Функции физического уровня модели OSI

В прошлой статье «Сетевая модель OSI» мы рассмотрели все уровни данной модели, но не полностью. В этой статье мы рассмотрим функции физического уровня и правила обжима витой пары. Вспомним чем занимается физический уровень.

Физический уровень (Physical layer) имеет дело с передачей битов по физическим каналам связи, таким, например, как коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель или радио-канал.

К этому уровню имеют отношение характеристики физических сред передачи данных, такие как полоса пропускания, помехозащищенность, волновое сопротивление.

Полоса пропускания (прозрачности) — диапазон частот, в пределах которого амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) акустического, радиотехнического, оптического или механического устройства достаточно равномерна для того, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения его формы.

Помехозащищённость – это способность системы связи противостоять воздействию мощных помех.

Помехозащищенность включает в себя скрытность системы связи и её помехоустойчивость, так как для создания мощных помех надо сначала обнаружить систему связи и измерить основные параметры её сигналов, а затем организовать мощную, наиболее сильнодействующую помеху.

Чем выше скрытность и помехоустойчивость, тем выше помехозащищённость системы связи.

Волновое сопротивление — сопротивление, которое встречает электромагнитная волна при распространении вдоль однородной линии без отражения, т.е. при условии, что на процесс передачи не влияют несогласованности на концах линии.

Волновое сопротивление – это параметр типа кабеля, зависящий только от его устройства (сечения, количества и формы проводников, толщины и материала изоляции и т.д.). Величина волнового сопротивления обязательно указывается в сопроводительной документации на кабель и составляет обычно от 50—100 Ом для коаксиального кабеля, до 100—150 Ом для витой.

Функции физического уровня реализуются во всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом. Сетевой адаптер работает на физическом и канальном уровнях. К физическому уровню относится та часть функций сетевого адаптера, которая связана с приемом и передачей сигналов по линии связи.

IEEE 802.15 (Bluetooth), IRDA, EIA RS-232, EIA-422, EIA-423, RS-449, RS-485, DSL, ISDN, SONET/SDH, 802.11 Wi-Fi, Etherloop, GSM Um radio interface, ITU и ITU-T, TransferJet, ARINC 818, G.hn/G.9960.

Модификации стандарта Ethernet: 10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE-T (включает 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX), 1000BASE-T, 1000BASE-TX, 1000BASE-SX.

Для построения простейшей односегментной сети достаточно иметь сетевые адаптеры и кабель подходящего типа. При организации сети по каналу 100 Мбит/сек используются 2 пары витой пары и используются жилы 1, 2 , 3 и 6. При организации гигабитной сети используются 4 пары, т.е. все 8 жил витой пары.

Под обжимом витой пары подразумевают процедуру закрепления специальных разъемов, расположенных на конце шнура.

В качестве разъемов обычно используют 8-контактные коннекторы 8P8C, известные под названием RJ-45. Разъемы могут быть двух видов: неэкранированные – предназначенные для провода UTP; экранированные – для кабелей FTP или STP.

1. Кримпер. Это специальные клещи, служащие для обжимки разъемов RJ-45 (восьмипроводный. Используется для построения локальной сети) и/или RJ-11 (Двухпроводный. Используется для подключения двухпроводных телефонных аппаратов).

2. Стриппер – универсальный инструмент для «разделки» витой пары (обрезка, снятие изоляции и т.д.).

3. Тестер для витой пары. При помощи данного устройства можно выявить как проблему с кабелем (обрыв, замыкание) так и неправильное обжатие.

Существует два стандарта обжима 8-ми жильной витой пары: Т568А и Т568В.

Т568А:

Т568B:

Перекрёстный кабель, также кросс-кабель (crossover cable) — тип кабеля Ethernet, необходимый для подключения компьютеров напрямую. Чаще всего он используется для соединения однотипных устройств друг с другом, например, двух компьютеров или двух сетевых коммутаторов.

Перекрестный кабель вариант № 1. Для сетей 100 мбит/с.

Первый вариант очень прост. С одной стороны кабеля мы обжимаем по категории Т568А, а с другой стороны по категории Т568B.

Перекрестный кабель вариант № 2. Для сетей 1000 мбит/с

Во втором варианте обжимаем с одной стороны по категории Т568B, а с другой стороны по следующей схеме:

Если вы хотите научиться обжимать кабель советую купить необходимые инструменты и попробовать обжать кабель по любой схеме. Проверить работу кабеля вы сможете на своем компьютере. Желаю удачи!