Physical layer dalam OSI model

Physical layer dalam  OSI model memainkan peran berinteraksi dengan mekanisme perangkat keras dan mekanismme sinyal. Physical layer adalah satu-satunya model OSI Layer yang sebenarnya berhubungan dengan konektivitas fisik dua stasiun yang berbeda. Layer ini mendefinisikan peralatan perangkat keras, wiring, frequencies, pulse yang digunakan untuk mewakili sinyal biner dll.

Baca Juga: OSI Layer dan Internet Layer dalam Jaringan Komputer

Physical layer memberikan layanannya ke Data-link layer. Data-link layer menyerahkan frame ke physical layer. Physical layer mengubahnya menjadi electrical pulses, yang merupakan data biner. Data biner kemudian dikirim melalui media kabel atau nirkabel.

Signals (Sinyal)

Bila data dikirim melalui media fisik, maka perlu diubah terlebih dahulu menjadi sinyal elektromagnetik. Data itu sendiri bisa analog seperti suara manusia, atau digital seperti file pada disk. Kedua data analog dan digital bisa terwakili dalam sinyal digital atau analog.

• Sinyal Digital - Sinyal digital bersifat diskrit dan mewakili urutan voltage pulses. Sinyal digital digunakan di dalam sirkuit sistem komputer.
• Sinyal Analog - Sinyal analog berada dalam bentuk gelombang secara terus-menerus di alam dan ditunjukkan oleh gelombang elektromagnetiks secara terus-menerus

Transmission Impairment (Penurunan Transmisi)

Saat sinyal berjalan melalui media mereka cenderung memburuk/menurun. Ini mungkin memiliki banyak gangguan seperti:

Attenuation (Pelemahan)
Agar penerima dapat menafsirkan data secara akurat, sinyal harus cukup kuat. Bila sinyal melewati media, ia cenderung menjadi lebih lemah. Karena jarak yang terlalu jauh, ia kehilangan kekuatan.

Dispersion (Penyebaran)
Sinyal bergerak melalui media, ia cenderung menyebar dan saling bertabrakan. Jumlah dispersi tergantung pada frekuensi yang digunakan.

Delay distortion (Keterlambatan distorsi)
Sinyal dikirim melalui media dengan kecepatan dan frekuensi yang telah ditentukan. Jika kecepatan dan frekuensi sinyal tidak cocok, ada kemungkinan sinyal mencapai tujuan dengan cara yang sewenang-wenang. Di media digital, ini sangat penting agar beberapa bit lebih cepat dari yang sebelumnya dikirim.

Baca Juga: Jenis-Jenis Jaringan Komputer

Noise 
Gangguan atau fluktuasi acak sinyal analog atau digital disebut "Noise" dalam sinyal, yang dapat mendistorsi informasi aktual yang dibawa. Noise mempunyai beberapa karakter sebagai berikut:

• Thermal Noise - Panas menyebabkan konduktor elektronik dari medium yang mungkin menimbulkan noise di media. Sampai tingkat tertentu, thermal noise tidak terhindarkan.
• Intermodulation - Bila beberapa frekuensi berbagi media, interferensinya dapat menyebabkan noise di beberapa media. Noise intermodulation terjadi jika dua frekuensi yang berbeda saling berbagi media dan salah satunya memiliki kekuatan yang berlebihan atau komponen itu sendiri tidak berfungsi dengan baik, maka frekuensi yang dihasilkan mungkin tidak disampaikan sesuai yang diharapkan.
• Crosstalk - Noise semacam ini terjadi saat sinyal asing masuk ke media. Hal ini karena sinyal dalam satu media mempengaruhi sinyal medium kedua.
• Impulse - Noise ini dikenalkan karena gangguan yang tidak teratur seperti keringanan, listrik, hubungan arus pendek, atau komponen yang salah. Data digital sebagian besar dipengaruhi oleh jenis noise ini.

Transmission Media

Media dimana informasi antara dua sistem komputer dikirim, disebut media transmisi. Media transmisi mempunyai dua bentuk:

• Guided Media - Semua kabel komunikasi / kabel adalah Guided Media seperti UTP, kabel koaksial, dan fiber optic. Di media ini, pengirim dan penerima terhubung langsung dan informasinya terkirim (guided) melewatinya.
• Unguided Media - Wireless  dikatakan media terarah, karena tidak ada konektivitas antara pengirim dan penerima. Informasi tersebar di udara, dan siapa saja yang termasuk penerima sebenarnya dapat mengumpulkan informasinya.

Channel Capacity

Kecepatan transmisi informasi dikatakan sebagai kapasitas saluran. Dapat menghitungnya sebagai data rate di dunia digital. Hal ini tergantung pada banyak faktor seperti:

1. Bandwidth: Keterbatasan fisik media yang mendasarinya.
2. Error-rate: Penerimaan informasi salah karena noise.
3. Encoding: Jumlah level yang digunakan untuk signaling.

Multiplexing

Multiplexing adalah teknik untuk mencampur dan mengirim beberapa aliran data melalui satu medium. Teknik ini membutuhkan perangkat keras sistem yang disebut multiplexer (MUX) untuk multiplexing stream dan mengirimkannya ke media, dan de-multiplexer (DMUX) yang mengambil informasi dari media dan mendistribusikannya ke berbagai tujuan.

Switching

Switching adalah mekanisme dimana data / informasi dikirim dari sumber menuju tujuan yang tidak terhubung secara langsung. Jaringan memiliki perangkat interkoneksi, yang menerima data dari sumber yang terhubung langsung, menyimpan data, menganalisisnya dan kemudian ke perangkat interkoneksi berikutnya yang paling dekat dengan tujuan.

Switching dapat digambarkan sebagai berikut: