Phần cứng trong mô hình tham chiếu OSI: Lớp 1

Mô hình tham chiếu Open System Interconnect (OSI) là một mô hình
được phát triển bởi Open System Interconnect (OSI), đây là mô hình
mô tả cách dữ liệu từ một ứng dụng trên máy tính được truyền đến một
ứng dụng trên máy tính khác như thế nào. Mô hình tham chiếu OSI gồm
có 7 lớp, mỗi lớp giữ các chức năng mạng khác nhau. Mỗi một chức năng
của một mạng có thể được gán với một hoặc có thể một cặp lớp liền kề, của
7 lớp này và có quan hệ độc lập với các lớp khác. Sự độc lập này có nghĩa
rằng một lớp không này không cần biết sự bổ sung của lớp kế cận là gì, chỉ
đơn thuần truyền thông với nó. Đây là một ưu điểm lớn của mô hình tham
chiếu OSI và là một trong các lý do chính tại sao nó lại trở thành một trong
những mô hình kiến trúc được sử dụng rộng rãi nhất cho truyền thông giữa
các máy tính.

7 lớp của mô hình tham chiếu OSI được thể hiện như trong hình 1 bên dưới:

Application - ứng dụng

Presentation – trình diễn

Session - phiên

Transport – truyền tải

Network – mạng

Data link – liên kết dữ liệu

Physical – vật lý


Mỗi mẩu phần cứng trong một mạng sẽ có rất nhiều các chi tiết kỹ thuật.
Các chi tiết kỹ thuật này gồm có các thành phần như độ dài lớn nhất của cáp,
độ rộng của cáp và sự bảo vệ xuyên nhiễu điện từ thậm chí cả sự linh động.

Một lĩnh vực khác nữa của các chi tiết kỹ thuật phần cứng là các kết nối vật
lý. Nó gồm có cả hình thù và kích cỡ của các kết nối cũng như số chân và
layout nếu thích hợp.

Mã hóa và tín hiệu hóa

Mã hóa và tín hiệu hóa là phần rất quan trọng của lớp vật lý. Quá trình này
có thể khá phức tạp. Ví dụ, chúng ta hãy xem Ethernet. Hầu hết mọi người
đều biết rằng tín hiệu được gửi là “1” và “0” bằng cách sử dụng mức điện áp
thấp và cao tương ứng với hai trạng thái trên. Điều này quả thực có lợi cho
một số mục đích dạy học, tuy nhiên nó hoàn toàn không đúng. Tín hiệu trên
Ethernet được gửi bằng sử dụng mã hóa Manchester. Điều này có nghĩa là
“1” và “0” được phát là rise (gò lên) và fall (gò xuống) trong tín hiệu. Hãy
cho phép chúng tôi giải thích thêm.

Nếu bạn gửi các tín hiệu trên một cáp, mức điện áp cao thể hiện “1” và mức
điện áp thấp thể hiện “0” thì phía đầu thu cũng sẽ cần biết mẫu tín hiệu đó.
Điều này được thực hiện bởi một xung tín hiệu clock được phát đi. Phương
pháp này được gọi là mã Non-return to Zero (NRZ), mã này có một số
nhược điểm khá nghiêm trọng. Đầu tiên nếu nhóm tín hiệu xung clock với
tín hiệu phát đi thì sẽ có hai tín hiệu. Nếu bạn không muốn phát tín hiệu
clock thì có thể nhóm một clock trong trong một máy nhận nhưng phải gần
đồng bộ hoàn hảo với clock phía phát. Chúng ta hãy giả định bạn có thể
đồng bộ hóa các clock (thường thực hiện rất khó vì tốc độ truyền tải rất lớn)
thì vẫn có vấn đề trong việc giữ đồng bộ khi có một khoảng dài các bít giống
nhau được phát; nó là các quá độ giúp đồng bộ hóa các clock.