1.2 Hardvér 1.vrstvy

Všetok hardvér 1.vrstvy je charakteristický tým, že pracuje len s bitmi. Jeho úlohou je spoľahlivo fyzicky prenášať informácie - bity po sieti.

Stará sa o správnu intenzitu signálu, čo najmenšie rušenie a chybovosť, o správne časovanie a synchronizáciu elektrických signálov. zapríčinenú rádiovým a elektromagnetickým rušením.

Tvorí najspodnejšiu vrstvu - základ každej, nielen počítačovej, siete. Nemal by sa podceňovať, nakoľko väčšina sieťových problémov sa nachádza práve v 1.vrstve.

Príkladom hardvéru 1.vrstvy v počítačových sieťach je hub, repeater, transceiver.

1.2.1 Kábel

Všeobecne budeme káble označovať ako médiá. Hlavnou úlohou média je viesť prúd informácií, vo forme bitov, cez sieť. Typ média, ktorý sa používa v sieti závisí prevažne od typu danej siete (Ethernet a Token Ring –prevažne medený kábel, ale aj bezdrôtové spojenie, FDDI – optické vlákno), od požadovanej dĺžky spojenia, maximálnej prenosovej rýchlosti a samozrejme kúpnej a prevádzkovej ceny.

Súčasnými štandardmi sú medené káble Cat5 (kategórie 5), ktoré sú tenké, ľahko inštalovateľné, lacné a spoľahlivé.

Patrí sem napríklad ETHERNET Cat5 10BASE-T twisted pair cable - (znamená to, že sieť ETHERNET používa medené drôty, ktoré sú vnútri kábla sú spletené do párov a pracuje na rýchlosti 10 megabitov za sekundu).

1.2.2 Konektor

Konektor sa používa na zakončenie kábla a jeho pripojenie k zariadeniu, alebo ďalšiemu káblu. V súčasnosti je štandardom (pre Ethernet s použitým káblom Cat5 UTP) registrovaný RJ-45 konektor - je to podobný konektor ako sa používa na telefóne, ale má až 8 pinov (telefónny je 4 pinový RJ 11) . Samozrejme, že sa typy konektorov líšia so zariadeniami a ich požadovanou funkciou. Napríklad koaxiálne káble sa zakončujú BNC konektorom a optické káble SINGLEMODE, alebo MULTIMODE (ST/SC, alebo ST/ST) konektorom.

Konektor vytvára pre bity vodivé premostenie medzi káblami, snímačmi a pod.

1.2.3 Patch panel

Patch panel je praktické zhromaždenie skupín RJ-45 konektorov (napr. 12, 24, 48 portový), ktoré slúži na prehľadné vedenie spojov - vzájomných prepojení častí sietí pomocou horizontálnej kabeláže - HCC.

Patch panel je najčastejšie upevnený v montážnom ráme - RACKu. Na prednej strane sú RJ-45 konektory pre pripojenie prepojovacích káblov a na zadnej strane sú punch-down bloky, do ktorých sa napevno zapájajú káble vedúce od vzdialených sieťových zásuviek.

1.2.4 Transceiver

Transceiver = transmitter / receiver. Je to zariadenie, ktorého úlohou je konvertovať jeden typ signálu, alebo konektoru na iný.

Napríklad ak máme CISCO 2500 router, ktorý má na zadnej strane AUI (Attachment Unit Interface - prípojné rozhranie pre rôzne rozširujúce súčasti) konektory a potrebujeme ho pripojiť na ETHERNET používajúci Cat5 UTP kábel, ktorý má štandardný RJ-45 konektor, použijeme práve transceiver, ktorý tu slúži vlastne ako redukcia medzi rôznymi typmi konektorov a nielen to.

Stará sa aj o konverziu rôznych typov signálov používaných v jednotlivých sieťach a umožňuje tak vzájomné fyzické spojenie medzi sieťami ako sú ETHERNET, TOKEN RING, FDDI, WAN pripojenia a podobne. Transceiver pracuje len s bitmi, preto je považovaný za zariadenie 1.vrstvy OSI modelu.

1.2.5 Repeater

Ako sme sa zmienili vyššie v sekcii káblov, existujú rôzne typy káblov, ktoré majú svoje výhody aj nevýhody. Jednou z nevýhod je ich maximálna dĺžka (napr, Cat5 UTP = 100m), čo znamená, že ak túto dĺžku prekročíme, signál prechádzajúci káblom slabne a stáva sa nezrozumiteľným pre príjmajúce elektronické zariadenia.

Ak potrebujeme vytvoriť spojenie prekročujúce maximálnu dĺžku daného kábla, použijeme REPEATER. Je to sieťové zariadenie, ktoré jednoducho prichádzajúci signál nanovo interpretuje - zosilní (regeneruje) a vyšle ho opäť do ďalšieho segmentu siete (jediným výstupom).

Pri používaní repeatra si musíme dať pozor na tzv „pravidlo 4 repeatrov pre 10Mbps Ethernet“, ktoré je tiež známe aj ako „5,4,3 pravidlo“. Toto pravidlo nám hovorí, že pri používaní repeatrov, smieme spojiť 5 sieťových segmentov použitím 4 repeatrov, ale len 3 z týchto segmentov môžu obsahovať počítače.

Repeater pracuje len s bitmi, preto je považovaný za zariadenie 1.vrstvy OSI modelu.

1.2.6 HUB (multiport repeater)

Hub je v podstate zariadenie podobné repeatru. Jeho úlohou je prichádzajúci signál regenerovať a vyslať von. Takýto signál sa však dostáva von z hubu cez viacero portov (4, 8, alebo aj 24) procesom známym ako koncentrácia.

Samozrejme, že je to výhoda, lebo čím je výstupných portov viac, tým viac počítačov sa dá hubom prepojiť. Hub je pre svoju podobnosť s repeatrom označovaný aj ako multiport repeater.

Hub môžme použiť ako centrálny spájací bod v sieti. Použitie hubu v sieti vplýva aj na jej spoľahlivosť. Ak sa napríklad poškodí kábel vedúci k počítaču, spojenie so sieťou stratí len daný počítač a nie všetky. Spôsob vysielania signálu cez všetky porty hubu je označovaný ako broadcast (všetkým zariadeniam na sieti).

Hub môže byť aktívny, alebo pasívny.
Aktívny odoberá energiu zo zdroja a využíva ju na regeneráciu signálov.
Pasívny hub nerobí nič, iba prijatý signál vyšle von všetkými výstupnými portami. Huby ďalej delíme na inteligentné, ktoré majú konzolové porty a môžu byť naprogramované tak, aby regulovali sieťovú premávku a hlúpe, ktoré nerobia nič, len vysielajú prijatý signál cez všetky výstupné porty. Tak, ako repeater, aj hub pracuje len s bitmi, preto je považovaný za zariadenie 1.vrstvy OSI modelu.