Ji°φ Peterka: Co je Φφm ... v poΦφtaΦov²ch sφtφch (28):

Fyzickß vrstva

V p°edchozφch dφlech naÜeho serißlu jsme si takΘ naznaΦili, ₧e mo₧n²ch prost°edk∙ pro vlastnφ p°enos dat je celß °ada - od nejr∙zn∞jÜφch kabel∙, telefonnφch okruh∙, p°es ve°ejnΘ datovΘ sφt∞ a₧ nap°. po satelitnφ spoje - a ₧e tyto se vφce Φi mΘn∞ liÜφ ve zp∙sobu p°enosu, dosa₧iteln²ch p°enosov²ch rychlostech, zp∙sobu ovlßdßnφ i v dalÜφch aspektech. Je prßv∞ ·kolem fyzickΘ vrstvy, aby se p°izp∙sobila konkrΘtnφm p°enosov²m prost°edk∙m, vytvo°ila pot°ebnΘ rozhranφ pro jejich p°ipojenφ k uzlovΘmu poΦφtaΦi sφt∞, a prost°ednictvφm tohoto rozhranφ je takΘ ovlßdala.

FyzickΘ vrstvy se proto t²kajφ standardy, kterΘ definujφ elektrickΘ, mechanickΘ, funkΦnφ a procedurßlnφ vlastnosti rozhranφ pro p°ipojenφ r∙zn²ch p°enosov²ch prost°edk∙ a za°φzenφ (tj. kabel∙, modem∙ apod.) - tedy elektrickΘ parametry p°enßÜen²ch signßl∙, jejich v²znam a Φasov² pr∙b∞h, vzßjemnΘ nßvaznosti °φdφcφch a stavov²ch signßl∙, zapojenφ konektor∙, a mnoho dalÜφch parametr∙ technickΘho i procedurßlnφho charakteru. ┌kolem entit fyzickΘ vrstvy je pak na zßklad∞ t∞chto standard∙ obsluhovat p°enosovΘ prost°edky, p°ipojenΘ k p°φsluÜn²m rozhranφm, a jejich prost°ednictvφm zajiÜ¥ovat p°enosy jednotliv²ch bit∙.

Zp∙sob p°ipojovßnφ modem∙ k poΦφtaΦ∙m a terminßl∙m definuje standard RS-232-C (Recommended Standard no. 232, revision C), pochßzejφcφ od americkΘ standardizaΦnφ organizace EIA (viz 22. dφl naÜeho serißlu). Ten vymezuje p°esnΘ rozhranφ mezi dv∞ma druhy za°φzenφ, kterΘ se v terminologii tohoto standardu oznaΦujφ jako DTE (Data Terminal Equipment, v p°ekladu: KZD neboli KoncovΘ Za°φzenφ p°enosu Dat), a DCE (Data Circuit-Terminating Equipment, v p°ekladu: UZD neboli UkonΦujφcφ Za°φzenφ DatovΘho okruhu - viz 8. dφl naÜeho serißlu). Za°φzenφm DTE je nap°. poΦφtaΦ nebo terminßl, zatφmco za°φzenφm DCE je modem. Standard RS-232-C definuje nejen poΦet a v²znam jednotliv²ch signßl∙ rozhranφ mezi za°φzenφmi DTE-DCE, zapojenφ konektor∙, ale takΘ elektrickΘ parametry p°enßÜen²ch signßl∙ (mj. nap∞¥ovΘ ·rovn∞, kterΘ vyjad°ujφ jednotlivΘ stavy t∞chto signßl∙). Prakticky shodn² standard resp. doporuΦenφ s oznaΦenφ V.24 pochßzφ od organizace CCITT (liÜφ se jen v n∞kolika mßlo z°φdka pou₧φvan²ch signßlech). DoporuΦenφ V.24 vÜak na rozdφl od standardu RS-232-C nedefinuje p°esnΘ elektrickΘ parametry p°enßÜen²ch signßl∙ (v terminologii doporuΦenφ V.24: obvod∙) - ty specifikuje a₧ dopl≥kovΘ doporuΦenφ V.28.

AΦkoli byly oba tyto prakticky ekvivalentnφ standardy vyvinuty prßv∞ pro p°ipojovßnφ modem∙ k poΦφtaΦ∙m a terminßl∙, pou₧φvajφ se dnes i k jin²m ·Φel∙m, nap°. pro p°ipojovßnφ tiskßren Φi jin²ch periferiφ (se sΘriov²m rozhranφm) k poΦφtaΦ∙m, a takΘ ke vzßjemnΘmu propojovßnφ poΦφtaΦ∙ (tj. k propojovßnφ dvou za°φzenφ DTE). V naÜem serißlu se budeme ob∞ma t∞mito standardy jeÜt∞ zab²vat podrobn∞ji.

Nev²hodou standard∙ RS-232-C a V.24 (+ V.28) je maximßlnφ dosah p°ibli₧n∞ 15 metr∙, a maximßlnφ p°enosovß rychlost do 20 kbit/sekundu. V∞tÜφho dosahu a vyÜÜφch p°enosov²ch rychlostφ lze obecn∞ dosßhnout jen s elektrick²mi signßly jin²ch parametr∙. Proto byly vytvo°eny dalÜφ standardy (doporuΦenφ CCITT) V.10 a V.11, kterΘ jsou alternativou k doporuΦenφ V.28 (tj. definujφ prßv∞ a pouze elektrickΘ parametry p°enßÜen²ch signßl∙). P°edpoklßdajφ pou₧itφ v²konn∞jÜφch budiΦ∙ a p°ijφmaΦ∙ (po °ad∞ nesymetrick²ch resp. symetrick²ch, tj. takov²ch, kterΘ p°enßÜen² logick² signßl vyjad°ujφ nap∞tφm mezi jednφm signßlov²m vodiΦem a zemφ, resp. rozdφlem nap∞tφ mezi dv∞ma signßlov²mi vodiΦi), a umo₧≥ujφ dosahovat p°enosovΘ rychlosti a₧ 10 Mbit/sekundu (viz tabulka 28.1). DoporuΦenφ V.10 a V.11 majφ svΘ ekvivalenty v doporuΦenφch CCITT X.26 resp. X.27, a takΘ v doporuΦenφch EIA (konkrΘtn∞ RS-423-A resp. RS-422-A).

Nov² standard RS-449 se vÜak p°es velkou snahu organizace EIA v praxi neujal (z°ejm∞ pro p°φliÜnou komplikovanost oproti svΘmu p°edch∙dci). Proto EIA poΦßtkem roku 1987 p°iÜla s novou verzφ (revizφ D) standardu RS-232, nynφ tedy s oznaΦenφ RS-232-D, kterß oproti verzi RS-232-C p°idßvß dva novΘ signßly (pro testovßnφ modem∙).

Zp∙sob p°ipojovßnφ poΦφtaΦ∙ k digitßlnφm okruh∙m a k ve°ejn²m datov²m sφtφm definuje doporuΦenφ X.21 CCITT z roku 1976. To sice zasahuje a₧ do sφ¥ovΘ vrstvy (nebo¥ obsahuje popis °φzenφ Φinnosti v sφti s p°epojovßnφm okruh∙), na ·rovni fyzickΘ vrstvy vÜak definuje poΦet a v²znam p°enßÜen²ch signßl∙ i zapojenφ konektor∙. Nedefinuje vÜak ji₧ elektrickΘ vlastnosti p°enßÜen²ch signßl∙ - k tomuto ·Φelu p°ejφmß doporuΦenφ V.10/X.26 a V.11/X.27. Krom∞ doporuΦenφ X.21 existuje i alternativnφ doporuΦenφ X.21(bis), kterΘ je podmno₧inou standard∙ RS-232-C/V.24, definuje zp∙sob p°ipojovßnφ k analogov²m p°enosov²m sφtφm, a je zam²Üleno jako doΦasn² standard pro dobu, kdy digitßlnφ sφt∞ jeÜt∞ nejsou vÜeobecn∞ rozÜφ°enΘ.

Fyzickou vrstvu pokr²vajφ takΘ standardy °ady 802, pochßzejφcφ od sdru₧enφ IEEE, kterΘ jsou urΦenΘ pro lokßlnφ sφt∞ (a my se jimi samoz°ejm∞ budeme zab²vat podrobn∞ji). Nejzajφmav∞jÜφ je z tohoto pohledu z°ejm∞ standard IEEE 802.3 pro sb∞rnicovΘ lokßlnφ sφt∞ s p°φstupovou metodou CSMA/CD (oznaΦovanΘ pon∞kud nep°esn∞ jako sφt∞ typu Ethernet). Tento standard toti₧ ve svΘ p∙vodnφ verzi (z roku 1985) p°edpoklßdal pouze pou₧itφ tzv. tlustΘho koaxißlnφho kabelu (Thick Ethernet, viz 19. dφl naÜeho serißlu). Pom∞rn∞ brzy vÜak bylo p°ijato n∞kolik dopl≥k∙ standardu IEEE 802.3, kterΘ umo₧nily vyu₧φt i jinß p°enosovß mΘdia - od tzv. tenkΘho Ethernetu, p°es koaxißlnφ kabel s p°enosem v p°elo₧enΘm pßsmu, a₧ po b∞₧nou kroucenou dvoulinku a optickß vlßkna. JednotlivΘ dopl≥kovΘ standardy (vΦetn∞ p∙vodnφho) pak dostaly i v²sti₧nß oznaΦenφ, kterß shrnuje tabulka 28.2. Obdobn² v²voj, jako u IEEE 802.3, lze pozorovat i u ostatnφm standard∙ °ady 802.

Vlastnφ specifickΘ °eÜenφ na ·rovni fyzickΘ vrstvy vy₧adujφ takΘ n∞kterΘ nov∞jÜφ p°enosovΘ technologie a prost°edky. Fyzickou vrstvu proto pokr²vajφ i standardy resp. doporuΦenφ, kterΘ pou₧itφ t∞chto prost°edk∙ resp. technologiφ definujφ, nap°φklad:

• pro optickΘ p°enosy doporuΦenφ ISO 9314, kterΘ definujestandard FDDI (Fiber Distributed Data Interface),
• pro sφt∞ ISDN doporuΦenφ CCITT I.430, (kterΘ se t²kß v²hradn∞ fyzickΘ vrstvy)