tcp/ip 프로토콜 제품군에서 물리적 미디어에 바이너리 스트림을 보내는 것은 무엇입니까?

tcp/ip 프로토콜 제품군의 "물리적 계층"은 물리적 매체에 바이너리 스트림을 보냅니다. 물리 계층은 장치 간 데이터 통신을 위한 전송 매체와 상호 연결 장비를 제공하고, 데이터 전송을 위한 안정적인 환경을 제공합니다. 물리 계층의 전기적 특성은 물리적 연결에서 이진 비트 스트림을 전송할 때 라인의 신호 전압 및 임피던스 매칭을 지정합니다. , 전송 속도 및 거리 제한 등

이 튜토리얼의 운영 환경: Windows 10 시스템, Dell G3 컴퓨터.

tcp/ip 프로토콜 제품군의 "물리적 계층"은 물리적 매체에 바이너리 스트림을 보냅니다.

물리 계층(또는 물리 계층)은 컴퓨터 네트워크 OSI 모델에서 가장 낮은 계층입니다. 물리 계층 사양: 데이터 전송에 필요한 물리적 링크의 생성, 유지 관리 및 해체에 대한 기계적, 전자적, 기능적 및 규범적 특성을 제공합니다. 간단히 말해서, 물리적 계층은 원시 데이터가 다양한 물리적 매체를 통해 전송될 수 있도록 보장합니다. LAN과 WAN은 모두 레이어 1과 2에 속합니다.

물리 계층은 OSI의 첫 번째 계층이지만, 전체 개방형 시스템의 기초입니다. 물리 계층은 장치 간 데이터 통신을 위한 전송 매체와 상호 연결 장비를 제공하고, 안정적인 데이터 전송 환경을 제공합니다. 이 첫 번째 레이어를 가능한 한 적은 단어로 기억하고 싶다면 "신호 및 매체"입니다.

물리 계층이 해결해야 할 주요 문제:

(1) 물리 계층은 물리적 장비와 전송 매체를 최대한 보호해야 하며, 데이터 링크 계층이 이를 느낄 수 없도록 통신 방식을 다르게 해야 한다. 차이점을 고려하고 이 계층의 완료 프로토콜과 서비스만 고려하세요.

(2) 서비스 사용자(데이터 링크 계층)에게 물리적 전송 매체에서 비트 스트림(일반적으로 직렬 및 순차적으로 전송되는 비트 스트림)을 전송하고 수신할 수 있는 기능을 제공합니다. 이를 위해 물리 계층은 물리적 연결 설정을 해결해야 합니다. , 유지 관리 및 릴리스 문제. (3) 인접한 두 시스템 간의 데이터 회로를 고유하게 식별합니다. [2]

물리 계층의 주요 기능: 데이터 전송 채널을 제공하고 데이터 종단 장치에 데이터를 전송합니다.

1. 데이터 단말 장치에 대한 데이터 전송 경로를 제공합니다. 데이터 경로는 물리적 미디어일 수도 있고 연결된 여러 물리적 미디어일 수도 있습니다. 완전한 데이터 전송에는 물리적 연결 활성화, 데이터 전송 및 물리적 연결 종료가 포함됩니다. 소위 활성화란 물리적인 미디어가 아무리 많아도 통신 중인 두 개의 데이터 단말 장치가 연결되어 경로를 형성해야 함을 의미합니다.

2. 데이터를 전송하려면 물리 계층이 데이터 전송 요구에 적합한 엔터티를 구성하고 데이터 전송을 제공해야 합니다. 하나는 데이터가 올바르게 통과할 수 있도록 보장하는 것이고, 다른 하나는 채널의 혼잡을 줄이기 위해 충분한 대역폭(대역폭은 초당 전달할 수 있는 비트 수(BIT)을 나타냄)을 제공하는 것입니다. 데이터 전송 방법은 지점 간, 지점 대 다중 지점, 직렬 또는 병렬, 반이중 또는 전이중, 동기 또는 비동기 전송의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

3. 물리 계층에서 일부 관리 작업을 완료합니다.

물리 계층 인터페이스의 특성

물리 인터페이스 프로토콜에 반영된 물리적 인터페이스의 네 가지 특성은 기계적 특성, 전기적 특성, 기능적 특성, 절차적 특성입니다.

(1) 기계적 특성

인터페이스에 사용되는 커넥터의 모양과 크기, 리드의 수와 배열, 고정 및 잠금 장치 등을 나타냅니다. 이는 엄격한 규정이 적용되는 다양한 사양의 일반적인 전원 플러그 크기와 매우 유사합니다.

(2) 전기적 특성

인터페이스 케이블의 각 선에 나타나는 전압 범위를 나타냅니다.

물리 계층의 전기적 특성은 물리적 연결에서 이진 비트 스트림을 전송할 때 라인의 신호 전압, 임피던스 매칭, 전송 속도 및 거리 제한을 규정합니다. 초기 전기적 특성 표준은 물리적 연결 경계점의 전기적 특성을 정의한 반면, 새로운 전기적 특성 표준은 송신기와 수신기 모두의 전기적 특성을 정의하고 상호 연결 케이블에 대한 관련 규정도 제공합니다. 이에 비해 최신 표준은 송신 및 수신 회선 통합에 더 도움이 됩니다. 물리 계층 인터페이스의 전기적 특성은 주로 불균형 유형, 새로운 불균형 유형 및 새로운 균형 유형의 세 가지 범주로 나뉩니다.

언밸런스 신호 송신기와 수신기는 불균형 방식으로 작동합니다. 각 신호는 하나의 와이어를 사용하여 전송되며 모든 신호는 접지선을 공유합니다. 신호 레벨은 이진수 "0"을 나타내는 +5V~+15V이고, 이진수 "1"을 나타내는 -5V~-15V입니다. 신호 전송 속도는 20Kbps로 제한되며 와이어 길이는 15M로 제한됩니다. 신호선은 단일선이기 때문에 선간 간섭이 크고, 전송 과정에서 외부 간섭도 크다.

새로운 언밸런스 표준에서는 송신기가 언밸런스 방식으로 작동합니다. 수신기는 균형 잡힌 방식으로 작동합니다(즉, 차동 수신기). 각 신호는 하나의 와이어를 사용하여 전송됩니다. 모든 신호는 각 방향에 하나씩 두 개의 접지선을 공유합니다. 신호 레벨은 +4v~+6v를 사용하여 이진수 "0"을 나타내고, -4V~-6V는 이진수 "1"을 나타냅니다. 전송 거리가 1000M에 도달하면 신호 전송 속도는 3kbps 미만이 됩니다. 전송 속도가 증가하면 전송 거리가 짧아집니다. 10M 이내의 근거리에서는 전송속도가 300kbps에 달할 수 있다. 수신기는 차동 수신을 채택하고 각 방향에서 독립적으로 신호 접지를 사용하므로 라인 간 간섭과 외부 간섭이 줄어듭니다.

새로운 밸런스 표준은 송신기와 수신기가 모두 차동 방식으로 작동하도록 규정합니다. 각 신호는 두 개의 전선을 사용하여 전송됩니다. 신호 레벨은 신호를 공유하지 않고도 정상적으로 작동할 수 있습니다. 와이어 값 표현. 특정 전선에 대해 +4V와 +6V의 차이는 이진수 "0"을 나타내고, -4V와 -6V의 차이는 이진수 "1"을 나타냅니다. 전송 거리가 1000M에 도달하면 신호 전송 속도는 100kbps 미만이고, 전송 거리가 10m 이내이면 신호 전송 속도는 10Mbps에 도달할 수 있습니다. 각 신호는 두 개의 선로를 사용하여 전송되므로 선간 간섭과 외부 간섭이 크게 약화되고 공통 모드 간섭에 대한 저항력이 높습니다.

(3) 기능적 특성

은 인터페이스 신호의 소스와 기능, 그리고 다른 신호 간의 관계를 규정합니다. 즉, 물리적 인터페이스의 각 신호 라인에 대한 기능 할당 및 정확한 정의입니다. 물리적 인터페이스 신호선은 일반적으로 데이터선, 제어선, 타이밍선, 접지선으로 구분됩니다.

DTE/DCE 표준 인터페이스의 기능적 특성은 주로 각 인터페이스 신호 라인의 정확한 기능을 정의하고 이들 간의 작동 관계를 결정하는 것입니다. 각 인터페이스 신호선을 정의하는 데는 일반적으로 두 가지 방법이 사용됩니다. 한 가지 방법은 1선-1의미 방법입니다. 즉, 각 신호선은 함수로 정의됩니다. 449 등. 이 방법을 사용하십시오. 다른 방법은 각 신호 라인이 다중 기능으로 정의되는 것을 의미하며 이 방법은 인터페이스 신호 라인 수를 줄이는 데 도움이 되며 CCITT X입니다. 21 채택.

인터페이스 신호 라인은 일반적으로 기능에 따라 접지 라인, 데이터 라인, 제어 라인, 타이밍 라인 및 기타 유형으로 나눌 수 있습니다. 각 신호선의 이름은 일반적으로 숫자, 문자 조합 또는 영어 약어의 세 가지 형식을 사용합니다. 예를 들어 EIA RS-232-C는 문자 조합을 사용하고 EIA RS-449는 영어 약어를 사용하며 CCITT V. 24는 숫자의 이름을 따서 명명되었습니다. CCITT V. 24개 권장사항에서는 DTE/DCE 인터페이스 신호선 이름이 1로 시작하므로 보통 100 시리즈 인터페이스 선이라고 부르며, DTE/ACE 인터페이스 신호선 이름은 2로 시작하므로 200 시리즈 인터페이스.

(4) 절차 특성

은 비트 스트림 전송이 완료될 수 있도록 각 신호 라인의 작업 순서 및 타이밍을 포함하여 신호 라인의 이진 비트 스트림 전송에 대한 일련의 작동 절차를 정의합니다.

DTE/DCE 표준 인터페이스의 규제 특성은 DTE/DCE 인터페이스의 신호 라인, 작업 순서, 유지 관리 및 테스트 작업 간의 상호 관계를 규정합니다. 절차 특성은 데이터 통신 과정에서 통신 당사자 간에 발생할 수 있는 다양한 이벤트를 반영합니다. 이러한 가능한 사건의 발생 순서가 동일하지 않고 조합도 많기 때문에 절차의 특성이 복잡한 경우가 많습니다. 프로시저의 특성을 설명하는 더 좋은 방법은 상태 전이 다이어그램을 사용하는 것입니다. 상태 천이도는 시스템 상태의 천이 과정을 반영하고, 시스템 상태 천이는 현재 상태와 발생한 이벤트(그 당시 발생한 제어 신호를 말한다)에 의해 결정되기 때문이다.

위의 네 가지 중요한 특성에서 서로 다른 물리적 인터페이스 표준이 다릅니다. 실제 네트워크에서 보다 널리 사용되는 물리적 인터페이스 표준으로는 EIA-232-E, EIA RS-449, CCITT의 X 등이 있습니다. 21개의 제안. EIA RS-232C는 여전히 가장 일반적으로 사용되는 컴퓨터 비동기 통신 인터페이스입니다.

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