OSI参照モデル物理層について詳しく説明

今回はOSI参照モデルの第一層である物理層について詳しく説明していきます。

まず、物理層は情報のビットを電気信号、光信号に変換し通信媒体を通じて伝送します。

コネクタ

通信媒体には大きく分けてイーサネット、電話線、光ファイバー、USB、HDMIに分けられます。

代表的なものを挙げると

1000BASE-T,1000BASE-TXなどがあります。

それぞれ1000は伝送速度を表し1Gbpsとなります。100の場合100Mbpsとなります。

BASEは信号が変調されずにそのままの形で伝送されることを意味します。

Tではツイストケーブルを通信媒体に用いることを表しカテゴリ５以上のツイストペアケーブルを使用することを意味しています。

TXではTよりもカテゴリが高い６以上のツイストペアケーブルを使用するという意味があります。
効率的な信号伝送を可能にしますがTほど普及していません。

ツイストペアケーブルにはUTP、STPの二種類のケーブルがあります。

電話線にはADSL、VDSLなどの技術が使用されています。

ADSL、VDSLを用いることで高速なネットワーク接続を可能とします。

一般にASDLにRJ-11コネクタ、VDSLにRJ-45を使用しています。

また、ADSLでは電話とネットワークサービスを同ネットワークで使用する場合はDSLフィルターを用いて相互干渉を防ぎます。

最近では日本のほとんどの家庭に光ファイバー通信が使用されています。

このように光ファイバーがほとんどの地域で整備され主流となっています。

光ファイバーを用いると電話線、イーサネットと比べ高速データ伝送を可能とし、伝送距離も伸ばすことができます。また、干渉やセキュリティ、信頼性にも強く、NTTのIOWN技術などにより光ファイババーが世界的にも浸透しています。

USBケーブルではパソコンやプリンター、スマホなど周辺機器同士を接続するためのケーブルです。

規格は様々で伝送速度が数百Mbps～数十Gbpsまであります。

HDMIケーブルはテレビやサブモニターなどを接続する機器です。

USBケーブルとの違いはUSBは情報を伝送するのに対し、HDMIは映像と音声を伝送するケーブルです。

送信側で送信したデータを正確に受信するために送信側と受信側で正確にタイミングを合わせる(同期)必要があります。

同期の方法にはビット同期、バイト同期、クロック同期、キャリア同期などがあります。

ネットワーク技術には物理層だけで以上のように多くの規格、動作があります。本記事か書いてあること以外にもたくさんの規格があります。

そのため、座学ですべてを把握することは難しく自分で手を動かし、ネットワークを構築することで効率よく勉強することができると思います。