OSI模型中的物理层扮演着与实际硬件和信令机制交互的角色。物理层是OSI网络模型的唯一一层，它实际上处理两个不同站点的物理连接。该层定义了硬件设备，电缆，布线，频率，用于表示二进制信号的脉冲等。

物理层向数据链路层提供其服务。数据链路层将帧移交给物理层。物理层将它们转换为代表二进制数据的电脉冲，然后通过有线或无线媒体发送二进制数据。

讯号

通过物理介质发送数据时，首先需要将其转换为电磁信号。数据本身可以是模拟的，例如人类语音，也可以是数字的，例如磁盘上的文件。模拟和数字数据都可以数字或模拟信号表示。

• 数字信号

  数字信号本质上是离散的，代表电压脉冲序列。在计算机系统的电路内使用数字信号。

• 模拟信号

  模拟信号本质上是连续波形，并由连续电磁波表示。

传输障碍

当信号通过介质传播时，它们趋向于恶化。给出的原因可能有很多：

• 衰减

  为了使接收器能够准确地解释数据，信号必须足够强，当信号通过介质时，它趋于变弱，因为它覆盖了距离，因此失去了强度。

• 分散

  当信号通过媒体传播时，它倾向于传播和重叠。色散量取决于所使用的频率。

• 延迟失真

  信号以预定义的速度和频率通过媒体发送。如果信号速度和频率不匹配，则信号可能会以任意方式到达目的地。在数字媒体中，至关重要的是某些比特比先前发送的比特更早到达。

• 噪声

  模拟或数字信号中的随机干扰或波动被称为信号中的噪声，这可能会使实际的信息失真。噪声可以归为以下类别之一：

  • 热噪声

    热量会搅动介质的电子导体，这可能会在介质中引入噪音。直至一定水平，热噪声是不可避免的。

  • 互调

    当多个频率共享一个介质时，它们的干扰会在介质中引起噪声。如果两个不同的频率共享一个介质，并且其中一个具有过高的强度，或者组件本身无法正常工作，则会产生互调噪声，那么最终的频率可能无法按预期方式传递。

  • 相声

    当外来信号进入介质时，会发生这种噪声。这是因为一种介质中的信号会影响第二种介质的信号。

  • 冲动

    由于不规则的干扰(例如闪电，电，短路或组件故障)而引入此噪声。数字数据主要受此类噪声影响。

传输媒体

在两个计算机系统之间发送信息的媒体，称为传输媒体。传输媒体有两种形式。

• 引导媒体

  所有通信导线/电缆都是引导介质，例如UTP，同轴电缆和光纤。在这种媒体中，发送者和接收者直接相连，信息通过它发送(引导)。

• 无导媒体

  无线或露天空间被称为非引导性媒体，因为发送方和接收方之间没有连接。信息传播到空中，包括实际接收者在内的任何人都可以收集信息。

通道容量

信息的传输速度被称为信道容量。我们将其视为数字世界中的数据速率。它取决于许多因素，例如：

• 带宽：基础媒体的物理限制。

• 错误率：由于噪声，信息接收不正确。

• 编码：用于信令的级别数。

多路复用

复用是一种在单个介质上混合并发送多个数据流的技术。该技术需要称为多路复用器(MUX)的系统硬件，用于多路复用流并将其发送到介质上，还需要从介质中获取信息并分发到不同目的地的解复用器(DMUX)。

交换

交换是一种机制，通过这种机制，从源直接发送到目的地的数据/信息没有直接连接。网络具有互连设备，该互连设备从直接连接的源接收数据，存储数据，对其进行分析，然后转发到距离目标最近的下一个互连设备。

切换可归类为：