شما در اینجا هستید: خانه » علوم کامپیوتر » ارتباط داده ها و شبکه های کامپیوتری » مقدمه ای بر لایه فیزیکی

مقدمه ای بر لایه فیزیکی

ارتباط داده ها و شبکه های کامپیوتری

مقدمه:

در مقاله مقدمه ای بر لایه فیزیکی به بررسی و تشریح کلی لایه فیزیکی مدل OSI خواهیم پرداخت و اجزاء آن را نام خواهیم برد.

لایه فیزیکی در مدل OSI نقش تعامل با سخت افزار واقعی و مکانیسم سیگنالینگ را ایفا می کند. لایه فیزیکی تنها لایه ای از مدل شبکه OSI است که در واقع به اتصال فیزیکی دو ایستگاه مختلف می پردازد.

این لایه تجهیزات سخت افزاری، کابل کشی، سیم کشی، فرکانس ها، پالس های مورد استفاده برای نشان دادن سیگنال های باینری و غیره را تعریف می کند.

لایه فیزیکی خدمات خود را به لایه Data-link ارائه می دهد. لایه پیوند داده فریم ها را به لایه فیزیکی منتقل می کند. لایه فیزیکی آنها را به پالس های الکتریکی تبدیل می کند، که داده های باینری را نشان می دهند. سپس داده های باینری از طریق رسانه با سیم یا بی سیم ارسال می شوند.

سیگنال ها

هنگامی که داده ها از طریق یک محیط فیزیکی ارسال می شوند، ابتدا باید آنها را به سیگنال های الکترومغناطیسی تبدیل کنید. داده ها می توانند آنالوگ هایی مانند صدای انسان یا دیجیتالی مانند پرونده روی دیسک باشند. هر دو داده آنالوگ و دیجیتال می توانند در سیگنال های دیجیتال یا آنالوگ نمایش داده شوند.

  • سیگنال های دیجیتال

سیگنال های دیجیتال از نظر ماهیت گسسته هستند و توالی پالس های ولتاژ را نشان می دهند. سیگنال های دیجیتالی در مدار سیستم کامپیوتری استفاده می شوند.

  • سیگنال های آنالوگ

سیگنال های آنالوگ در طبیعت در شکل موج مداوم قرار دارند و توسط امواج الکترومغناطیسی مداوم نشان داده می شوند.

اختلال در انتقال

هنگامی که سیگنال ها از طریق محیط عبور می کنند، دچار اختلال می شوند. این مورد ممکن است دلایل زیادی داشته باشد از جمله:

  • تضعیفی

برای گیرنده برای تفسیر دقیق داده ها، سیگنال باید به اندازه کافی قوی باشد. هنگامی که سیگنال از محیط عبور می کند، ضعیف تر می شود. از آنجا که فاصله ای را طی می کند، قدرت خود را از دست می دهد.

  • پراکندگی

با عبور آن از طریق رسانه، سیگنال تمایل به گسترش و همپوشانی دارد. میزان پراکندگی به فرکانس استفاده شده بستگی دارد.

  • تحریف تأخیر

سیگنال ها از طریق رسانه با سرعت و فرکانس از پیش تعریف شده ارسال می شوند. اگر سرعت و فرکانس سیگنال مطابقت نداشته باشد، امکاناتی وجود دارد که سیگنال به روش دلخواه به مقصد می رسد. در رسانه های دیجیتال، این بسیار حیاتی است که برخی از بیت ها زودتر از مواردی که قبلا ارسال شدند برسند.

  • نویز

اختلال تصادفی یا نوسان در سیگنال آنالوگ یا دیجیتال نویز در سیگنال گفته می شود ، که ممکن است اطلاعات واقعی در حال حمل را تحریف کند. نویز را می توان در یکی از کلاس های زیر مشخص کرد:

  • نویز حرارتی

گرما رسانای الکترونیکی محیط انتقال را تحریک می کند که ممکن است در رسانه ها نویز ایجاد کند. تا حد معینی ، نویز حرارتی اجتناب ناپذیر است.

  • تلفیق

هنگامی که چندین فرکانس یک رسانه را به اشتراک می گذارند، تداخل آنها می تواند باعث ایجاد نویز در محیط شود. نویز intermodulation رخ می دهد اگر دو فرکانس مختلف یک رسانه را به اشتراک بگذارند و یکی از آنها دارای قدرت بیش از حد باشد یا خود مؤلفه به طور صحیح کار نکند، در این صورت ممکن است فرکانس حاصل مطابق انتظار تحویل داده نشود.

  • متقاطع

این نوع سر و صدا وقتی وارد می شود که یک سیگنال خارجی وارد رسانه شود. این امر به این دلیل است که سیگنال در یک رسانه بر روی سیگنال رسانه دوم تأثیر می گذارد.

  • تکانه

این نویز به دلیل اختلالات نامنظم مانند رعد و برق، برق، اتصال کوتاه یا اجزای معیوب وارد می شود. داده های دیجیتال بیشتر تحت تأثیر این نوع نویز قرار دارند.

رسانه انتقال

رسانه ای که اطلاعات را بین دو سیستم کامپیوتری انتقال می دهد به نام رسانه انتقال نامیده می شود. رسانه انتقال به دو شکل ارائه می شود.

  • رسانه هدایت شده

کلیه سیم ها و کابل های ارتباطی رسانه هدایت شده مانند UTP، کابل های کواکسیال و فیبر نوری هستند. در این رسانه ها، فرستنده و گیرنده به طور مستقیم متصل شده و اطلاعات از طریق آن رسانه ارسال می شود (هدایت می شود).

  • رسانه های بدون کنترل

به فضای بی سیم یا فضای باز گفته می شود که رسانه ای بدون کنترل است زیرا هیچ ارتباطی بین فرستنده و گیرنده وجود ندارد. اطلاعات از طریق هوا پخش می شوند، و هر کسی از جمله گیرنده واقعی ممکن است اطلاعات را جمع آوری کند.

ظرفیت کانال

گفته می شود سرعت انتقال اطلاعات ظرفیت کانال است. ما آن را به عنوان یک نرخ داده در دنیای دیجیتال حساب می کنیم که بستگی به عوامل متعددی دارد از قبیل:

  • پهنای باند: محدودیت فیزیکی رسانه های زیرین.
  • میزان خطا: دریافت نادرست اطلاعات به دلیل نویز.
  • رمزگذاری: تعداد سطحی که برای سیگنالینگ استفاده می شود.

تسهیم

Multiplexing روشی برای مخلوط کردن و ارسال چندین جریان داده از طریق یک رسانه واحد است. این روش به سخت افزار سیستمی به نام (multiplexer (MUX برای چند برابر کردن جریانها و ارسال آنها بر روی یک رسانه، و de-multiplexer یا DMUX نیاز دارد که اطلاعات را از محیط دریافت می کند و در مقاصد مختلف توزیع می کند.

سوئیچینگ

سوئیچینگ مکانیسمی است که با استفاده از آن داده ها / اطلاعات از منبع به مقصدی منتهی می شوند که مستقیماً به آن وصل نشده است.

شبکه ها دارای وسایل ارتباطی هستند که داده ها را از منابع مستقیم متصل دریافت می کند، داده ها را تجزیه و تحلیل می کند و سپس به دستگاه اتصال متقابل بعدی نزدیک به مقصد منتقل می کند.

سوئیچینگ را می توان به این ترتیب طبقه بندی کرد:

مقدمه ای بر لایه فیزیکی

(رفرنس)

در مقاله مقدمه ای بر لایه فیزیکی به بررسی و تشریح کلی لایه فیزیکی مدل OSI پرداختیم و اجزاء آن را نام بردیم. در مقاله بعدی به انتقال دیجیتال در لایه فیزیکی خواهیم پرداخت.

اشتراک گذاری
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

3 × چهار =

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.