Capa enlace de datos

FACULTAD DE CIENCIAS INFORMÁTICAS

Portoviejo- Manabí -Ecuador

La Capa de Enlace de Datos es la responsable del intercambio de datos entre un host cualquiera y la red a la que está conectado, permitiendo la correcta comunicación y trabajo conjunto entre las capas superiores (Red, Transporte y Aplicación) y el medio físico de transporte de datos. Es decir que su principal objetivo es proporcionar una comunicación eficiente, libre de errores, entre dos máquinas adyacentes, pertenecientes a la misma red/subred. Para ello se encarga de la notificación de errores, la topología de la red y el control de flujo en la transmisión de tramas.

La Capa de Enlace de Datos

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La Capa de Enlace de Datos proporciona sus servicios a la Capa de Red, suministrando un tránsito de datos confiable a través de un enlace físico.

La Capa de Enlace de Datos


Establece los medios necesarios para una comunicación confiable y eficiente entre dos máquinas en red.

Agrega una secuencia especial de bits al principio y al final del flujo inicial de bits de los paquetes, estructurando este flujo bajo un formato predefinido llamado trama que serán entregados a la Capa Física para su transmisión.

Sincroniza el envío de las tramas, transfiriéndolas de una forma confiable libre de errores.

Principales Funciones


Envía los paquetes de nodo a nodo, ya sea usando un circuito virtual o como datagramas.

Controla la congestión de la red.

Regula la velocidad de tráfico de datos.

Controla el flujo de tramas mediante protocolos que prohíben que el remitente envíe tramas sin la autorización explícita del receptor, sincronizando así su emisión y recepción.

Se encarga de la secuencia, de enlace lógico y de acceso al medio

Principales Funciones


El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) ha subdividido la capa de enlace de datos en dos subcapas: la de Control de Enlace Lógico (LLC) y la de Control de Acceso al Medio (MAC).

Subcapas de Enlace de Datos


La Subcapa de Enlace Lógico transporta los datos de protocolo de la red, un paquete IP, y agrega más información de control para ayudar a entregar ese paquete IP en el destino, agregando dos componentes de direccionamiento: el Punto de Acceso al Servicio Destino (DSAP) y el Punto de Acceso al Servicio Fuente (SSAP). Luego este paquete IP reempaquetado viaja hacia la subcapa MAC para que la tecnología específica requerida le adicione datos y lo encapsule.

Subcapa de Enlace Lógico LLC


Subcapa de Control de acceso al medio (MAC)

Se refiere a los protocolos que sigue el host para acceder a los medios físicos, fijando así cuál de los computadores transmitirá datos binarios en un grupo en el que todos los computadores están intentando transmitir al mismo tiempo.


Control de acceso al medio

Según la forma de acceso al medio, los protocolos MAC pueden ser:

Determinísticos: en los que cada host espera su turno para transmitir.


Control de acceso al medio

No determinísticos: que se basan en el sistema de "escuchar y transmitir".


Tarjetas de red

Para realizar todas estas funciones, la Capa de Enlace de Datos se basa en un componente físico fundamental, la tarjeta de red, también denominada NIC, situada normalmente en un PC en la parte trasera del mismo, encontrándose conectada al medio de transmisión mediante conectores Jack RJ-45.


Tarjetas de red

Cada tarjeta de red posee un número identificador único, grabado en la memoria ROM de la misma por el fabricante, que se denomina dirección física o dirección de Control de Acceso al Medio (MAC), que identifica de forma unívoca al ordenador que la posee.

La dirección física está formada por 32 bits, que se representan por medio de 6 bytes hexadecimales,de los cuales los 3 primeros (24 bits), denominados Identificador Organicional Unico (UOI) son asignados al fabricante concreto, y los 3 últimos (24 bits) los asigna éste secuencialmente.


Creación de tramas

Una vez que los datos procedentes de las capas superiores son empaquetados en datagramas en la Capa de Red son transferidos a la Capa de Enlace de Datos para su transmisión al medio físico.

Para que estos datos se puedan enviar de forma correcta hay que darles un formato adecuado para su transmisión por los medios físicos, incluyéndoles además algún mecanismo de identificación de ambos host para que la transferencia quede perfectamente identificada. Esto lo consigue la Capa de Enlace de Datos disponiendo los datagramas en forma de tramas.

Una trama está formada por un campo central de datos, en el que se coloca cada datagrama recibido de la Capa de Red, y otra serie de campos con utilidad variada.


Creación de tramas

En general, el aspecto de una trama es el que sigue: Inicio de Trama0

Dirección

Longitud/Tipo

Datos FCS Fin de Trama

Campo de inicio de trama: secuencia de bytes de inicio y señalización.

Campo de dirección: secuencia de 12 bytes que contiene información para el direccionamiento físico de la trama.

Campo longitud/tipo: en algunas tecnologías de red existe un campo longitud, que especifica la longitud exacta de la trama, mientras que en otros casos aquí va un campo tipo, que indica qué protocolo de las capas superiores es el que realiza la petición de envío de los datos.


Creación de tramas

Campo de datos: campo de 64 a 1500 bytes, en el que va el paquete de datos a enviar.

Campo FCS: o campo de secuencia de verificación de trama, de 4 bytes, que contiene un número calculado mediante los datos de la trama, usado para el control de errores en la transmisión.

Campo de fin de trama: aunque mediante los campos inicio de trama y longitud se puede determinar con precisión dónde acaba una trama, a veces se incluye en este campo una secuencia especial de bytes que indican a los host que escuchan en red el lugar donde acaba la trama.


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