Language
Country/Area
No result found
ل تعلم كيف تؤثر الطبقة المادية على تجربتنا اليومية في استخدام الإنترنت
في نموذج OSI المكون من سبع طبقات لشبكات الكمبيوتر، تعد الطبقة المادية (الطبقة 1) هي الطبقة الأولى والأكثر صلة بالاتصالات المادية بين الأجهزة. توفر الطبقة المادية الواجهات الكهربائية والميكانيكية والإجرائية لوسيط النقل. يتم تحديد كل شيء بدءًا من شكل وخصائص الموصلات الكهربائية وحتى المعلمات ذات المستوى المنخفض مثل تردد النقل واستخدام رمز الخط بواسطة الطبقة المادية.
الطبقة المادية مسؤولة عن توصيل البتات الأولية لتدفق البيانات إلى روابط البيانات المادية التي تربط عقد الشبكة.
تعتمد هذه الطبقة من الشبكات على مجموعة متنوعة من تقنيات الأجهزة المختلفة ولها خصائص مختلفة. تتمثل وظيفة الطبقة المادية في تحويل طلبات الاتصال المنطقية المرسلة بواسطة طبقة ارتباط البيانات إلى عمليات أجهزة محددة لتحقيق إرسال أو استقبال الإشارات الإلكترونية. من أجل ضمان النقل الموثوق للبيانات، تكون الطبقة المادية مسؤولة أيضًا عن إدارة تدفق البيانات، مما يسمح للعديد من المشاركين بمشاركة وسيط النقل هذا من خلال مزامنة البتات أو التحكم في التدفق.
الدور الأساسي للطبقة المادية
تلعب الطبقة المادية دورًا مهمًا في الشبكة، وتشمل وظائفها الأساسية ما يلي:
- نقل البتات أو الرموز خطوة بخطوة.
- توفير واجهات موحدة لوسائط النقل، بما في ذلك المواصفات الميكانيكية والمواصفات الكهربائية للموصلات.
- إدارة عمليات الإرسال بين عدة مشاركين، بما في ذلك تبديل الدوائر البسيطة أو بروتوكولات التحكم في الوصول إلى الوسائط المعقدة.
تسمح تقنية تبديل الدوائر وتعدد الإرسال البسيطة للطبقة المادية بتنسيق نقل البيانات بكفاءة.
العلاقة بين الطبقة المادية وبروتوكول الإنترنت
تعتمد العلاقة بين الطبقة المادية ومجموعة بروتوكولات الإنترنت على أوجه التشابه والتكامل. في حين أن مجموعة بروتوكولات الإنترنت (مثل RFC 1122 وRFC 1123) تحدد وصفًا عالي المستوى للشبكة، فإن الطبقة المادية تركز على المواصفات والواجهات على مستوى الأجهزة، مما يوفر الأساس للطبقات الأعلى.
دور طبقات الإشارة المادية
عند استخدام بنية OSI في الشبكة، تكون طبقة الإشارة المادية جزءًا من الطبقة المادية وتكون مسؤولة بشكل أساسي عن الواجهة مع طبقة التحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC) لطبقة ارتباط البيانات. هذه الطبقة مسؤولة عن تشفير الرموز وإرسالها واستقبالها وفك تشفيرها، وتوفر العزل الكهربائي اللازم.
وظائف الخدمة للطبقة المادية
توفر الطبقة المادية مجموعة متنوعة من وظائف الخدمة المهمة، بما في ذلك:
- نقل البيانات خطوة بخطوة أو رمزًا تلو الآخر عبر الوسيط.
- تخصيص قوة الإشارة وعرض النطاق الترددي.
- فحص أخطاء البيانات وتصحيحها لتحسين موثوقية الإرسال.
يمكن لتقنية تصحيح الأخطاء الفعالة أن تحسن بشكل كبير موثوقية اتصالات الشبكة.
دور PHY
PHY، أو الطبقة المادية، عبارة عن دائرة إلكترونية في وحدة تحكم واجهة الشبكة التي تؤدي وظائف الطبقة المادية وعادة ما يتم تنفيذها كدائرة متكاملة. فهو يربط أجهزة طبقة الارتباط (التي تسمى غالبًا MAC) بالوسيط المادي ويتضمن تقنيات اتصال متعددة مثل Ethernet والشبكة المحلية اللاسلكية.
تطبيقات أجهزة الإرسال والاستقبال المادية لشبكة Ethernet
إن الغرض الرئيسي من Ethernet PHY هو العمل على الطبقة المادية لنموذج شبكة OSI والمساعدة في توصيل التمثيل الرقمي بالمجال التناظري للإشارة. إن Ethernet PHY ليست مسؤولة عن معالجة عنوان MAC، ولكن وظيفتها مهمة جدًا للتشغيل الشامل للشبكة.
الشبكة المحلية اللاسلكية والتطبيقات الأخرى
في الشبكة المحلية اللاسلكية أو شبكة Wi-Fi، يتضمن الجزء PHY أجزاء التردد اللاسلكي والوضع المختلط والأجزاء التناظرية، والتي تسمى غالبًا أجهزة الإرسال والاستقبال، ويتم دمجها مع طبقة MAC. وبالمثل، في معايير مختلفة مثل USB وIrDA وSATA، يُظهر تطبيق تقنية PHY أيضًا أهمية الطبقة المادية.
تعكس جميع هذه التقنيات الدور الأساسي للطبقة المادية في بيئة الشبكة بأكملها، بدءًا من كابل الشبكة العادي وحتى تكنولوجيا الاتصالات اللاسلكية الأكثر تقدمًا، تدعم الطبقة المادية تجربة نقل البيانات لدينا بصمت.
على الرغم من أن عمل الطبقة المادية غالبًا ما لا يتم ملاحظته عند استخدام الشبكة، إلا أن لها تأثيرًا لا يمحى على تجربتنا اليومية للشبكة وجودة الاتصالات. لذا، هل فكرت يومًا في كيفية تأثير هذه التقنيات الأساسية على السرعة والاستقرار الذي تواجهه عند استخدام الإنترنت؟
