Архитектура физического уровня

ГЛАВА 3. Физический уровень сети пакетной коммутации

Физический уровень является самым нижним уровнем эталонной модели ОSI и обеспечивает физическую и электрическую связь на участке абонентского доступа и в транспортной сети между узлами коммутации.

Основными топологиями физического уровня являются “точка-точка” и “точка-многоточие”. В первом варианте (рис. 3.1, а) два взаимодействующих устройства составляют одну связь. Эта связь может быть дуплексной, симплексной и полудуплексной. При дуплексной передаче обе стороны могут передавать и принимать данные когда угодно и даже делать это одновременно.

Рис. 3.1. Основные топологии физического уровня: а) “точка-точка”; б) “точка-многоточка”

При симплексной передаче одно из устройств может только передавать данные, а второе только принимать. Направление передачи никогда не может измениться. Примером может служить вещательное телевидение. При полудуплексной передаче любое из устройств может быть как передатчиком, так и приемником, но никогда не может находиться в обоих состояниях одновременно. Примером может быть локальная вычислительная сеть (ЛВС) стандарта Ethernet. В такой системе передача в одном направлении должна быть завершена, прежде чем может начаться передача в другом направлении. Вариант “точка-многоточка” (point-to-point) обеспечивает взаимодействие станции с несколькими другими аналогичными станциями (рис. 3.1, б). Применяется в профессиональной сети радиосвязи (например, в сети стандарта “TETRA”).

На рис. 3.2, а), b), c), d) приведены другие топологии физического уровня (“кольцо”, “звезда”, “шина” и “точка-точка” параллельно по нескольким каналам), которые являются вариантами приведённых основных топологий. Возможно два варианта передачи данных между двумя станциями по нескольким каналам связи (рис. 3.2, d). В первом случае один канал является основным, а второй – резервным (в горячем резерве). В этом случае передача всех данных осуществляется по основному каналу, а при его неисправности по резервному. Во втором случае производится передача параллельно по двум каналам либо одних и тех же данных, либо с разделением нагрузки (часть данных станции передаётся по одному каналу, а часть по-другому). Это обеспечивает более высокую скорость передачи. В случае передачи с разделением нагрузки при неисправности одного из каналов все данные станции передаются по оставшемуся каналу.

Рис. 3.2. Топологии физического уровня: а) “кольцо”, “б) звезда”, c)“шина” и d)“точка-точка”