ФИЗИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ МОДЕЛИ OSI

THE PHYSICAL LAYER OF THE OSI MODEL

Madina Gazdieva

Student 4 course, direction "IS&T" of the Faculty of Physics and Mathematics, Ingush State University, Russia, Magas

Marem Murzabekova

Academic Supervisor, Senior Lecturer of the Department of IS&T FMF, Ingush State University, Russia, Magas

Аннотация. Данная статья рассматривает первый уровень модели OSI.

Abstract. This article deals with the first layer of the OSI model.

Ключевые слова: физический уровень, среда передачи сигналов, топология сети.

Keywords: physical layer, signaling medium, network topology.

Как всем нам известно, существует 7 уровней модели OSI:

7. Прикладной уровень

6. Представительский уровень

5. Сеансовый уровень

4. Транспортный уровень

3. Сетевой уровень

2. Канальный уровень

1. Физический уровень

Давайте разберем первый – физический уровень.

Физический уровень отвечает за все элементы фактического соединения между компьютером и сетевым носителем.

Главными составляющими этого уровня являются:

1. среда передачи сигналов;
2. топология сети;
3. устройства передачи данных.

1) Среда передачи сигналов – это физическая среда, по которой возможно распространение информационных сигналов в виде электрических, световых и т.п. импульсов.

При создании сети передачи данных выбор осуществляется из следующих основных видов кабелей:

• Коаксиальный кабель;
• Витая пара;
• Волоконно-оптический кабель.

Коаксиальным называют кабели с двумя проводниками, которые расположены соосно. В быту его используют для передачи телевизионного сигнала, сигнала с камер видеонаблюдения. Соосное расположение внутреннего и внешнего проводников обеспечивает защиту от электромагнитных помех. Благодаря этому свойству кабель используется в специальных системах связи, в том числе военных.

Витая пара состоит из одного или нескольких пар проводников в изоляции, которые скручены между собой и покрыты защитной оболочкой. Используются для передачи данных между сетевыми устройствами,

Волоконно-оптический кабель (также известен как оптоволоконный) предназначен для передачи сигналов связи посредством светового потока. Волоконно-оптические кабели обеспечивают наивысшую скорость передачи; они более надежны, так ка не подвержены электромагнитным помехам.

2) Топология сети – геометрическая форма и физическое расположение компьютеров по отношению к друг другу. Топология сети позволяет сравнивать и классифицировать различные сети. Существует множество способов соединения сетевых устройств. Выделяют следующие топологии:

• Полносвязная топология - топология компьютерной сети, в которой каждая рабочая станция подключена ко всем остальным. Этот вариант является громоздким и неэффективным, несмотря на свою логическую простоту.

• Ячеистая топология - базовая полносвязная топология компьютерной сети, в которой каждая рабочая станция сети соединяется с несколькими другими рабочими станциями этой же сети. Характеризуется высокой отказоустойчивостью, сложностью настройки и пере избыточным расходом кабеля.;
• Кольцо – это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передаёт;
• Звезда – это топология, при которой каждый компьютер подсоединяется к сети при помощи отдельного соединительного кабеля. Один конец кабеля соединяется с гнездом сетевого адаптера, другой подсоединяется к центральному устройству, называемому концентратором;
• Топология дерево представляет собой более развитую конфигурацию типа «шина». Присоединение нескольких простых шин к общей магистральной шине происходит через активные повторители или пассивные размножители;
• В топологии шина все узлы имеют одну линию связи, но эта линия не замкнута в петлю. Каждый узел использует шину, чтобы связываться с любым другим узлом.

3) Для подключения компьютеров к среде передачи используются специализированные устройства. Основными функциями этих устройств является физическое кодирование и декодирование данных, а также синхронизация приема и передачи данных. Перечислим некоторые из них:

• Модем – передача данных между удаленными ПК по телефонным и другим линиям связи.
• Концентратор (hub, хаб) – подключение сетевыми кабелями всех рабочих станций (ПК) ЛВС, передача сигнала (пакета данных) от любого ПК ЛВС всем ПК.
• Коммутатор (switch, свитч) – обеспечение прямого соединения ("точка-точка") двух любых ПК в ЛВС (коммутатор производит анализ заголовка каждого входящего пакета и передает его только в тот порт, к которому подключен ПК назначения).
• Маршрутизатор (router, роутер) – выбор пути передачи данных, обеспечение связи между сетями, использующими различные топологии и протоколы (аппаратно-программное устройство или программа).
• Сетевой шлюз (gateway) – соединение разнородных сетей, использующих разные протоколы (наприме, локальной и глобальной), обеспечение передачи информации из одной сети в другую (аппаратно-программное устройство или программа).