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OSI模型中物理层的功能

更新时间:2026年03月27日   作者:spoto   标签(Tag):

物理层是OSI模型中最底层的一层。物理层由各种网络设备组成,比如连接器、接收器、插头等。调制解调器, 中继器电缆、集线器等。 那些用于规范物理层之间交互的规则和流程,被称为物理层协议。 这些设备之间的物理连接可以是点对点的物理连接,也可以是指向多点的物理连接。 从数据链路层接收到的数据帧,会被转换成由1和0组成的数据位,然后这些数据位会通过网络进行传输。 数据的质量由物理层负责维护,它通过执行相关协议并保持数据传输速率来确保数据的质量。

OSI模型中物理层的功能

以下是OSI模型中物理层的各项功能:

建立物理连接

在将数据从一种系统传输到另一种系统时,请求会先从应用层传递到数据链路层。 该请求随后由数据链路层传递到物理层,而物理层则负责激活实际的物理连接。 当一端的使用者开始传输数据时,另一端的接收器也ready了,可以接收这些数据。因此,这是一种无需确认的服务模式。 一旦连接建立之后,物理层就会提供半双工或全双工的数据传输方式。

信号编码与同步

如果需要的话,信号的编码工作可以由物理层来负责。而比特的同步处理则是由物理层来完成的。至于帧的同步问题,则不属于物理层的职责范围,因为这属于数据链路层的职责。

数据的顺序传输

物理层以与数据链路层接收数据的顺序相同的顺序来传输数据位。尽管物理层可能使用了各种错误控制机制或流量控制机制,但它仍然能够确保数据的有序传输。由于物理层并不使用任何错误控制或流量控制机制,因此有时被传输的数据可能会重复、丢失或被篡改。

服务原语

那些尚未得到确认的服務,可以提供给……数据链路层通过物理层来实现。物理层这两个服务原语可以相互连接,它们分别属于请求原语和指示原语。这些原语包含三个阶段:激活阶段、去激活阶段以及传输阶段。与每个服务原语相关的服务名称如下所示:

激活阶段:

  • Ph. 激活。请求
  • Ph. 激活。指示/说明

2. 停用阶段:

  • Ph. 取消激活。请求
  • Ph. 取消激活。指示/说明

3. 数据传输阶段:

  • Ph. 数据。请求
  • 数据/指标

中间继电器的使用

为了克服信号衰减、噪声导致的信号质量下降等问题,物理层采用了中继器这一技术。为了避免这些问题,中继器中使用了信号转换单元。这些信号转换单元可以根据需要来实现信号的再生、放大、调制或调整信号的特性。中继器的激活与关闭则由物理层来负责。

物理服务数据单元与数据透明度

数据链路层为物理层提供了一个物理服务数据单元(PSDU)。在串行传输中,该单元包含一个比特;而在并行传输中,则包含“n”个比特。物理层能够确保数据的透明性,也就是说,比特序列可以在传输通道上无限制地传输。

终止物理连接

当用户完成数据的传输后,连接就可以被断开。为此,物理层会在收到用户的请求后,停止物理连接的建立,从而断开连接。服务被关闭的过程也是不可确认的。

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