La capa física

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Funciones principales de la capa física.

Se encarga de todos los aspectos físicos, eléctricos, funcionales y de procedimiento de todos y cada uno de los elementos de red encargados de transformar los trenes de bits (de la capa de enlace) en señales aptas de ser transportadas por los medios físicos y viceversa necesarios para la transmisión de datos entre 2 host a través de un medio físico.

(Cableado, conectores de unión entre cables y dispositivos de red, los propios dispositivos que trabajan a nivel de impulsos y señales eléctricas, repetidores, hubs, modem, tarj de red, etc… )

Se encarga de la codificación, señalización (transformación del bit en señal), tipo de la señal (pulso eléctrico, lumínico, onda…), duración de los pulsos, modulación si es necesaria etc…

Establece los medios, el tipo de cableado así como los conectores que unen los dispositivos con los cables, la compatibilidad entre los diferentes tipos de conectores existentes así como las funciones que van a desempeñar cada uno de los pines de estos conectores.

Amplificar y Re-sincronizar las señales en su viaje a través de los medios para paliar efectos de atenuación y ruido.

Ejemplo paso a paso.-

1.- Las tramas formadas en la capa de enlace se unen una tras otra en “trenes de bits”, sucesiones de ceros y unos lógicos que contienen toda la información necesaria para la comunicación entre hosts. Estos trenes de bits deben ser convertidos (codificados) en patrones reconocibles por dispositivos de capa 1 para que puedan ser entendidos en el destino. La codificación añade información de control al final de cada trama de bits (un patrón de ceros y unos) para indicar el comienzo y el fin de las mismas. Una vez las tramas codificadas adecuadamente, los bits puros codificados en secuencia son transformados en señales (en determinados chips de la tarj de red o disp. para tal fin) la transformación de bit a señal se conoce como señalización y determina como representar el bit puro en el medio físico.

La capa física coloca uno a uno los bits en el medio como una señal que llega a destino y los dispositivos de capa 1 se encargan de decodificar.

2.- Las señales deben ser encaminadas a través del cableado, para ello se precisan unos elementos de unión entre los cables y las placas madre, tarj de red o módems de los dispositivos. La capa física define los conectores (Ej. Rj-45, Jack RJ-45, BNC macho, BNC hembra, etc…) y la compatibilidad entre los mismos.

3.- Puede ocurrir que la señal viaje por el medio y atraviese redes intermedias con distinta topología física, para adecuar el tipo de señal de una red a otra en su viaje se usan los “transceptores” (Ej.- Pulso eléctrico – Pulso lumínico – Onda)

4.- Se debe tener en cuenta la longitud del medio físico que las señales deben recorrer y saber que superando ciertos límites será necesario repetir la señal amplificada (Switch, Hubs activos etc…) y Re-sincronizada para paliar los efectos de atenuación y ruido ya que llegaría un momento en que la señal sería incomprensible o no llegaría al destino.

5.- Una vez las señales llegan al host destino el proceso de codificación se invierte y las señales recibidas son transformadas en trenes de bits, decodificadas por la capa 1 para que subiendo por la pila de protocolos se recupere el mensaje original.

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