概述
OSI模型的物理层和数据链路层介绍
- 物理层
- 数据链路层
物理层
物理层(Physical Layer)是OSI参考模型的最低层或称为第一层,其功能是在终端设备间传输比特流。
物理层并不是指物理设备或物理媒介,而是有关物理设备通过物理媒体进行互连的描述和规定。物理层协议定义了通信传输介质的物理特性:
。机械特性:说明了接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列等,例如我们见到的各种规格的电源插头的尺寸都有严格的规定。
·电气特性:说明在接口电缆的哪根线上出现的电压、电流等的范围。
·功能特性:说明某根线上出现的某一电平的电压表示何种意义。
·规程特性:说明对不同功能的各种可能事件的出现顺序。
物理层以比特流的方式传送来自数据链路层的数据,而不理会数据的含义或格式。同样,它接收数据后直接传给数据链路层。也就是说,物理层只能看到0和1,它不能理解所处理的比特流的具体意义。
典型物理层标准和设备:
物理层介质
双绞线、同轴电缆、光纤、无线电信号等
局域网物理层
常见标准:10Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX
常见设备:中继器、集线器
广域网物理层
常见标准:RS-232、V.24、V.35
常见设备:Modem
数据链路层
数据链路层的目的是负责在某一特定的介质或链路上传递数据。因此数据链路层协议与链路介质有较强的相关性,不同的传输介质需要不同的数据链路层协议给以支持。
数据链路层的主要功能包括:
编帧和识别帧: 由于物理层只发送和接收比特流,而并不关心这些比特的次序、结构和含义,因此需要链路层将比特编成帧,从一系列比特流中识别帧,并将帧解开传递给网络层。
数据链路的建立、维持和释放: 当网络中的设备要进行通信时,通信双方有时必须先建立一条数据链路,在建立链路时需要保证安全性,在传输过程中要维持数据链路,而在通信结束后要释放数据链路。
传输资源控制: 在一些共享介质上,多个终端设备可能同时需要发送数据,此时必须由数据链路层协议对资源的分配加以裁决。
流量控制: 为了确保正常地收发数据,防止发送数据过快,导致接收方的缓存空间溢出,网络出现拥塞,就必须及时控制发送方发送数据的速率。
差错控制: 由于比特流传输时可能产生差错,而物理层无法辨别错误,所以数据链路层协议需要以帧为单位实施差错检测。
寻址: 数据链路层协议应该能够标识介质上的所有节点,并且能寻找到目的节点,以便将数据发送到正确的目的。
标识上层数据: 数据链路层采用透明传输的方法传送网络层包(packet),它对网络层呈现为一条无错的线路。为了在同一链路上支持多种网络层协议,发送方必须在帧的控制信息中标识载荷(即包)所属的网络层协议,这样接收方才能将载荷提交给正确的上层协议来处理。
为了在对网络层协议提供统一的接口的同时对下层的各种介质进行管理控制,局域网的数据链路层又被划分为LLC(Logic Link Control,逻辑链路控制)和MAC(Media Access Control,介质访问控制)两个子层。
最后
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