ФИЗИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ МОДЕЛИ OSI
Конференция: CLXXVII Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»
Секция: Технические науки
CLXXVII Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»
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:
- среда передачи сигналов;
- топология сети;
- 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).