Language
Country/Area
No result found
O poder oculto da camada física: por que ela é a base da operação de rede?
No modelo OSI de sete camadas de redes de computadores, a camada física é a primeira e mais baixa camada. Está mais intimamente relacionado à conexão física entre dispositivos. A camada física fornece as interfaces elétricas, mecânicas e de programação para o meio de transmissão. Esta camada é responsável por definir parâmetros de baixo nível, como o formato e as características do conector elétrico, a frequência de transmissão, a codificação de linha utilizada, etc. Hoje em dia, a camada física é frequentemente implementada em um chip PHY dedicado ou como um módulo de design em automação de projeto eletrônico (EDA).
A camada física determina como o fluxo de bits bruto é transmitido pelos links de dados físicos que conectam os nós da rede.
Na computação móvel, o protocolo de interconexão da família *-PHY da MIPI Alliance é amplamente utilizado. O contexto histórico do modelo OSI está intimamente relacionado ao Internet Protocol Suite e Ethernet. Essas tecnologias se desenvolveram no mesmo período e tinham ideias semelhantes em seus primeiros dias, embora diferissem em algumas abstrações. Não se limitando a aplicações de Internet, a abstração OSI pode ser aplicada a todas as formas de interconexão de dispositivos, seja em comunicações de dados ou em eletrônica de computação.
O papel da camada física
A função principal da camada física é definir como transmitir fluxos de bits brutos entre nós de rede conectados. Esses fluxos de bits podem ser agrupados em palavras de código ou símbolos e convertidos em sinais, que são então enviados por um meio de transmissão. A camada física inclui a tecnologia de transmissão do circuito eletrônico da rede e é a camada básica que suporta funções de alto nível. Essa camada pode ser implementada por meio de uma variedade de tecnologias de hardware com características diferentes para fornecer suporte a funções de nível superior.
No contexto do modelo OSI, a camada física traduz as solicitações de comunicação lógica da camada de enlace de dados em operações específicas de hardware, resultando na transmissão ou recepção de sinais eletrônicos.
Subcamada de sinal físico
Em redes que usam a arquitetura Open Systems Interconnection (OSI), a subcamada de sinalização física faz parte da camada física e interage com a subcamada de controle de acesso ao meio (MAC) da camada de enlace de dados. Esta subcamada é responsável pela codificação, transmissão, recepção e decodificação de símbolos e executa funções de isolamento elétrico.
Relacionamento com o conjunto de protocolos da Internet
O Conjunto de Protocolos de Internet, conforme definido no RFC 1122 e RFC 1123, é uma descrição de rede de alto nível para a Internet e redes similares. Em contraste, o modelo não define uma camada que lide especificamente com especificações e interfaces em nível de hardware, uma vez que o modelo não está diretamente relacionado com interfaces físicas.
Serviços
As principais funções e serviços executados pela camada física incluem a entrega de dados bit a bit ou símbolo a símbolo e o fornecimento de uma interface padronizada para o meio de transmissão. Inclui especificações mecânicas para conectores e cabos elétricos, especificações elétricas para sinais de linhas de transmissão, etc. A camada física é responsável pela compatibilidade eletromagnética, incluindo a alocação do espectro eletromagnético e a especificação da intensidade do sinal. O meio de transmissão pode ser fibra elétrica ou óptica, ou um link de comunicação sem fio.
A camada física suporta camadas superiores e é responsável pela geração de pacotes lógicos.
Em termos de gerenciamento de fluxo de dados, a camada física pode implementar a sincronização de bits e executar o controle de fluxo em comunicações seriais síncronas e assíncronas. O compartilhamento do meio de transmissão por vários participantes da rede pode ser feito por meio de comutação de circuito simples ou multiplexação, ou protocolos de controle de acesso à mídia mais complexos, como o Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) da Ethernet, que podem gerenciar o canal de forma mais eficaz.
Definição de PHY
PHY é a abreviação de "camada física", que geralmente é um circuito semicondutor que implementa a função da camada física no modelo OSI. O PHY conecta um dispositivo da camada de link (geralmente chamado de MAC, que significa Controle de Acesso à Mídia) ao meio físico, como um cabo de fibra ou cobre. Um dispositivo PHY normalmente inclui funções de subcamada de codificação física (PCS) e camada dependente do meio físico (PMD).
Transceptores físicos em Ethernet
Ethernet PHY é um componente que opera na camada física no modelo de rede OSI. Ele implementa a parte da camada física do Ethernet e sua finalidade é fornecer acesso físico aos sinais analógicos para o link. Ele normalmente faz interface com um microcontrolador ou outra interface independente de mídia (MII) no sistema para lidar com funções de nível superior.
Outras aplicações
Para LAN sem fio ou Wi-Fi, a seção PHY inclui as seções RF, sinal misto e analógica, que geralmente são chamadas de transceptor. Normalmente, essas porções PHY são integradas a uma camada de controle de acesso ao meio (MAC) em uma implementação de sistema em chip (SOC). Aplicações sem fio semelhantes incluem 3G, 4G, LTE, 5G, WiMAX e UWB. O chip PHY no controlador USB é usado para fornecer uma ponte entre as partes digitais e de modulação.
Essas tecnologias fornecem suporte para serviços de camada física, desde comunicações sem fio até tecnologias de armazenamento de dados, todas implementadas usando especificações PHY dedicadas. A camada física desempenha um papel fundamental em toda a rede, mas quantas pessoas realmente entendem seu funcionamento interno?
