نموذج الاتصال المعياري: الطبقة الفيزيائية (المادية)

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
|

pl1

هي أدنى طبقات نموذج (OSI) تعمل على إرسال واستقبال المنظم تيار بت الخام عبر وسيط مادي. ويصف الكهربائية البصريّة والميكانيكيّة وعملي مع الوسيطة المادية، تحمل الإشارات لكل الطبقات الأعلى. وتعرف الطبقة المادية لشبكة الكابلات والبطاقات الجوانب المادية.

كما أنها مسؤولة عن الاتصال المادي الفعلي بين الأجهزة. هذا ويمكن الاتصال المادي بإستخدام كبل مزدوج مجدول الألياف الضوئية، الكبل متحد المحور أو الاتصالات اللاسلكية. وتحصل هذه الطبقة الإطارات المرسلة من قبل طبقة ارتباط البيانات وتحويلها إلى إشارات

وتتميز هذه الطبقة بوجود التالي

وتعرف أيضًا بجميع المواصفات المادية والكهربائية الأجهزة المستخدمة في واجهة الشبكة، وتوفر وسائل نقل وحدات بت لكنها ليست معنية عناوين ب MAC وعناوين IP addresses الحزم; فهذه تعالجها طبقات اعلى في التسلسل الهرمي.

الطبقة المادية تؤدى الخدمات المطلوبة من قبل طبقة توصيل البيانات هي كما يلي:

  • إنشاء وإنهاء اتصالات للاتصالات مثل كبل مزدوج مجدول أو كبل الألياف الضوئية
  • التحويل بين البيانات الرقمية في أجهزة الحاسب أو أجهزة الشبكة الأخرى المقابلة لها الإشارات المرسلة عبر وسيطة الاتصالات.
  • المشاركة في كفاءة تقاسم المعلومات فيما بين أجهزة متعددة من واسطة الاتصال عن طريق إستخدام التحكم في التدفق قرار التصادم بمعنى الاستقبال من الإرسال المتزامن من جهازين أو أكثر.

الأجهزة التى تعمل في الطبقة الفيزيائية

تشمل استخدام أجهزة (repeater) ولوحات الوصل وبطاقات واجهة الشبكة (NIC) أو الكابلات والموصلات.

بروتوكولات الطبقة المادية لـ (CSMA/CD) الكشف عن التصادم (DSL) خط المشترك الرقمي (RS-232) الذي يُستخدم عادة في المنافذ التسلسلية.

1- شبكات (Ethernet).

2- شبكات (Token Ring).

3- أسلاك الألياف الضوئية (بالإنجليزيّة: Fiber Optic Cable).

4- نمط النقل اللا متزامن (بالإنجليزيّة: Asynchronous Transfer Mode).

يعتبر ATM أحد التقنيات العالية السرعة الجديدة في عالم الشبكات، حيث يعرف هذا النمط ببروتوكول الطبقة الفيزيائية التي تستخدم فيها عناوين من المعطيات (البيانات) حجمها (53) كيلو بايت وتسمى خلية Cell لنقل الصوت، والمعطيات والفيديو في الزمن الحقيقي على نفس الكبل وبنفس الوقت. حيث يعمل ATM الأساسي القياسي بمعدل (155) Mbps ويمكن أن تصل السرعة في بعض التركيبات إلى (660) Mbps ويتم العمل حالياً بتطوير ATM خاص بالحواسيب المكتبية يمكنها العمل بسرعة (25) Mbps لكن ذلك لا يشكل نقلة نوعية بالنسبة لأنظمة Token Ring العاملة بسرعة (16) Mbps مما لا يبرر الانتقال إلى تكنولوجيا شبكات جديدة

وظائف الطبقة

فيما يلي المسؤوليات الرئيسية الطبقة المادية في نموذج OSI:

  • تعريف مواصفات الجهاز: تفاصيل عملية كابلات وموصلات واستولـى الحرس اللاسلكية وبطاقات واجهة الشبكة وأجهزة أخرى عموما وظيفة الطبقة المادية (على الرغم أيضا بجزء من طبقة توصيل البيانات.
  • ترميز الإشارات المادية الطبقة المسؤولة عن مختلف مهام ترميز الإشارات تحويل البيانات من وحدات البت التى تقع في إطار جهاز كمبيوتر أو جهاز أخر إشارات يمكن إرسالها عبر الشبكة.
  • إرسال واستقبال البيانات: بعد أن ترميز البيانات بشكل مناسب، الطبقة المادية بالفعل بإرسال البيانات، تحصل عليها.
  • الطبقة المادية هي ما تشكل أدني مستوى التعامل الفعلي الأحاد والأصفار التى يتم إرسالها عبر الشبكة. فعندما ينظر مثلا للاتصال البيني للشبكة الأجهزة التى تعمل الأبسط الطبقة المادية: أجهزة التكرار ولوحات الوصل التقليدية الإرسال والاستقبال. هذه الأجهزة على الإطلاق معرفة محتويات الرسالة. إنها مجرد إدخال وحدات بت وإرسالها إلى الإنتاج. الأجهزة مثل المحولات وأجهزة التوجيه تعمل الطبقات الأعلى وانظر إلى البيانات التى تستقبل أكثر من الجهد أو الذبذبات الضوئية التى تمثل واحد أو صفر.
  • يحتوي على طبقة ارتباط البيانات لشبكة طبقتين فرعيتين الموصوفة في المعيار IEEE سي 802 ومعايير LAN (الشبكة المحلية):

التحكم بالوصول إلى الوسائط (MAC)

التحكم في الارتباط المنطقي (LLC)

في طبقة ارتباط البيانات لشبكة يضمن الاتصال المبدئي، يقسم بيانات الناتج إلى إطارات بيانات ويعالج إقرارات من وصل جهاز استقبال البيانات بنجاح. كما أنه يكفل تلقى البيانات الواردة عن طريق تحليل أنماط بت بنجاح في أماكن خاصة في الإطارات.

إعداد: نورا الشويمي
مراجعة وتدقيق: إسلام سامي

المصادر
المصدر الأول 
المصدر الثاني 
المصدر الثالث 

فريق الإعداد