorenim okruženjima.

Nakon što se odluči o stvarnom komunikacijskom mediju, potrebno je odrediti složenost i broj žica u kabelu za žičane veze. Također je potrebno standardizirati njihov raspored ( tj. upredene parice, oklop, itd. ). Fizički konektori moraju biti dizajnirani, i električni ženski i muški konektori. Moraju se definirati standardne razine napona, kao i metode signaliziranja, vremena i prihvatljivi omjeri signal/šum. Većina njih utječe na konačnu propusnost fizičke veze.

Za bežične sustave izbori dizajna su povezani, ali različiti. Točna frekvencija ili frekvencije svjetla koje će se koristiti moraju biti standardizirane. Precizna metoda kodiranja podataka u svjetlu mora biti standardizirana. Ako se koristi optički kabel, i on mora biti standardiziran. Postoji mnogo više sličnosti sa standardiziranjem žičanih veza. Nakon što se frekvencija ili frekvencije normaliziraju, važno je dizajnirati sustave koji mogu stvarati i primati te signale.

Kako fizički sloj djeluje u interakciji s drugim slojevima?

Nakon što su stvarni komunikacijski mediji i sustav dizajnirani, također je potrebno izraditi čipove koji mogu kodirati i dekodirati signale poslane preko fizičkog medija. Ovi se čipovi općenito nazivaju PHY čipovi. Ovi čipovi su odgovorni za obradu signala i predaju tih podataka na razinu 2, sloj podatkovne veze, hardver za obradu.

Sloj podatkovne veze i mrežni sloj iznad njega odgovorni su za usmjeravanje podataka oko i između mreža. Fizički sloj toga ne mora biti svjestan. Samo treba biti u stanju pouzdano komunicirati s jedne točke na drugu ili čak s jedne točke na više točaka.

Ovisno o korištenju žičnih ili bežičnih medija i ako se veza dijeli između više uređaja, možda će biti potrebno implementirati sustave za izbjegavanje sudara i otkrivanje sudara kako bi se osigurala pouzdana komunikacija.

Zaključak

Fizički sloj je sloj jedan u OSI modelu. Pokriva standarde za stvarni prijenos podataka s jednog mjesta na drugo. OSI model pokriva samo umrežavanje, ali koncept fizičkog sloja identičan je za interne komunikacije unutar računala, poput PCIe, USB ili SATA veze.

Fizički sloj ne pokriva samo dizajn hardvera, već i metode signalizacije i dekodiranja signala za prosljeđivanje značajnih podataka ostatku računala. Ethernet i Wi-Fi vjerojatno su najpoznatiji standardi fizičkog sloja, iako daleko od jedinih. Ne zaboravite podijeliti svoje mišljenje u komentarima ispod.