Канальный уровень (англ. Data Link layer)

 

Этот уровень предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает во фреймы, проверяет на целостность, если нужно, исправляет ошибки (посылает повторный запрос поврежденного кадра) и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием.

Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на два подуровня — MAC (Media Access Control) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC (Logical Link Control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня.

На этом уровне работают коммутаторы, мосты.

Протоколы: ARCnet, ATM, Cisco Discovery Protocol (CDP), Controller Area Network (CAN), Econet, Ethernet, Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS), Fiber Distributed Data Interface (FDDI), Frame Relay, High-Level Data Link Control (HDLC), IEEE 802.2 (provides LLC functions to IEEE 802 MAC layers), IEEE 802.11 wireless LAN, Link Access Procedures, D channel (LAPD), LocalTalk, Multiprotocol Label Switching (MPLS), Point-to-Point Protocol (PPP), Serial Line Internet Protocol (SLIP) (obsolete), Spanning tree protocol, StarLan, Token ring, Unidirectional Link Detection (UDLD), x.25.

 

Физический уровень (англ. Physical layer)

 

Самый нижний уровень модели предназначен непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством.

Определяемые на данном уровне параметры: тип передающей среды, тип модуляции сигнала, уровни логических «0» и «1» и т. д.

На этом уровне работают концентраторы (хабы), повторители (ретрансляторы) сигнала и медиаконверторы.

Функции физического уровня реализуются на всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом. К физическому уровню относятся физические, электрические и механические интерфейсы между двумя системами. Физический уровень определяет такие виды среды передачи данных как оптоволокно, витая пара, коаксиальный кабель, спутниковый канал передач данных и т. п. Стандартными типами сетевых интерфейсов, относящимися к физическому уровню, являются: V.35, RS-232C, RS-485, RJ-11, RJ-45, разъемы AUI и BNC.

Протоколы: IRDA, USB, EIA RS-232, EIA-422, EIA-423, RS-449, RS-485, Ethernet (включая 10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE-TX, 100BASE-FX, 100BASE-T, 1000BASE-T, 1000BASE-SX и другие), 802.11Wi-Fi, DSL, ISDN, SONET/SDH, GSM Um radio interface, IEEE 802.15, ITU и ITU-T, Firewire, TransferJet, Etherloop, ARINC 818, G.hn/G.9960.

Основные характеристики среды передачи данных, линии передачи данных и канала связи

Каналы передачи данных

Основные понятия

Линия передачи данных (линия связи) – это средства, которые используются в информационных сетях для распространения сигналов в нужном направлении. Этими средствами могут быть, например коаксиальный кабель, световод и др.

Линии передачи образуются на основе каналов связи. Канал связи – это средства односторонней передачи данных. Примером канала может служить полоса частот, выделенная одному передатчику при радиосвязи. В одной линии связи можно образовать несколько каналов, при этом говорят, что линия разделяется между несколькими каналами. Существует два метода разделения линий передачи данных: временное мультиплексирование, когда каждому каналу выделяется некоторый квант времени (TDM) и частотное разделение (FDM), при котором каналу выделяется некоторая полоса частот.

На основе линий передачи данных строятся каналы передачи. Канал передачи данных – это средства двустороннего обмена данными, включающие АКД и линию передачи данных.

Каналы передачи данных классифицируются по четырем признакам:

1) по природе физической среды передачи различают каналы передачи данных на оптических линиях связи, проводных (медных) и беспроводных линия связи. Медные каналы могут быть представлены коаксиальными кабелями и витыми парами, а беспроводные – радио – и инфракрасными каналами;

2) в зависимости от способа представления информации электрическими сигналами различают аналоговые и цифровые каналы;

3) в зависимости от направления передачи различают каналы симплексные (односторонняя передача), дуплексные (возможность одновременной передачи в обоих направлениях) и полудуплексные (возможность попеременной передачи в двух направлениях). Примером симплексного канала является пейджинговая связь, а примером полудуплексного - твейджинговая связь или обычный телефонный канал;

4) в зависимости от числа каналов связи в линии передачи данных различают одно- и многоканальные средства передачи. В ЛВС и цифровых каналах обычно используют временное мультиплексирование линии передачи, в аналоговых каналах – частотное разделение.

Иерархия средств передачи данных в сети выглядит следующим образом:

В ЛВС обычно используются такие линии передачи, как витая пара, коаксиальный кабель и волоконно-оптический кабель. Основным методом объединения локальных сетей в глобальные является использование телефонных каналов связи.