La función de la capa de enlace de datos de OSI es preparar los paquetes de la capa de red para ser transmitidos y controlar el acceso a los medios físicos.
La capa de enlace de datos realiza dos servicios básicos:
- Permite a las capas superiores acceder a los medios usando técnicas, como tramas.
- Controlar como los datos se ubican en los medios y son recibidos desde los medios usando técnicas como control de acceso a los medios y detección de errores.
La capa de enlace de datos es responsable del intercambio de tramas entre nodos a través de los medios de una red física.
La técnica utilizada para colocar y sacar la trama de los medios se llama método de control de acceso al medio. Los métodos de control de acceso al medio descritos en los protocolos de capa de enlace de datos definen los procesos por los cuales los dispositivos de red pueden acceder a los medios de red y transmitir tramas en diferentes entornos de red.
Los tipos de campos típicos de una trama son: Campos indicadores de comienzo y fin, direccionamiento de campos, Campo tipo de la PDU contenida en la trama, calidad (Campos de control) y campos de datos (nivel 3).
En muchos casos, la capa de enlace de datos esta incorporada en una entidad fisica, como en una NIC Ethernet.
Para sostener una gran variedad de funciones de red, la capa de enlace de datos se divide en dos subcapas: La subcapa superior define los procesos de software que proveen servicios a los protocolos de capa de red y la subcapa inferior define los procesos de acceso a los medios realizados por el hardware.
Las dos subcapas comunes de LAN son:
- Control de enlace lógico (LLC) coloca la información del nivel superior en la trama e identifica que protocolo de capa de red esta siendo utilizado. Perrmite tener varios protocolos de capa 3 (IP, IPX, etc).
- Control de acceso al medio (MAC) proporciona a la capa de enlace de datos el direccionamiento y la delimitación de comienzo y fin de los datos de acuerdo con los requisitos de señalizacion fisica del medio y al tipo de protocolo de capa de enlace de datos en uso.
Estandares de capa de enlace de datos:
- ISO: HDLC
- IEEE: 802.2 (LLC), 802.3 (Ethernet), 802.5 (Token Ring), 802.11 (Wireless LAN).
- ITU: Q.922 (Frame Relay), Q.921 (ISDN) y HDLC
- ANSI: 3T9.5 y ADCCP
La regulación de la colocación de tramas de datos en los medios es conocida como control de acceso al medio. Las tecnicas de control de acceso al medio definen si los nodos comparten los medios y de que manera lo hacen. Hay dos metodos basicos de control de acceso al medio para medios compartidos:
- Controlado (Cada nodo tiene su propio tiempo para utilizar el medio). Ej: Token Ring, FDDI (Determinista)
- Basado en la contención (Todos los nodos compiten por el uso del medio). Ej: Ethernet e Inalambricas (No determinista).
El metodo basado en la contencion usan un proceso de acceso multiple por deteccion de portadora (CSMA). Ethernet utiliza CSMA/CD (CSMA/Deteccion de Colision) que envia los datos y en caso de colision paran y lo intentan despues. Las redes inalambricas 802.11 utilizan CSMA/CA (CSMA/Prevencion de Colisiones) que envian previo a los datos un mensaje sobre su intencion de utilizarlo.
El metodo de acceso al medio utilizado por capa 2 se determina por la topologia logica, no por la fisica.
El encabezado y el trailer de una trama depende en gran medida de la fiabilidad del medio (mas fiable è Menor tamaño)
Los campos tipicos de encabezado de trama incluyen: Campo inicio de trama, campos de direccion origen y destino, prioridad/calidad del campo de servicio, campo tipo (servicio capa superior), campo de control de conexión logica (para establecer la conexión logica entre nodos), campo de control de enlace fisico (para establecer enlace a los medios), campo de control de flujo y campo de control de congestion.
En las topologias punto a punto no requieren direccionamiento, ya que solo tienen un camino donde ir (en capa 2).
En el trailer de la trama va el FCS que sirve para DETECTAR (no corregir) errores y el campo final de trama.
Hay una gran cantidad de dispositivos que pueden actuar como nodos, como tarjetas NIC o las interfaces de los routers y los switchs.
Los estandares Ethernet (802.2 y 802.3) definen los protocolos de la capa 2 y las tecnologias de la capa 1. MAC è 48 bits
Señalizador: Indica comienzo y finalizacion de una trama
Destino: Direccion de broadcast PPP. PPP no asigna direcciones individuales.
Control: 0000 0011
Protocolo: Identifica el protocolo encapsulado en el campo de datos de la trama
FCS: Deteccion de errores. Pueden utilizarse 2 o 4 bytes.
Protocolo Inalambrico LAN: 802.11 es una extension del 802. Utiliza el mismo 802.2 LLC pero diferentes subcapa MAC y capa fisica. Las redes 802.11 usan acuse de recibo de enlace de datos para confirmar que una trama se recibio con éxito, sino se recibe se retransmite de nuevo la trama. Servicios admitidos por la 802.11 son autenticacion, asociación (conectividad a un dispositivo inalambrico) y privacidad (encriptación). La trama 802.11 contiene: Campo de version del protocolo (versión 802.11), campos tipo y subtipo (identifica una de las tres funciones y subfunciones de la trama: Control, datos y administración), campo A DS (establecido en 1 en las tramas de datos destinadas al sistema de distribución), campo Desde DS (establecido a 1 en tramas de datos que salen del sistema de distribución), campo más fragmentos (1 en tramas con mas fragmentos), campo reintentar (1 si es una trama retransmitida anteriormente), campo administración de energía (1 nodo en modo ahorro de energia), Campo Más datos (establecido en 1 para indicar a un nodo en el modo ahorro de energía que más tramas se guardan en la memoria del búfer de ese nodo), Campo Privacidad equivalente por cable (WEP) (establecido en 1 si la trama contiene información encriptada WEP por seguridad), Campo Orden (establecido en 1 en una trama de tipo datos que utiliza la clase de servicio Estrictamente ordenada, no requiere reordenamiento), Campo Duración/ID (tiempo, en microsegundos, requerido para transmitir la trama o una identidad de asociación (AID) para la estación que transmitió la trama), Campo Dirección de destino (DA) (la dirección MAC del nodo de destino final en la red), Campo Dirección de origen (SA)(la dirección MAC del nodo que inició la trama), Campo Dirección del receptor (RA)(MAC del dispositivo inalámbrico que es el receptor inmediato de la trama), Campo Dirección del transmisor (TA)(MAC del dispositivo inalámbrico que transmitió la trama), Campo Número de secuencia (número de secuencia asignado a la trama), Campo Número de fragmento, Campo Cuerpo de la trama (datos) y Campo FCS.
1 comentarios:
muchas gracias muy buena info :)
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