實體層(物理層)
實體層主要定義了傳輸媒體、連接方式、信號類別,並且規範出啟動、維護、停用終端系統間各類實體連接時,電子機械、傳送程序的需求。
實體層也掌握了 Voltage、Speed、MTU (Payload) 最大傳輸單位 、Max Distance、Flux Rate(throughput) 資料流通率。
- 線材與連接器
由該層標準定義之,例如 Ethernet 抑或是 IEEE 802.3 標準,定義了串連 bus 架構且速度達到 10M(10Mbps) 的 LAN。
其中三種線材的標準:
-- 10Base2: 近乎200m(細的同軸電纜)
-- 10Base5: 500m (粗的同軸電纜)
-- 10BaseT: 100m (雙絞線), 大部分應用在集線器連結 hosts 的線材。
今日多數乙太網路的區段(網段)均以 hub 連接各式設備,並且以 bus 方式連接彼此,共享了固定頻寬,並且同屬一個碰撞/廣播區域,原本星星狀態的拓樸也變成了線性狀態。(一個集線器最多構成一個廣播區和碰撞區)
此設備無法調節資料流,不具有任何其他功能,僅能謹守本分地將此 port 的資料 (複送) 傳送到自己以外的其它各 port。
- 信號碰撞(同區內同時間內兩端點以上發送信號)
因為 Ethernet 中同網段的各點是以同一條線材連接,因此在線路上傳算的任何信號均可為所有設備收到。這表示任兩點同時送出的信號,會發生碰撞,因此乙太網路架構上需要一套規範,確保了同一時間內僅有一個節點 node 會在線上發送信號 send signal,並且有一套機制能偵錯。
資料若發生碰撞,便會造成資料框損毀。
- 暫待演算法
backoff 能決定是否重新傳送資料。
- 防止碰撞技術
此為 載波感應多重存取/偵測碰撞 , Carrier Sense Multiple-Access / Collision Detection。 當多點/多節點共享單一線路情況下,任一點在線上送出資料前,會先停看聽,聆聽線路上是否有人佔用,然而倘若同時去聆聽線路上是否被佔用,仍會發生聆聽到無人佔用,而同時發出資料...,造成碰撞。
- 廣播領域(同區內未限制對象的發送信號)
指一組網路上設備,彼此間可以收到對方廣播信息的範圍。廣播不同於單點傳送,通常是指沒有指定誰接收的傳送,當任一端點發出了未限定接收對象的信號時,乃為廣播,集線器會乖乖地轉送給此區內所有其它的設備。
指稱路由器或交換器,並不包含伺服器或是主機(或稱端點、工作站)。
當碰撞區的節點越來越多,則發生碰撞的機率也高了,故使用交換機或是橋接器劃分多個碰撞區。