物理层是OSI模型中最底层的一层,主要负责在物理传输媒介上传输数据比特流。它要解决的主要问题包括:
物理连接的建立、维持和释放:
物理层需要提供物理连接,确保数据能够在网络中传输。这包括使用电缆、无线等物理媒介将比特流从源头传输到目的地。
比特流的透明传送:
物理层的主要任务是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送,尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异,使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。
数据转换:
物理层负责将比特流转换为适合远距离传输的数字信号或者模拟信号,用来适应不同的传输需求。
定义物理特性:
物理层定义了电压、线缆标准、接口形状、传输速率等物理特性,确保数据在不同物理介质上的传输。
控制数据传输速度:
物理层需要协调不同设备之间的传输速度差异,避免数据阻塞和数据丢失等问题。
指定物理连接标准:
为了保证设备之间的互通性,物理层需要指定一套标准的物理连接方式和协议,如电缆类型、光纤的直径等。
物理层的协议:
常见的物理层协议包括RS-232、RS-449、IEEE 802.2到IEEE 802.11等。
设备和硬件:
物理层涉及的硬件包括电缆、卡和其他物理设施,如中继器、集线器等。
数据封装:
物理层将比特流转换为电信号或者光信号进行传输,以便在网络中进行传输。
数据传输单元:
物理层的数据传输单元是比特流,即常说的数模转化和模数转换。
数据传输介质:
物理层涉及的传输介质包括电缆、光纤、无线等,这些介质负责将比特流从源头传输到目的地。
通过解决上述问题,物理层为数据链路层提供了一个可靠的、高效的物理传输服务,确保数据能够在网络中正确、无误地传输。