| De fysieke laag is de onderste laag van het OSI-model en de basis waarop alle andere netwerklagen zijn gebouwd. Zijn rol is om de fysieke middelen te bieden voor het verzenden van ruwe gegevens over een netwerk. Het gaat niet over de betekenis of organisatie van de gegevens; het richt zich alleen op de betrouwbare overdracht van de elektrische, optische of radiosignalen die deze bits vertegenwoordigen. Zo ondersteunt het de communicatie:
1. Transmissiemedium: De fysieke laag definieert de kenmerken van het fysieke medium dat voor communicatie wordt gebruikt. Dit omvat:
* Bekabeling: Verschillende soorten kabels (bijvoorbeeld twisted-pair, coaxiaal, glasvezel) hebben verschillende eigenschappen die de snelheid, afstand en interferentiegevoeligheid beïnvloeden. De fysieke laag specificeert welk type kabel moet worden gebruikt en hoe apparaten moeten worden aangesloten.
* Draadloos: Voor draadloze netwerken (Wi-Fi, Bluetooth, mobiel) definieert de fysieke laag de radiofrequenties, modulatietechnieken en vermogensniveaus die worden gebruikt voor verzending en ontvangst. Het beheert de signaalsterkte en interferentie.
* Connectoren: De fysieke laag specificeert de typen connectoren (bijvoorbeeld RJ-45, SC, enz.) die worden gebruikt om apparaten fysiek op het netwerk aan te sluiten.
2. Signaalcodering en -decodering: De fysieke laag vertaalt de digitale gegevens (bits:0s en 1s) in fysieke signalen en omgekeerd. Er worden verschillende coderingsschema's gebruikt om de bits weer te geven, aangepast aan de kenmerken van het transmissiemedium. Voorbeelden zijn onder meer:
* Amplitude Shift Keying (ASK): Vertegenwoordigt bits door de amplitude van het signaal te variëren.
* Frequentieverschuivingstoetsen (FSK): Vertegenwoordigt bits door de frequentie van het signaal te variëren.
* Phase Shift Keying (PSK): Vertegenwoordigt bits door de fase van het signaal te variëren.
3. Gegevenssnelheid (bitsnelheid): De fysieke laag bepaalt de snelheid waarmee gegevens worden verzonden, gemeten in bits per seconde (bps). Deze snelheid wordt beïnvloed door het transmissiemedium en het coderingsschema.
4. Fysieke adressering: Hoewel de logische adressering door hogere lagen wordt afgehandeld, kan de fysieke laag fysieke adressen (zoals MAC-adressen in Ethernet) gebruiken voor lokale adressering binnen een netwerksegment. Hierdoor kan de laag de bestemming van dataframes binnen een beperkt gebied bepalen.
5. Signaaltiming en synchronisatie: De fysieke laag beheert de timing en synchronisatie van gegevensoverdracht. Dit zorgt ervoor dat de afzender en de ontvanger het eens zijn over wanneer gegevens worden verzonden en ontvangen, waardoor gegevensverlies of corruptie wordt voorkomen.
6. Foutdetectie (basis): Hoewel uitgebreide foutdetectie en -correctie meestal de verantwoordelijkheid zijn van hogere lagen, kan de fysieke laag rudimentaire controles bieden, zoals monitoring van de signaalsterkte, om grove transmissiefouten op te sporen.
In essentie: De fysieke laag fungeert als interface tussen de netwerkapparaten en het transmissiemedium. Het legt de basis voor betrouwbare communicatie door digitale gegevens in fysieke signalen te vertalen en de fysieke aspecten van datatransmissie te beheren. Zonder een functionerende fysieke laag kunnen hogere lagen geen gegevens verzenden of ontvangen, hoe goed ze ook zijn ontworpen. |
