Was ist die physikalische Schicht?
Computernetzwerke basieren auf Standardprotokollen und Kommunikationsschichten. Diese Netzwerkstandards werden in der Regel vom Open Standards Interconnection Model (OSI) abgeleitet. Jede Schicht innerhalb des Kommunikationsstandards ist für einen bestimmten Zweck und Prozess ausgelegt. Die physikalische Schicht ist die tatsächliche Draht-Hardware-Schicht des Kommunikationsnetzwerks. Diese Schicht definiert die Konfigurationsstandards für das Anheften von Drähten und das physikalische Design der Kupferdrähte in den Netzwerkkabeln.
Wenn eine Computernachricht über die physische Ebene gesendet wird, ist ein spezieller Codierungsprozess erforderlich. Hier werden die Computerinformationen aus Datenbits in elektronische Signale umgewandelt, die über die Netzwerkhardware interpretiert werden. Es wird als die unterste Ebene des Netzwerkstapels angesehen, da es für das Senden der eigentlichen Nachricht über das Netzwerkhardwaregerät verantwortlich ist.
Jeder Netzwerktyp hat eine bestimmte Frequenz und ein bestimmtes Protokoll. Ein Netzwerkkabel ist für die Umwandlung der Kommunikation in elektronische Signale verantwortlich. Die physikalische Schicht definiert die Spezifikation für das elektronische Signal, das über das Netzwerkkabel übertragen wird. Dies schließt die vordefinierte Frequenz und Kabellänge ein, die eine ordnungsgemäße Kommunikation zwischen den Geräten gewährleisten.
Die physikalische Schicht ist nicht auf eine Kupferdrahtkonfiguration beschränkt. Es enthält auch drahtlose und faseroptische Spezifikationen. Die Definition soll umreißen, wie Computerprogramme Nachrichten zwischen Computern unter Verwendung bestimmter Frequenzen und Protokolle übertragen sollen.
Zusätzlich zum Übertragungsprotokoll definiert die physikalische Schicht auch, wie eine Nachricht richtig empfangen wird. Dies definiert, wie ein Netzwerkgerät Signale von einem anderen Gerät im Netzwerk interpretieren soll. Sowohl der Absender als auch der Empfänger von Nachrichten müssen die Protokolle befolgen, um die Annahme von Datenpaketen zu gewährleisten, die über das Netzwerk übertragen werden.
Das Netzwerkprotokoll ähnelt einer Telefonanlage. Ein bestimmtes Kabel wird für ein Headset verwendet, während ein anderes Kabel für das Mikrofon verwendet wird. Innerhalb eines Netzwerks werden Nachrichten über eine bestimmte Frequenz gesendet und vom Überwachungsgerät empfangen. Sobald die Nachricht empfangen wurde, wird eine Antwortnachricht an das sendende Gerät gesendet, die den Empfang der Nachricht bestätigt.
Die physikalische Schicht enthält auch Standards zur Sicherstellung der Nachrichtenqualität und der Akzeptanz durch das empfangende Gerät. Die Taktwiederherstellung ist ein Beispiel für einen Standard zum Bestätigen des Empfangs von Nachrichten innerhalb der physikalischen Schicht. Das Taktwiederherstellungssystem ist eine vordefinierte Zeit, innerhalb derer eine Nachricht innerhalb des Netzwerks empfangen und beantwortet werden muss. Wenn die empfangende Anwendung innerhalb einer vordefinierten Dauer keine Bestätigungsnachricht sendet, geht das sendende Gerät davon aus, dass die Nachricht fehlgeschlagen ist.