OSI采纳了各种现成的协议,其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5的物理层协议。 [1]
物理层要解决的主要问题:
(1)物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体,通信手段的不同,使数据链路层感觉不到这些差异,只考虑完成本层的协议和服务。
(2)给其服务用户(数据链路层)在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流(一般为串行按顺序传输的比特流)的能力,为此,物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题。 (3)在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。
物理层主要功能:为数据端设备提供传送数据通路、传输数据。
3. 完成物理层的一些管理工作。
1. 物理层必须要清楚的要点物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流,而不是指具体的传输媒体。现有的计算机网络中的硬件设备和传输媒体的种类非常繁多,而通信手段也有许多不同方式。用于物理层的协议也常称为物理层规程(procedure)。注:想要用尽量少的词来记住物理层包括的内容,那就是“信号和介质”。具体的物理层协议种类很多,这是因为物理连接的方式很多(如,可以是点对点的,也可以采用多点连接或广播连接),而传输媒体的种类也非常之多(如架空明线、双绞线、对称电缆、同轴电缆、光缆,以及各种波段的无线信道等)。2. 物理层要解决的主要问题物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体,通信手段的不同,使数据链路层感觉不到这些差异,只考虑完成本层的协议和服务。给其服务用户(数据链路层)在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流(一般为串行按顺序传输的比特流)的能力,为此,物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题。在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。3. 物理层的主要功能3.1 为数据端设备提供传送数据的通路为数据端设备提供传送数据的通路:数据通路可以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒体连接而成。一次完整的数据传输,包括激活物理连接,传送数据,终止物理连接。所谓激活,就是不管有多少物理媒体参与,都要在通信的两个数据终端设备间连接起来,形成一条通路。3.2 传输数据传输数据:物理层要形成适合数据传输需要的实体,为数据传送服务。一是要保证数据能在其上正确通过,二是要提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(bit)数),以减少信道上的拥塞。传输数据的方式能满足点到点,一点到多点,串行或并行,半双工或全双工,同步或异步传输的需要。3.3 完成物理层的一些管理工作注:数据在计算机中多采用并行传输方式。但数据在通信线路上的传输方式一般都是串行传输(这是出于经济上的考虑),即逐个比特按时间顺序传输。因此,物理层还要完成传输方式的转换。
4. 物理层的主要任务4.1 机械特性机械特性:指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等等。平时常见的各种规格的接插件都有严格的标准化的规定。4.2 电气特性电气特性:指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。4.3 功能特性功能特性:指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。4.4 过程特性过程特性:指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。注:可以将物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口有关的特性。
物理层设备主要包括以下几种:
物理层的主要特点:
(1)由于在OSI之前,许多物理规程或协议已经制定出来了,而且在数据通信领域中,这些物理规程已被许多商品化的设备所采用,加之,物理层协议涉及的范围广泛,所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议,而是沿用已存在的物理规程,将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械,电气,功能和规程特性。
(2)由于物理连接的方式很多,传输媒体的种类也很多,因此,具体的物理协议相当复杂。 [2]
1.机械特性
也叫物理特性,指明通信实体间硬件连接接口的机械特点,如接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等。这很像平时常见的各种规格的电源插头,其尺寸都有严格的规定。
2.电气特性
3.功能特性
指明物理接口各条信号线的用途(用法),包括:接口线功能的规定方法,接口信号线的功能分类--数据信号线、控制信号线、定时信号线和接地线4类。
4.规程特性
指明利用接口传输比特流的全过程及各项用于传输的事件发生的合法顺序,包括事件的执行顺序和数据传输方式,即在物理连接建立、维持和交换信息时,DTE/DCE双方在各自电路上的动作序列。
以上4个特性实现了物理层在传输数据时,对于信号、接口和传输介质的规定。
物理层的一些标准和协议早在OSI/TC97/C16 分技术委员会成立之前就已制定并在应用了,
OSI也制定了一些标准并采用了一些已有的成果。下面将一些重要的标准列出,以便读者查阅。
ISO2110:称为"数据通信----25芯DTE/DCE接口连接器和插针分配"。它与EIA(美国电子工业协会)的"RS-232-C"基本兼容。
ISO2593:称为"数据通信----34芯DTE/DCE----接口连接器和插针分配"。
ISO4902:称为"数据通信----37芯DTE/DEC----接口连接器和插针分配"。与EIARS-449兼容。
能与EIARS-232-C及RS-449兼容于100序列线上。
DTE/DCE标准接口的功能特性主要是对各接口信号线作出确切的功能定义,并确定相互间的操作关系。对每根接口信号线的
定义通常采用两种方法:一种方法是一线一义法,即每根信号线定义为一种功能,CCITT V24、EIA RS-232-C、EIA RS-449等都采用这种方法;另一种方法是一线多义法,指每根信号线被定义为多种功能,此法有利于减少接口信号线的数目,它被CCITT X。21所采用。
DTE/DCE标准接口的规程特性规定了DTE/DCE接口各信号线之间的相互关系、动作顺序以及维护测试操作等内容。规程特性反映了在数据通信过程中,通信双方可能发生的各种可能事件。由于这些可能事件出现的先后次序不尽相同,而且又有多种组合,因而规程特性往往比较复杂。描述规程特性一种比较好的方法是利用状态变迁图。因为状态变迁图反映了系统状态的变迁过程,而系统状态迁移正是由当前状态和所发生的事件(指当时所发生的控制信号)所决定的。
IRDA物理层
USB物理层
EIARS-232,EIA-422,EIA-423,RS-449,RS-485
Ethernet physical layerIncluding10BASE-T,10BASE2,10BASE5,100BASE-TX,100BASE-FX。100BASE-T,1000BASE-T,1000BASE-SX还有其他类型
Varieties of802。11Wi-Fi物理层
ISDN(综合业务数字-Integrated Services Digital Network)
T1 and otherT-carrierlinks, and E1 and otherE-carrierlinks
GSMUm air interface物理层
Bluetooth物理层
ITURecommendations: seeITU-T
IEEE 1394 interface
TransferJet物理层:无线传输技术
Etherloop
ARINC 818航空电子数字视频总线:现有民航客机的机载无线电系统均为arinc公司。发动机数据传输的acarcs系统也由它来提供
G。hn/G。9960物理层
CAN bus(controller area network)物理层
综合业务数字网(Integrated Services Digital Network,ISDN)是一个数字电话网络国际标准,是一种典型的电路交换网络系统。在ITU的建议中,ISDN是一种在数字电话网IDN的基础上发展起来的通信网络,ISDN能够支持多种业务,包括电话业务和非电话业务。
EtherLoop还利用了半双工以太网灵活的对称性,也就是说每个方向上传输的时间和该方向上提供的信息流量是成正比的。并不将固定的上/下行带宽分配给用户,而是根据用户的实际流量来动态分配带宽。
物理层常见设备有:网卡光纤、CAT-5线(RJ-45接头)、集线器有整波作用、Repeater加强信号、串口、并口等。
1位奇/偶检验位:用于检错。
在客户机的CONFIG系统配置文件。SYS中添加如下命令:devive=c:\dos\interlnk。exe/drives:5