Физический уровень ЭМВОС. Топология сети.

Главные функции и сервисы физического уровня ЭМВОС: Передача последовательности битов,Модуляция,Линейное кодирование,Тактовая синхронизация,Старт-стопная сигнализация и управление потоками,Коммутация цепей,Мультиплексирование,Обеспечение стандартных интерфейсов с физической средой передачи. Физический уровень — самый нижний уровень сетевой модели OSI, предназначен непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, физический уровень осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством. На этом уровне работают сетевые платы, сетевые концентраторы, сетевые коммутаторы, модемы, повторители (ретрансляторы) сигнала, медиаконверторы. Функции физического уровня реализуются на всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом. К физическому уровню относятся физические, электрические и механические интерфейсы между двумя системами. Физический уровень определяет такие свойства среды сети передачи данных как оптоволокно, витая пара, коаксиальный кабель, спутниковый канал передачи данных и т. п.

Физический уровень обеспечивает прозрачную передачу последовательностей бит между объектами канального уровня через физическое соединение. Протокольный блок данных физического уровня состоит из одного бита при последовательной передаче и из N бит при параллельной передаче. Физические соединения могут быть двухточечные и многоточечные. Многоточечное соединение обеспечивает связь сразу нескольких (более двух) абонентов. ООД - оконечное оборудование данных. АКД - аппаратура окончания канала данных. ООД и АКД -логические устройства, логические понятия, с помощью которых описывается выполнение определенного набора функций. Являются абстрактными, собирательными, обобщенными образами множества реальных устройств. Например, функции ООД могут выполнять порты COM1 и COM2 персонального компьютера. Функции АКД может выполнять модем (если в качестве физической среды используется аналоговый канал связи) или линейный контроллер (если в качестве физической среды используется дискретный канал связи). Физически ООД и АКД могут быть встроены в одну ЭВМ (встроенный модем) или быть разнесены на значительные расстояния. Стандарты стыка ООД-АКД: Эта группа стандартов определяет 4 группы характеристик: механические; электрические; функциональные; процедурные. К механическим характеристикам относятся количество, расположение, размеры разъемов, их конструктивное исполнение.К электрическим характеристикам относятся эквивалентные электрические схемы, величины токов и напряжений в разных точках эквивалентных схем, соответствия электрических сигналов логическим нулям и единицам. К функциональным характеристикам относятся логические функциональные цепи интерфейса ООД-АКД. Процедурные характеристики физического уровня определяют логику, порядок, алгоритмы использования цепей и контактов для осуществления взаимодействия между ООД с использованием АКД. В сущности являются протоколами физического уровня. Термин топология может употребляться для обозначения двух понятий – физической топологии и логической топологии. Физическая топология – способ физического соединения компьютеров с помощью среды передачи, например, участками кабеля. Логическая топология определяет маршруты передачи данных в сети.Классические топологии:

1)Соединение типа "точка-точка": 2)Последовательность соединений типа "точка-точка":

 

1) 2)

Реальные топологии:

Обобщенная структура физического уровня Ethernet:

Основным назначением подуровня согласования является обеспечение универсального интерфейса между подуровнем MAC и блоками, реализующими взаимодействие с разными физическими средами. Кроме того, этот уровень генерирует/принимает полубайты данных. Основным назначением подуровня физического кодирования является преобразование потока битов в электрические сигналы определенной формы (манчестерский код, 8B6T, 4B5B). Например, увеличение уровней сигнала в 100BaseT4 позволило увеличить скорость передачи в 2,67 раза.Подуровень подсоединения к внешней среде (PMA) обеспечивает непосредственную передачу сигналов, их прием, обнаружение конфликтов.Подуровень интерфейса с внешней средой обеспечивает физическое соединение сетевой платы с внешней средой. Физически этот уровень реализуется с помощью коннекторов (T- коннектор, RJ-45). Нижние два подуровня реализуются с помощью трансиверов, приемопередатчиков, которые могут быть встроены в сетевую плату или выполняться автономно. Одна сетевая плата может иметь возможность соединения с разными средами. (например, коаксиал и UTP).