2.1.1 物理层的主要任务

在实际通信中，当两个对等的数据链路层实体请求建立物理连接进行数据传输时，物理层必须能够快速做出响应，建立相应的物理连接。在进行数据传输的过程中，物理层要维持这个链接，以保证正常比特流的传输。在数据传输结束时，物理层能够释放这个链接。

所以，物理层解决的主要问题可以归纳为：

（1）物理层要尽可能地屏蔽物理设备和传输媒体、通信手段的不同，使数据链路层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务。

（2）给其服务的上层用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行、按顺序传输的比特流）的能力，为此，物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放的诸多问题。

（3）在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。

可以看出，物理层主要任务就是为数据端设备之间提供传送数据的通路并传输数据，总结起来有以下几个方面：

（1）建立数据通路。物理层为数据端设备提供传送数据的通路，数据通路可以是一个物理媒体，也可以是多个物理媒体连接而成。一次完整的数据传输，可以包括物理连接激活、数据传送、物理连接终止等。所谓激活，就是不管有多少物理媒体参与，都要在通信的两个数据终端设备间连接起来，形成一条通路。

（2）传输数据。物理层要形成适合数据传输需要的实体，为数据传送服务。一是要保证数据能在其上正确通过，二是要提供足够的带宽（带宽是指每秒钟内能通过的比特数），以减少信道上的拥塞。传输数据的方式能满足点到点、一点到多点、串行或并行、半双工或全双工、同步或异步传输的需要。

（3）完成物理层的一些管理工作，比如诸多物理层的网络互连设备、数据终端设备DTE、数据交换设备等等的运行、响应管理等。

物理连接可以分为点对点连接和多点连接，前者可以实现两个数据链路实体之间的连接，后者可以实现一个数据链路实体与多个数据链路实体的连接。点对点连接的两个数据链路实体进行数据传输时有三种通信方式，即单工通信、半双工通信和全双工通信。单工通信是指比特流只能单方向传输的工作方式；半双工通信是指通信双方都能发送或接收比特流，但不能同时收发的工作方式；全双工通信是指通信双方能够同时发送或接收比特流的工作方式。点对点连接的两个数据链路实体进行数据传输还可以分为两种方式：串行传输和并行传输。串行传输指一个码元接一个码元地在一条信道上传输，并行传输指码元序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输。远距离数据通信考虑经济因素，为节约成本一般采用串行传输。