Kas yra fizinis sluoksnis?

Kompiuterių tinklų srityje pagrindinis modelis, kurį reikia suprasti, yra OSI modelis. Koncepcinis OSI arba atvirųjų šaltinių sujungimo modelis apibūdina septynių komunikacijos sluoksnių seriją. Kiekvienas sluoksnis turi savo funkcionalumą ir savybes. OSI modelis nedraudžia jokio konkretaus protokolo. Vietoj to, jis apibrėžia standartinę komunikacijos sistemą, pagal kurią gali būti kuriami protokolai.

OSI modelis šiuolaikiniame pasaulyje yra šiek tiek netikslus, keli standartiniai protokolai apima du sluoksnius, o kai kurie sluoksniai yra derinami arba skaidomi toliau. Nepaisant to, tai išlieka gera pradžia norint suprasti tinklų koncepcijas.

Žemiausias sluoksnis, apibrėžtas OSI modelyje, 1 sluoksnis, fizinis sluoksnis, labai skiriasi nuo kitų sluoksnių. Fizinis sluoksnis yra pagrindinė komunikacijos platforma. Tai reiškia, kad tai apima ne tik signalų kodavimą ir dekodavimą, bet ir faktinių perdavimo laikmenų bei perdavimo metodų standartizavimą.

Kas yra fizinio sluoksnio šerdis?

Bet kurio fizinio sluoksnio pagrindas turi būti patikima perdavimo laikmena. Priklausomai nuo standarto, tai gali būti elektrinė arba elektromagnetinė sistema. Teoriškai galimos ir kitos komunikacijos priemonės, pavyzdžiui, garsas. Tačiau didžioji dauguma sistemų naudoja elektrines arba elektromagnetines laikmenas. Taip yra dėl jų siūlomo perdavimo greičio, diapazono ir aukštų signalizacijos dažnių.

Pavyzdžiui, ryšių sistema galėtų būti sukurta taip, kad bendraudami naudotų žmones, mojuojančius vėliavomis. Nors tai įmanoma, vėliavėlių judėjimo ar perjungimo dažnis yra lėtas, o tai riboja pralaidumą. Funkcionalumą dar labiau riboja matymo linija, ribojantis diapazoną, ypač ne atviroje aplinkoje.

Nusprendus dėl tikrosios ryšio laikmenos, reikia nustatyti sudėtingumą ir laidų skaičių kabelyje laidiniams ryšiams. Taip pat būtina standartizuoti jų išdėstymą ( ty vytos poros, ekranavimas ir pan. ). Turi būti suprojektuotos fizinės jungtys, tiek elektrinės, tiek išorinės jungtys. Turi būti apibrėžti standartiniai įtampos lygiai, taip pat signalizacijos metodai, laikas ir priimtini signalo ir triukšmo santykiai. Dauguma jų turi įtakos galutiniam fizinio ryšio pralaidumui.

Belaidžių sistemų dizaino pasirinkimai yra susiję, bet skirtingi. Tikslus naudojamas šviesos dažnis ar dažniai turi būti standartizuoti. Tikslus duomenų kodavimo šviesoje metodas turi būti standartizuotas. Jei reikia naudoti šviesolaidinį kabelį, jis taip pat turi būti standartizuotas. Yra daug daugiau panašumų su laidinių jungčių standartizavimu. Normalizavus dažnį ar dažnius, svarbu sukurti sistemas, galinčias sukurti ir priimti tuos signalus.

Kaip fizinis sluoksnis sąveikauja su kitais sluoksniais?

Sukūrus tikrąją ryšio laikmeną ir sistemą, taip pat būtina sukurti lustus, kurie galėtų užkoduoti ir iššifruoti per fizinę laikmeną siunčiamus signalus. Šie lustai paprastai vadinami PHY lustais. Šie lustai yra atsakingi už signalų apdorojimą ir tų duomenų perdavimą į 2 lygį, duomenų perdavimo sluoksnį, apdorojimo aparatinę įrangą.

Duomenų nuorodos sluoksnis ir virš jo esantis tinklo sluoksnis yra atsakingi už duomenų nukreipimą aplink tinklus ir tarp jų. Fizinis sluoksnis to neturi žinoti. Tereikia turėti galimybę patikimai bendrauti iš vieno taško į kitą arba net iš vieno taško į daugelį taškų.

Priklausomai nuo laidinių ar belaidžių laikmenų naudojimo ir jei ryšys dalijamas tarp kelių įrenginių, gali prireikti įdiegti susidūrimų išvengimo ir susidūrimo aptikimo sistemas, kad būtų užtikrintas patikimas ryšys.

Išvada

Fizinis sluoksnis yra pirmasis OSI modelio sluoksnis. Tai apima faktinio duomenų perdavimo iš vienos vietos į kitą standartus. OSI modelis apima tik tinklą, tačiau fizinio lygmens koncepcija yra identiška vidiniam kompiuterio ryšiui, pvz., PCIe, USB arba SATA ryšiu.

Fizinis sluoksnis apima ne tik techninės įrangos dizainą, bet ir signalizacijos bei signalų dekodavimo metodus, kad būtų perduoti reikšmingi duomenys likusiai kompiuterio daliai. „Ethernet“ ir „Wi-Fi“ tikriausiai yra labiausiai žinomi fizinio lygmens standartai, nors toli gražu ne vieninteliai. Nepamirškite pasidalinti savo mintimis toliau pateiktuose komentaruose.