Физический уровень отвечает за транспортировку информации непосредственно через физическую среду передачи.
Средой передачи информации называются те линии связи (или каналы связи), по которым производится обмен информацией между компьютерами. В подавляющем большинстве компьютерных сетей (особенно локальных) используются проводные или кабельные каналы связи, хотя существуют и беспроводные сети, которые сейчас находят все более широкое применение, особенно в портативных компьютерах.
Промышленностью выпускается огромное количество типов кабелей. Но все кабели можно разделить на три большие группы:
— электрические (медные) кабели на основе витых пар проводов (twisted pair), которые делятся на:
— экранированные (shielded twisted pair, STP);
— неэкранированные (unshielded twisted pair, UTP);
— электрические (медные) коаксиальные кабели (coaxial cable);
— оптоволоконные кабели (fiber optic).
Каждый тип кабеля имеет свои преимущества и недостатки, так что при выборе надо учитывать как особенности решаемой задачи, так и особенности конкретной сети, в том числе и используемую топологию.
Можно выделить следующие основные параметры кабелей, принципиально важные для использования в локальных сетях:
— Полоса пропускания кабеля (частотный диапазон сигналов, пропускаемых кабелем) и затухание сигнала в кабеле. Два этих параметра тесно связаны между собой, так как с ростом частоты сигнала растет затухание сигнала. Надо выбирать кабель, который на заданной частоте сигнала имеет приемлемое затухание.
— Помехозащищенность кабеля и обеспечиваемая им секретность передачи информации. Эти два взаимосвязанных параметра показывают, как кабель взаимодействует с окружающей средой, то есть, как он реагирует на внешние помехи, и насколько просто прослушать информацию, передаваемую по кабелю.
— Скорость распространения сигнала по кабелю или, обратный параметр – задержка сигнала на метр длины кабеля. Этот параметр имеет принципиальное значение при выборе длины сети. Типичные величины скорости распространения сигнала – от 0,6 до 0,8 от скорости распространения света в вакууме. Соответственно типичные величины задержек – от 4 до 5 нс/м.
— Для электрических кабелей очень важна величина волнового сопротивления кабеля. Волновое сопротивление важно учитывать при согласовании кабеля для предотвращения отражения сигнала от концов кабеля. Типичные значения волнового сопротивления – от 50 до 150 Ом.
Таблица 10.1 – Характеристики основных каналов связи
| Типовой канал связи | Расстояние | Скорость |
| Неэкранированная витая пара | до 90 м | 10-155 Мбит/с |
| Коаксиальный кабель | до 2 км | 2-44 Мбит/с |
| Телефонная линия | — | 56,6 Кбит/с |
| Оптоволоконный | до 10 км | до 10 Гбит/с |
| Радиоканал | до 70 км | до 400 Кбит/с |
| Экранированная витая пара | до 300 м | 16Мбит/с |