لایه فیزیکی Physical layer در مدل OSI

لایه فیزیکی Physical layer در مدل OSI، اولین لایه و در نتیجه پایین ترین لایه در مدل OSI به شمار می آید و اجازه می دهد تا اتصالات فیزیکی ایجاد، مورد نظارت و غیرفعال شوند.

لایه فیزیکی Physical layer در مدل OSI

فهرست مطالب

1. لایه فیزیکی در مدل OSI
   1. وظایف
   2. خدمات
   3. اجزا
   4. فناوری

جهت موفقیت هر نوع پردازش یا انتقال داده، هم فرستنده و هم گیرنده بایستی مطابق قوانین مدل OSI تعریف شده و فعالیت نمایند. لایه اول و پایین مدل، لایه فیزیکی است. لایه ها به صورت زیر مرتب می شوند:

اطلاعات بیشتر (لینک های مرتبط):

1. شبکه گسترده
2. لایه پیوند داده “Data link layer”
3. لایه شبکه “Network layer”
4. لایه انتقال “Transport layer”
5. لایه نشست “Session layer”
6. لایه ارائه “Presentation layer”
7. لایه کاربرد “Application layer”
8. مدل OSI

لایه فیزیکی چه مسئولیت هایی دارد؟

وظیفه اصلی لایه فیزیکی اختصاص اتصال فیزیکی بین دو واحد در شبکه است و تضمین ایجاد و یا منقضی شدن اتصالات را فراهم می آورد. علاوه بر این، نظارت بر اتصالات را در حین انتقال داده ها تسهیل می نماید. مهمترین عناصر در این لایه بیت ها هستند که کوچکترین واحدهای اطلاعاتی هستند که منتقل می شوند.

همچنین، لایه فیزیکی ساختار بیت ها، معنای آنها و روش های جداگانه مورد استفاده جهت انتقال آنها را نیز تنظیم می نماید. داده ها منتقل می شوند، آماده می شوند، تقویت می شوند و در صورت لزوم بیت به بیت تغییر می کنند. در طول این فرآیند، لایه فیزیکی بین زمان کاربر و اطلاعات کنترل تمایزی قائل نمی‌شود و خطاها را اصلاح نمی‌کند.

لایه فیزیکی تنها اتصال فیزیکی را ایجاد می نماید و تمام داده ها را به صورت انرژی در قالب بیت منتقل می کند و پس از انجام این فرایند، اتصال را غیرفعال می سازد. لایه فیزیکی نیز چند عملکرد مدیریتی را بر عهده می گیرد. لایه فیزیکی همچنین اطلاعاتی در مورد نحوه نمایش فیزیکی ارقام باینری را ارائه می دهد که می تواند برای مثال الکتریکی، الکترومغناطیسی، نوری ویا صوتی باشد. لایه فیزیکی همچنین جهت انتقال را بررسی می نماید. جهت ها می توانند یکطرفه “simplex” (در یک جهت)، نیمه دوبلکس “half duplex ” (تغییر بین هر دو جهت البته نه در یک زمان) یا به طور کامل دوبلکس “full duplex” (در هر دو جهت و در یک زمان).

لایه فیزیکی کدام خدمات را انجام می دهد؟

لایه فیزیکی اطلاعاتی را در اختیار سایر لایه ها قرار می دهد و اتصالات یکپارچه را ممکن می سازد. این اطلاعات می توانند، برای مثال، شامل سیگنال های رادیویی، نوری یا مغناطیسی باشند. هنگام انتخاب سخت افزار مناسب برای شبکه و تصمیم گیری در مورد نوع شبکه کارآمد، لایه فیزیکی بایستی به دقت در نظر گرفته شود، به این دلیل که پارامترهای تعیین شده در لایه فیزیکی بر سایر لایه ها تاثیر گذار می باشد. از جمله این موارد می توان به انتخاب رسانه انتقال، عملکرد خطوط انتقال جداگانه، سرعت و پهنای باند انتقال و جهت انتقال اشاره نمود. به همین ترتیب، چیدمان پین ها، مشخصات پلاگ ها، کابل ها و همچنین مقادیر فیزیکی مانند منبع تغدیه و ولتاژ، همگی با لایه فیزیکی مرتبط می باشند.

Lifewire / Colleen Tighe

کدام اجزا در لایه فیزیکی یافت می شوند؟

اجزای سخت افزاری مختلف تضمین می کنند که الزامات لایه فیزیکی برآورده می گردند. این مولفه ها را می توان به طور کلی به اجزای غیرفعال “passive” و فعال “active” تقسیم نمود. برخی از این اجزا می توانند تأثیر مستقیمی بر لایه بعدی داشته باشند.

سخت افزارهای زیر را می توان به عنوان اجزای غیرفعال “passive” طبقه بندی نمود:

1. “Terminating resistors”
2. آنتن ها “Antennae”
3. کانکتور ها “Connectors”
4. کابل ها “Wiring”
5. پلاگ ها “Plugs”
6. “T-pieces”

انواع سخت افزار های زیر را می توان به عنوان اجزای فعال “active” در لایه فیزیکی طبقه بندی نمود:

1. هاب ها “Hubs”
2. کارت های شبکه “Network cards”
3. تکرار کننده ها “Repeaters”
4. فرستنده و گیرنده “Transceivers”
5. تقویت کننده ها “Amplifiers”

کدام فناوری لایه فیزیکی را تشکیل می دهد؟

طیف گسترده ای از فناوری ها وجود دارند که به لایه فیزیکی کمک می کنند و بر اساس مدل OSI فعالیت می نمایند. از جمله عبارتند از:

1. 1-Wire: مجموعه ای از اینترفیس ها که می توانند به عنوان منبع تغذیه استفاده شوند یا به عنوان خطوط ارسال و دریافت فعالیت نمایند.
2. Bluetooth بلوتوث: استانداردی در صنعت ارتباطات جهت انتقال داده در فواصل کوتاه
3. DSL: یک استاندارد لایه فیزیکی متفاوت جهت انتقال داده که از کابل مسی استفاده می کند و سرعت انتقال بالایی دارد
4. E-carrier: سیستم حامل جهت انتقال تماس های تلفنی مختلف به طور همزمان
5. Ethernet اترنت: انتقال داده از طریق کابل شبکه مسی در یک شبکه محلی
6. FireWire: محدوده از اینترفیس های قدیمی با نرخ انتقال بالا
7. GMS: استاندارد تلفن همراه جهت انتقال داده های تلفن همراه
8. IEEE 802.15.4: استانداردی که برای انتقال داده ها در شبکه های WPAN توسعه یافته است
9. IrDA: انجمنی که برای استاندارد سازی گیرنده های مادون قرمز ایجاد شده است
10. ISDN: استاندارد بین المللی برای شبکه های مخابراتی دیجیتال
11. PCI Express: استانداردی برای اتصال بین دستگاه های جانبی با پردازنده اصلی
12. SONET/SDH: یک فناوری چندگانه جهت انتقال نوری هم زمان “synchronised” با استفاده از کابل های فیبر نوری
13. USB: یک سیستم انتقال داده بین رایانه و دستگاه های خارجی
14. Wi-Fi: دستگاه ها و شبکه های WLAN با استفاده از استاندارد IEEE 802.11
15. X10: پروتکلی جهت ساخت اطلاعات با استفاده از سیگنال سوئیچ

اطلاعات بیشتر (لینک های مرتبط):

1. آموزش شبکه
2. Load Balance در فایروال FortiGate
   
3. Stub routing در پروتکل مسیریابی EIGRP
4. جیتر Jitter
5. تست سرعت اینترنت

کابل های فیبر نوری

کابل های شبکه مسی

تجهیزات فیبر نوری