Ako podporuje fyzická vrstva v komunikácii naprieč dátovými sieťami?

Fyzická vrstva je najmodernejšou vrstvou modelu OSI a základom, na ktorom sú zostavené všetky ostatné sieťové vrstvy. Jeho úlohou je poskytnúť fyzické prostriedky na prenos surových bitov údajov v sieti. Nerieši sa s významom alebo organizáciou údajov; Zameriava sa iba na spoľahlivý prenos elektrických, optických alebo rádiových signálov predstavujúcich tieto bity. Takto podporuje komunikáciu:

1. Prenosové médium: Fyzická vrstva definuje charakteristiky fyzického média používaného na komunikáciu. To zahŕňa:

* kabeláž: Rôzne typy káblov (napr. Twisted-Pair, koaxiálny, optický vláknina) majú rôzne vlastnosti ovplyvňujúce rýchlosť, vzdialenosť a citlivosť na interferenciu. Fyzická vrstva určuje, ktorý typ kábla sa má použiť a ako pripojiť zariadenia.

* Wireless: Pre bezdrôtové siete (Wi-Fi, Bluetooth, Cellular) fyzická vrstva definuje rádiové frekvencie, modulačné techniky a úrovne výkonu používané na prenos a príjem. Spravuje silu signálu a rušenie.

* konektory: Fyzická vrstva špecifikuje typy konektorov (napr. RJ-45, SC atď.) Používané na fyzické pripojenie zariadení k sieti.

2. Kódovanie signálu a dekódovanie: Fyzická vrstva prekladá digitálne údaje (bity:0s a 1s) do fyzických signálov a naopak. Rôzne kódovacie schémy sa používajú na reprezentáciu bitov a prispôsobujú sa charakteristikám prenosového média. Príklady zahŕňajú:

* amplitúdové posunutie Kľúču (opýtajte sa): Predstavuje bity zmenou amplitúdy signálu.

* Frekvenčné posunové kľúče (FSK): Predstavuje bity zmenou frekvencie signálu.

* Kľúčové riadenie fázového posunu (PSK): Predstavuje bity zmenou fázy signálu.

3. Rýchlosť dát (bitová rýchlosť): Fyzická vrstva určuje rýchlosť, pri ktorej sa údaje prenášajú, merané v bitoch za sekundu (BPS). Táto rýchlosť je ovplyvnená prenosovým médiom a schémou kódovania.

4. Fyzické adresovanie: Aj keď logické adresovanie rieši vyššími vrstvami, fyzická vrstva môže používať fyzické adresy (napríklad adresy MAC v Ethernet) na lokálne adresovanie v segmente siete. To umožňuje vrstve určiť cieľ dátových rámcov v obmedzenej oblasti.

5. Načasovanie a synchronizácia signálu: Fyzická vrstva riadi načasovanie a synchronizáciu prenosu údajov. To zaisťuje, že odosielateľ a príjemca sú v dohode o tom, kedy sa údaje odosielajú a prijímajú, čo bráni strate údajov alebo korupcii.

6. Detekcia chýb (základné): Zatiaľ čo komplexná detekcia a korekcia chýb je zvyčajne zodpovednosťou vyšších vrstiev, fyzická vrstva môže poskytnúť základné kontroly, napríklad monitorovanie sily signálu, na zistenie chýb hrubého prenosu.

V podstate: Fyzická vrstva pôsobí ako rozhranie medzi sieťovými zariadeniami a prenosovým médiom. Prikladá základy pre spoľahlivú komunikáciu preložením digitálnych údajov do fyzických signálov a riadením fyzických aspektov prenosu údajov. Bez fungujúcej fyzickej vrstvy nemôžu vyššie vrstvy prenášať ani prijímať údaje bez ohľadu na to, ako sú dobre navrhnuté.

• Predchádzajúca strana: Ktorá vrstva v modeli OSI je cestovanie v internete? 
• Ďalšia strana: Zdôvodnite návrh a výber komponentov použitých v konkrétnom sieťovom riešení?