Физический уровень включает в себя

Физический уровень включает в себя

Физический уровень — самый низкий в модели OSi. На физическом уровне определяются электрические, механические, функциональные и иные параметры реализации физической связи. Физический уровень описывает процесс прохождения сигналов через среду передачи между сетевыми устройствами. Ею может быть медный кабель (коаксиальный кабель, витая пара и т. д.), оптоволокно, радиоканал. Поэтому к физическому уровню относятся характеристики сред передачи: полоса пропускания, помехозащищенность, волновое сопротивление и др. На этом же уровне определяются характеристики электрических сигналов: фронты импульсов, уровни напряжения или тока передаваемого сигнала, типы кодирования, скорости передачи сигналов. Кроме того, стандартизуются типы разъемов, и определяется назначение каждого контакта.

Функции физического уровня реализуются во всех устройствах, подключенных к сети. В компьютере физический уровень поддерживается сетевым адаптером. Единственным типом оборудования, которое работает только на физическом уровне, являются повторители.

. Протокол физического уровня в модели ВОС обеспечивает взаимодействие со средой передачи, связывающей системы между собой.

Физический уровень (ФУ) предоставляет канальному уровню (КУ) следующие услуги:

1) физическое соединение между двумя или большим числом компонентов канального уровня для передачи данных;

2) передавать по этому соединению некоторые определенные для физического уровня единицы данных физического уровня, например, биты при последовательной передаче или байты при параллельном способе передачи;

3) идентифицировать цепи (или каналы) передачи данных между компонентами ФУ (определять номер входящего канала);

4) обеспечивать требуемое качество обслуживания.

Функции ФУ реализуются во всех устройствах, подключаемых к сети. В компьютере это – сетевой адаптер, в аппаратуре SDH – это пользовательский интерфейс и порты интерфейсов передачи в агрегатных блоках. Единственные устройства, которые работают только на физическом уровне – это повторители и регенераторы, которые устанавливаются на оптических линиях передачи.

Протоколы физического уровня часто называют спецификациями. Например, технология Ethernet позволяет работать с различными средами и реализует различные спецификации. Об этом подробнее укажем далее.

Устройство преобразования на физическом уровне называется трансивер.

Существует несколько стандартов физического уровня. Например, X.21bis – стандарт на подключение абонентов по коммутируемым цифровым телефонным каналам, для аналоговых каналов используется обычно буква v, например, V.34 bis – стандарт для модема, например, V.96 bis – это модем 56 Кбайт.

Большинство базовых технологий локальных сетей допускают использование различных спецификаций физического уровня в одной сети. Эти спецификации отличаются средой передачи и способами представления сигналов в среде. Например, технология Ethernet, обеспечивающая передачу со скоростью 10 Мбит/с, имеет несколько вариантов реализаций физического уровня: 10BASE-5, 10BASE-2, 10BASE-T, 10BASE-FL и др.. Согласование физических уровней выполняют специальные устройства, имеющие интерфейсы с трансиверами различных типов.

Новые технологии опираются на стандарты, делящие физический уровень на две части: часть, зависящую от физической среды, и часть, не зависящую от физической среды. Связь между этими подуровнями детально описывают стандарты. Такое разбиение позволяет с большей точностью описать процессы физического уровня.

Не существует единой универсальной схемы кодирования сигнала, которая подходила бы для всех физических интерфейсов. Например, для технологий Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, АТМ, SDH разработаны различные варианты физического уровня, которые отличаются не только типом физической среды и электрическими характеристиками, но и способом кодирования сигналов и количеством используемых проводников. В Ethernet используется манчестерское кодирование и дифференциальное манчестерское кодирование. При манчестерском кодировании каждый интервал времени разделяется на две половинки, в течение которого происходит передача одного бита,единица кодируется высоким напряжением в первой половинке, а ноль во второй. Недостатком манчестерсмкого кодирования является необходимость удвоения частоты. В технологии Ethernet 10 Мбит/c действительная передача производится со скоростью 20 Мбит/с.

Канальный уровень (КУ)

Канальный уровень обеспечивает надежную передачу данных через физический канал. Канальный уровень оперирует блоками данных, называемыми кадрами (frame). Основным назначением канального уровня является прием кадра из сети и отправка его в сеть.

КУ обеспечивают взаимосвязь между сетевым (СУ) и физическим уровнем, предоставляя СУ более широкий набор услуг, чем даёт физический уровень. КУ получает пакеты от верхнего сетевого уровня, присоединяет к этому пакету адреса получателя и отправителя, формирует набор кадров для передачи.

Читайте также:  Корпус fractal design focus g обзор

КУ имеет следующие функции:

1) инициализация – обмен между взаимодействующими станциями служебными сообщениями, подтверждающими готовность к передаче данных, установление логического соединения;

2) идентификация – обмен между двумя взаимодействующими станциями служебной информацией, подтверждающей правильность соединений;

3) синхронизация – выделение в потоке битов-границ знаков (байтов);

4) сегментация – формирование кадров для их передачи по каналу;

5) обеспечение прозрачности – предоставление расположенного выше СУ возможности передачи любой произвольной последовательности битов или байтов;

6) управление потоком – обеспечение согласования скоростей передачи и приёма;

7) контроль ошибок и управление последовательностью передачи – обнаружение ошибок в кадрах и запрос повторной передачи искажённых кадров, обеспечение соответствия последовательности кадров на входе и выходе каналов;

8) выход из ситуации сбоя;

9) управление каналом – обнаружение отказа и восстановление после отказа;

10) завершение работы канала – ликвидация логического соединения, образованного при инициализации канала.

Канальный уровень имеет два подуровня – логического контроля соединения (LLC – Logical Link Control) и контроля доступа к среде (MAC – Medium Access Control). Уровень LLC отвечает за достоверную передачу кадров между станциями сети и взаимодействие с сетевым уровнем. МАС-уровень лежит ниже LLC-уров-ня и обеспечивает доступ к каналу передачи данных. Уровень LLC дает более высоким уровням возможность управлять качеством услуг. LLC обеспечивает сервис трех типов:

· Сервис без подтверждения доставки и установления соединения.Он негарантирует доставку кадров. Этот вид сервиса называют дейтаграммным. Он чаще применяется в приложениях, использующих протоколы более высоких уровней, которые сами обеспечивают защиту от ошибок и поддерживают потоковую передачу данных;

· Сервис с установлением соединения, способный обеспечить надежный обмен кадрами;

· Сервис без установления соединения с подтверждением доставки.

Главной функцией МАС-уровня является обеспечение доступа к каналу. На этом уровне формируется физический адрес устройства, подсоединенного к каналу. Этот физический адрес также называется МАС-адресом. Каждое устройство сети идентифицируется этим уникальным адресом, который присваивается всем сетевым интерфейсам устройства. МАС-адрес позволяет выполнять точеч ную адресацию кадров, групповую и широковещательную. При передаче данных в сети отправитель указывает МАС-адрес получателя в передаваемом кадре.

Нижний подуровень MAC проверяет адрес, контрольную сумму и наличие ошибок в пакете. Например, для широко распространенные протоколы SLIP и PPP охватывают физический и, частично, канальный уровень, только SLIP – без контроля ошибок. PPP (Point-to-Point Protocol) является усовершенствованием SLIP. PPP предусматривает адресацию физических устройств на уровне МАС и контроль ошибок LLC-уровня.

Функции протоколов КУ могут быть реализованы как с помощью отдельных сетевых технологий, так и в виде отдельных уровней в ряде базовых технологий. Например, в технологии ATM уровень КУ существует, а технология IP начинает работать с сетевого уровня.

Для доступа к среде в локальных сетях используются два метода:

· метод случайного доступа;

· метод маркерного доступа.

Метод случайного доступа основан на том, что любая станция сети пытается получить доступ к каналу передачи в необходимый для нее момент времени. Если канал занят, станция повторяет попытки доступа до его освобождения. Примером реализации этого метода является технология Ethernet.

Метод маркерного доступа применяется в сетях Token Ring, ArcNet, FDDI. Он основан на передаче от одной станции сети к другой маркера доступа. При получении маркера станция имеет право передать свою информацию.

Примерами протоколов канального уровня для локальных сетей являются Token Ring, Ethernet, Fast Ethernet, AnyLAN, FDDI.

В глобальных сетях, которые редко обладают регулярной топологией, канальный уровень обеспечивает обмен сообщениями между двумя соседними компьютерами, соединенными отдельной линией связи. К таким протоколам типа «точка-точка» относятся РРР, SLIP, LAP-B и LAP-D. Эти протоколы не используют подуровень доступа к среде, но требуют процедур управления потоком кадров, так как промежуточные коммутаторы могут переполняться при слишком высокой интенсивности трафика.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Читайте также:  Изменить символ в строке java

физический уровень — Уровень взаимосвязи открытых систем, обеспечивающий установление, поддержание и разъединение физического соединения между логическими объектами уровня звена данных и передачу битов данных между этими объектами [ГОСТ 24402 88] Тематики сети… … Справочник технического переводчика

Физический уровень — 25. Физический уровень Physical layer Уровень взаимосвязи открытых систем, обеспечивающий установление, поддержание и разъединение физического соединения между логическими объектами уровня звена данных и передачу битов данных между этими… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Физический уровень — 1. Уровень взаимосвязи открытых систем, обеспечивающий установление, поддержание и разъединение физического соединения между логическими объектами уровня звена данных и передачу битов данных между этими объектами Употребляется в документе: ГОСТ… … Телекоммуникационный словарь

ГОСТ Р 50434-92: Устройства числового программного управления для металлообрабатывающего оборудования. Производственный канал асинхронной передачи данных и физический уровень. Полудуплексная передача данных — Терминология ГОСТ Р 50434 92: Устройства числового программного управления для металлообрабатывающего оборудования. Производственный канал асинхронной передачи данных и физический уровень. Полудуплексная передача данных оригинал документа: 2.2.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Уровень — в модели OSI набор структур и программ, обеспечивающих обработку определенного класса событий. Уровень выступает единицей декомпозиции совокупности функций, обеспечивающих информационное взаимодействие прикладных процессов. В модели OSI выделяют… … Финансовый словарь

Уровень представления — Сетевая модель OSI (базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, англ. Open Systems Interconnection Basic Reference Model) абстрактная сетевая модель для коммуникаций и разработки сетевых протоколов. Представляет уровневый подход к… … Википедия

Уровень представления данных — Сетевая модель OSI (базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, англ. Open Systems Interconnection Basic Reference Model) абстрактная сетевая модель для коммуникаций и разработки сетевых протоколов. Представляет уровневый подход к… … Википедия

УРОВЕНЬ ЖИЗНИ — УРОВЕНЬ ЖИЗНИ, социально экон. категория, характеризующая уровень и степень удовлетворения материальных, духовных и социальных потребностей нас. страны (или отд. терр.), классов и социальных групп, семьи, индивида. Категорию У. ж. ввел К. Маркс… … Демографический энциклопедический словарь

физический протокол — Уровень протокола передачи данных между ЭВМ и средой передачи данных, регламентирующий физические характеристики, которые, как правило, стандартизируются, например RS 485. [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике … Справочник технического переводчика

Физический факультет МГУ — Координаты: 55°42′00″ с. ш. 37°31′46″ в. д. / 55.7° с. ш. 37.529444° в. д. … Википедия

Физический уровень (Physical layer) имеет дело с передачей битов по физическим каналам связи, таким, например, как коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель или цифровой территориальный канал. К этому уровню имеют отношение характеристики физических сред передачи данных, такие как полоса пропускания, помехозащищенность, волновое сопротивление и другие. На этом же уровне определяются характеристики электрических сигналов, передающих дискретную информацию, например, крутизна фронтов импульсов, уровни напряжения или тока передаваемого сигнала, тип кодирования, скорость передачи сигналов. Кроме этого, здесь стандартизуются типы разъемов и назначение каждого контакта.

Функции физического уровня реализуются во всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом.

Примером протокола физического уровня может служить спецификация l0-Base-T технологии Ethernet, которая определяет в качестве используемого кабеля неэкранированную витую пару категории 3 с волновым сопротивлением 100 Ом, разъем RJ-45, максимальную длину физического сегмента 100 метров, манчестерский код для представления данных в кабеле, а также некоторые другие характеристики среды и электрических сигналов.

Здесь реализуется электрический, оптический, механический и функциональный интерфейсы с кабелем. Физический уровень также формирует сигналы, которые переносят данные, поступившие от всех вышележащих уровней.

На этом уровне определяется способ соединения сетевого кабеля с платой сетевого адаптера, в частности, количество контактов в разъемах и их функции. Кроме того, здесь определяется способ передачи данных по сетевому кабелю.

Канальный уровень

На физическом уровне просто пересылаются биты. При этом не учитывается, что в некоторых сетях, в которых линии связи используются (разделяются) попеременно несколькими парами взаимодействующих компьютеров, физическая среда передачи может быть занята. Поэтому одной из задач канального уровня (Data Link layer) является проверка доступности среды передачи. Другой задачей канального уровня является реализация механизмов обнаружения и коррекции ошибок. Для этого на канальном уровне биты группируются в наборы, называемые кадрами (frames). Канальный уровень обеспечивает корректность передачи каждого кадра, помещая специальную последовательность бит в начало и конец каждого кадра, для его выделения, а также вычисляет контрольную сумму, обрабатывая все байты кадра определенным способом и добавляя контрольную сумму к кадру. Когда кадр приходит по сети, получатель снова вычисляет контрольную сумму полученных данных и сравнивает результат с контрольной суммой из кадра. Если они совпадают, кадр считается правильным и принимается. Если же контрольные суммы не совпадают, то фиксируется ошибка. Канальный уровень может не только обнаруживать ошибки, но и исправлять их за счет повторной передачи поврежденных кадров. Необходимо отметить, что функция исправления ошибок не является обязательной для канального уровня, поэтому в некоторых протоколах этого уровня она отсутствует, например, в Ethernet и frame relay.

Читайте также:  Биошок как убивать больших папочек

В протоколах канального уровня, используемых в локальных сетях, заложена определенная структура связей между компьютерами и способы их адресации. Хотя канальный уровень и обеспечивает доставку кадра между любыми двумя узлами локальной сети, он это делает только в сети с совершенно определенной топологией связей, именно той топологией, для которой он был разработан. К таким типовым топологиям, поддерживаемым протоколами канального уровня локальных сетей, относятся общая шина, кольцо и звезда, а также структуры, полученные из них с помощью мостов и коммутаторов. Примерами протоколов канального уровня являются протоколы Ethernet, Token Ring, FDDI, l00VG-AnyLAN.

В локальных сетях протоколы канального уровня используются компьютерами, мостами, коммутаторами и маршрутизаторами. В компьютерах функции канального уровня реализуются совместными усилиями сетевых адаптеров и их драйверов.

В глобальных сетях, которые редко обладают регулярной топологией, канальный уровень часто обеспечивает обмен сообщениями только между двумя соседними компьютерами, соединенными индивидуальной линией связи. Примерами протоколов «точка-точка» (как часто называют такие протоколы) могут служить широко распространенные протоколы РРР и LAP-B. В таких случаях для доставки сообщений между конечными узлами через всю сеть используются средства сетевого уровня. Именно так организованы сети Х.25. Иногда в глобальных сетях функции канального уровня в чистом виде выделить трудно, так как в одном и том же протоколе они объединяются с функциями сетевого уровня. Примерами такого подхода могут служить протоколы технологий АТМ и frame relay.

В целом канальный уровень представляет собой весьма мощный и законченный набор функций по пересылке сообщений между узлами сети. В некоторых случаях протоколы канального уровня оказываются самодостаточными транспортными средствами и могут допускать работу поверх них непосредственно протоколов прикладного уровня или приложений, без привлечения средств сетевого и транспортного уровней. Например, существует реализация протокола управления сетью SNMP непосредственно поверх Ethernet, хотя стандартно этот протокол работает поверх сетевого протокола IP и транспортного протокола UDP. Естественно, что применение такой реализации будет ограниченным — она не подходит для составных сетей разных технологий, например Ethernet и Х.25, и даже для такой сети, в которой во всех сегментах применяется Ethernet, но между сегментами существуют петлевид-ные связи. А вот в двухсегментной сети Ethernet, объединенной мостом, реализация SNMP над канальным уровнем будет вполне работоспособна.

Тем не менее для обеспечения качественной транспортировки сообщений в сетях любых топологий и технологий функций канального уровня оказывается недостаточно, поэтому в модели OSI решение этой задачи возлагается на два следующих уровня — сетевой и транспортный

Простой кадр данных состоит из адреса отправителя, адреса получателя, управляющей информации, используемой для маршрутизации, а также указывающей на тип пакета и сегментацию, данных, т. е. собственно передаваемой информации, и CRC (остаток избыточной циклической суммы) — сведений, помогающих выявлять ошибки, что гарантирует правильный прием информации.

Ссылка на основную публикацию
Троттлинг процессора что это
Простой компьютерный блог для души) Всем привет. Сегодня мы затронем тему процессоров, а если быть точнее, то такое явление как...
Схема indesit wisl 83
Инструкции и файлы Файл Страниц Формат Размер Действие 12 pdf 250.49KB Чтобы ознакомиться с инструкцией выберите файл в списке, который...
Схема блока питания для шуруповерта 12 вольт
Аккумуляторный шуруповерт – удобный и необходимый в хозяйстве инструмент. При эксплуатации «от случая к случаю», он может верой и правдой...
Троянские программы и хакерские утилиты
В данную категорию входят программы, осуществляющие различные несанкционированные пользователем действия: сбор информации и ее передачу злоумышленнику, ее разрушение или злонамеренную...
Adblock detector