بررسی لایه physical در مدل osi

بررسی لایه physical در مدل osi

قبل از اینکه به بررسی لایه physical در مدل osi بپردازیم مدل osi را به طور مختصر توضیح می دهیم. یکی از استانداردهای جهانی شبکه های ارتباطی مدل OSI است که مخفف عبارت Open System Interconnection می باشد.

وظیفه این استاندارد تعریف کردن چارچوب شبکه سازی است تا پروتکل های شبکه اجرا شوند. با اینکه امروزه در مبنا و پایه آن تغییرات زیادی صورت گرفته اما باز هم این مدل یکی از استانداردهای مهم و پرکاربرد شبکه محسوب می شود.

یکی از مهمترین ویژگی های این استاندارد برقراری ارتباط بسیار آسان و باز است. به همین دلیل نام Open System Interconnection را برای این استاندارد انتخاب کردند. یعنی این استاندارد این امکان را فراهم می کند دو سیستم مختلف که از نظر معماری هیچ شباهتی به هم ندارند بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

با طراحی و ارائه چنین مدلی ارتباطات شبکه ای به طور منظم و منطقی دسته بندی شدند. همچنین قوانینی تحت عنوان پروتکل ایجاد نمود که دستگاه ها و سیستم ها باید تحت نظر آن در شبکه با هم ارتباط داشته باشند. استاندارد osi از ۷ عملکرد یا ۷ لایه تشکیل می شود که عملکرد یا لایه اول آن فیزیکال physical نام دارد.

ما قصد داریم در این مطلب به بررسی لایه physical در مدل osi بپردازیم. بنابراین اگر تمایل دارید اطلاعات خود را در این زمینه افزایش دهید می توانید با ما همراه باشید.

بررسی لایه physical در مدل osi و کاربردهای آن

همانطور که اشاره نمودیم لایه فیزیکی یا Physical layer اولین لایه مدل osi می باشد. این لایه وظیفه دارد بیت ها را در شبکه ارتباطی منتقل نماید. البته ابتدا باید دیتا را به صفر و یک و سپس به سیگنال تبدیل کند. یعنی صفر و یک ها در این لایه وارد کابل یا سایر ابزارهای ارتباطی می شوند. در اغلب کانال های مخابراتی برای منتقل کردن بیت ها از این لایه استفاده می شود.

بنابراین می توان نتیجه گرفت لایه فیزیکی محتوای پیام و اطلاعات ارسالی یا دریافتی را درک نمی کند. تنها درک او از این بسته های ارسالی بیت های صفر و یک می باشد. نحوه طراحی این لایه مدل osi به گونه ای است که معمولاً به صورت تایمینگ، فیزیکی، فیزیکی انتقال و الکتریکی می باشد.

برای اینکه با نحوه انتقال اطلاعات لایه فیزیکی بیشتر آشنا شوید باید بگوییم این قسمت مدل osi به دو قسمت رسانه های هدایت پذیر و هدایت ناپذیر تقسیم می شود. رسانه هدایت پذیر شامل سیم مسی و فیبر نوری و رسانه هدایت ناپذیر شامل بی سیم، امواج رادیویی زمینی و ماهواره ای است.

در حال حاضر رسانه های فیزیکی متنوعی وجود دارند که می توان آن ها را بر اساس فاکتورهای مختلف نظیر پهنای باند، نحوه نصب و نگهداری و زمان انتشار مقایسه نمود.

وظایف لایهphysical مدل OSI

بطور کلی وظایف این لایه از مدل osi به شرح زیر است:

•  ارائه بیت ها اولین وظیفه لایه فیزیکی است. به این صورت که تمام اطلاعات ارسالی یا دریافتی به صورت بیت های صفر و یک هستند و در این لایه به سیگنال تبدیل می شوند. تبدیل بیت های ارسالی به سیگنال از طریق کدگذاری انجام می گیرد.
• دومین وظیفه این لایه بررسی نرخ انتقال داده یا همان تعداد بیت در ثانیه می باشد.
• همزمان سازی از دیگر وظایف لایه فیزیکی است یعنی هماهنگ شدن فرستنده و گیرنده.
• تعریف کردن رابط انتقال بین دستگاه ها از دیگر وظایف این لایه است.
• این لایه وظیفه پیکربندی خطی دستگاه ها را دارد. یعنی امکان اتصال دستگاه ها به شکل نقطه به نقطه یا چند نقطه ای وجود دارد.
• تعریف کردن مسیر انتقال بین دو دستگاه از دیگر وظایف لایه فیزیکی است.

ویژگی های لایه physical مدل OSI

بطور کلی این لایه اتصال فیزیکی به شبکه را تنظیم می کند و به ارسال و دریافت سیگنال ها کمک می نماید. این لایه با سخت افزار و پروسه سیگنال رسانی تعامل دارد. همچنین تنها لایه مدل osi است که می تواند با اتصالات فیزیکی دستگاه های مختلف ارتباط برقرار کند.

از دیگر ویژگی های لایه فیزیکی می توان به داشتن تجهیزات سخت افزاری، فرکانس ها، کابل ها و سایر تجهیزاتی که سیگنال ‌های باینری را نمایش می دهد اشاره کرد.

اگر بخواهیم نحوه عملکرد این لایه مدل osi را به طور مختصر توضیح دهیم باید بگوییم که لایه فیزیکی در قدم اول سرویس ها را به Data-link منتقل نموده و سپس لایه لینک داده یا همان Data-link این فریم ها را به لایه فیزیکی برمی گرداند.

مرحله بعدی مرحله تبدیل شدن این فریم ها به پالس های الکتریکی در لایه فیزیکی است. این پالس ها همان سیگنال های باینری هستند. در نهایت این سیگنال ها یا داده ها به رسانه های مورد نظر اعم از سیمی و بی سیم منتقل می شوند.

انواع سیگنال های لایه physical مدل OSI

یکی از نقاط قابل توجه در مورد لایه فیزیکی این است که تمام سیگنال های منتقل شده به این لایه باید به سیگنال های مغناطیسی تبدیل شوند. داده ها می توانند آنالوگ یا دیجیتال باشند و یا می توان آن ها را به این صورت ارائه نمود. سیگنال های دیجیتال نوعی پالس های ولتاژ هستند.

مهمترین کاربرد این سیگنال داخل مدارهای کامپیوتری است. اما سیگنال های آنالوگ معمولا به صورت امواج الکترومغناطیسی می باشند.

مهمترین نکات لایه فیزیکی مدل osi

از جمله فاکتورهایی که در لایه فیزیکی مدل osi باید به آن توجه کنید عبارتند از:

• توجه به نوع خط انتقالی، اینکه خط انتقال فیزیکی مسی است یا فیبر نوری یا الکتروآکوستیک و …
• نحوه نمایش بیت ها به این صورت که در قالب سیگنالی متناسب با کانال است یا خیر.
• نرخ انتقال
• ظرفیت کانال
• توجه به ویژگی های الکتریکی و مکانیکی مثل نوع رابط، نوع کابل و …

لازم به ذکر است بدانید همانطور که از نام لایه فیزیکی مشخص است این لایه کاملاً سخت افزاری است و تنها نقش آن در این استاندارد در خصوص مسائل مخابراتی و تجزیه و تحلیل بیت ها است. لذا به هیچ وجه نمی تواند خطا و ارورها را ترمیم یا تشخیص دهد.

بررسی لایه physical در مدل osi با مجموعه پی بی ایکس شاپ

در صورتی که قصد استفاده از استاندارد osi را دارید و می خواهید اطلاعات خود را در مورد لایه فیزیکی این استاندارد افزایش دهید می توانید با کارشناسان متخصص مجموعه پی بی ایکس شاپ تماس بگیرید.