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La capa de enlace de datos proporciona un medio paraintercambiar datos a través de medios locales comunes
La capa de enlace de datos realiza dos servicios básicos:
• Permite a las capas superiores acceder a los mediosusando técnicas, como tramas.
• Controla cómo los datos se ubican en los medios y sonrecibidos desde los medios usando técnicas comocontrol de acceso a los medios y detección de errores.
CAPA DE ENLACE DE DATOS:ACCESO AL MEDIO
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Como con cada una de las capas OSI,existen términos específicos para estacapa:
TRAMA:El PDU de la capa de enlace de datos.
NODO:La notación para dispositivos de redconectados a un medio común.
MEDIOS FISICOS:Los medios físicos para la transferenciade información entre dos nodos.
RED FISICA:Dos o más nodos conectados a unmedio común.
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ACCESO AL MEDIO DE LA CAPASUPERIOR
Cada enlace entre dispositivos utilizaun medio diferente.
Entre la PC y el router puede haber unenlace Ethernet.
Los routers están conectados a travésde un enlace satelital y la computadoraportátil está conectada a través de unenlace inalámbrico al último router.
En este ejemplo, como un paquete IPviaja desde la PC hasta la computadoraportátil, será encapsulado en la tramaEthernet, desencapsulado, procesado yluego encapsulado en una nueva tramade enlace de datos para cruzar elenlace satelital.
Para el enlace final, el paquete utilizaráuna trama de enlace de datosinalámbrica desde el router a lacomputadora portátil.
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Una trama es un elemento clave de cada protocolo de capade enlace de datos.
Los protocolos de capa de enlace de datos requiereninformación de control para permitir que los protocolosfuncionen. La información de control puede indicar:
• Qué nodos están en comunicación con otros• Cuándo comienza y cuándo termina la comunicación entre
nodos individuales• Qué errores se producen mientras los nodos se comunican• Qué nodos se comunicarán luego
CREACION DE UNA TRAMAClic
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La trama de la capa de enlacede datos incluye:
DATOS:El paquete desde la Capa de red
ENCABEZADO:Contiene información decontrol como direccionamientoy está ubicado al comienzo delPDU
TRAILER:Contiene información decontrol agregada al final delPDU
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La capa de enlace de datos existe como una capa de conexión entre losprocesos de software de las capas por encima de ella y la capa física debajode ella. Como tal, prepara los paquetes de capa de red para la transmisióna través de alguna forma de medio, ya sea cobre, fibra o entornos o mediosinalámbricos.
En muchos casos, la Capa de enlace de datos está incorporada en unaentidad física como tarjeta de interfaz de red (NIC) de Ethernet, que seinserta dentro del bus del sistema de una computadora y hace la conexiónentre los procesosde software que se ejecutan en la computadora y los medios físicos.
Sin embargo, la NIC no es solamente una entidad física. El softwareasociado con la NIC permite que la NIC realice sus funciones deintermediara preparando los datos para la transmisión y codificando losdatos como señales que deben enviarse sobre los medios asociados.
CONEXIÓN DE SERVICIOS DE CAPASUPERIOR A LOS MEDIOS
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SUBCAPA DE ENLACE DE DATOS
Para dar soporte a una gran variedad de funciones de red, la capa deenlace de datos a menudo se divide en dos subcapas: una subcapasuperior y una subcapa inferior.
La subcapa superior define los procesos de software queproporcionan servicios a los protocolos de capa de red.
La subcapa inferior define los procesos de acceso a los medios querealiza el hardware.
Separar la capa de enlace de datos en subcapas permite a un tipo detrama definida por la capa superior acceder a diferentes tipos demedios definidos por la capa inferior. Tal es el caso en muchastecnologías LAN, incluida Ethernet.
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Las dos subcapas comunes de LANson:
Control de enlace lógico
El control de enlace lógico (LLC)coloca información en la trama queidentifica qué protocolo de capa dered está siendo utilizado por la trama.Esta información permite que variosprotocolos de la Capa 3, tales como IPe IPX, utilicen la misma interfaz de redy los mismos medios.
Control de acceso al medioEl control de acceso al medio (MAC)proporciona a la capa de enlace dedatos el direccionamiento y ladelimitación de datos de acuerdo conlos requisitos de señalización física delmedio y al tipo de protocolo de capade enlace de datos enuso.
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Las organizaciones de ingeniería que definen estándaresy protocolos abiertos que se aplican a la capa de enlacede datos incluyen:
• Organización Internacional para la Estandarización(ISO)• Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos(IEEE)• Instituto Nacional Estadounidense de Estándares(ANSI)• Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU)
LOS ESTANDARES: CAPA DE ENLACE DEDATOS
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Algunas topologías de la red comparten un medio común convarios nodos. En cualquier momento puede haber una cantidad dedispositivos que intentan enviar y recibir datos utilizando losmedios de red. Hay reglas que rigen cómo esos dispositivoscomparten los medios.
Hay dos métodos básicos de control de acceso para medioscompartidos:
Controlado: cada nodo tiene su propio tiempo para utilizar elmedio
Con base en la contención: todos los nodos compiten por el usodel medio
CONTROL DE ACCESO AL MEDIOPARA MEDIOS COMPARTIDOS
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Acceso controladoClic
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Acceso por contención
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Los protocolos de control de acceso para medios nocompartidos requieren poco o ningún control antes decolocar tramas en los medios.
Estos protocolos tienen reglas y procedimientos mássimples para el control de acceso al medio. Tal es el caso delas topologías punto a punto.
En conexiones punto a punto, la capa de enlace de datostiene que considerar si la comunicación es half-duplex ofull-duplex.
CONTROL DE ACCESO AL MEDIOPARA MEDIOS NO COMPARTIDOS
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Es una comunicación que permite la recepción ytransmisión en forma simultanea.
Es decir, en la comunicación full-duplex, los dosdispositivos pueden transmitir y recibir en losmedios al mismo tiempo. La capa de enlace dedatos supone que los medios están disponiblespara transmitir para ambos nodos en cualquiermomento. Por lo tanto, no hay necesidad dearbitraje de medios en la capa de enlace de datos.
FULL-DUPLEXClic
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Es una comunicación que solo permite queuna estación reciba mientras la otra transmite.
Es decir, en la comunicación half-duplexpueden transmitir y recibir en los medios,pero no pueden hacerlo simultáneamente.
HALF- DUPLEXClic
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La topología de una red es la configuración orelación de los dispositivos de red y de lasinterconexiones entre ellos. Las topologías de redpueden verse en el nivel físico y en el nivel lógico.
LA TOPOLOGÍA FÍSICA es unaconfiguración de nodos y las conexiones físicasentre ellos. La representación de cómo se usanlos medios para interconectar los dispositivos esla topología física
COMPARACION ENTRE LATOPOLOGIA FISICA Y LOGICA
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UNA TOPOLOGÍA LÓGICA es la forma en queuna red transfiere tramas de un nodo al siguiente. Estaconfiguración consiste en conexiones virtuales entrelos nodos de una red independiente de su distribuciónfísica. Los protocolos de capa de enlace de datosdefinen estas rutas de señales lógicas.
Las topologías lógica y física generalmente utilizadas enredes son:
Punto a PuntoAcceso múltipleAnillo
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Una topología punto a punto conecta dos nodosdirectamente entre sí. En redes de datos contopologías punto a punto, el protocolo de controlde acceso al medio puede ser muy simple.
Todas las tramas en los medios sólo pueden viajara los dos nodos o desde éstos. El nodo en unextremo coloca las tramas en los medios y elnodo en el otro extremo las saca de los mediosdel circuito punto a punto.
TECNOLOGIA PUNTO A PUNTOClic
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En las redes punto a punto, si los datos sólo pueden circularen una dirección a la vez, está funcionando como un enlacehalf-duplex. Si los datos pueden circular exitosamente a lolargo del enlace desde cada nodo simultáneamente, es unenlace full-duplex.
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Una topología lógica de acceso múltiple permite auna cantidad de nodos comunicarse con losmismos medios compartidos.
Los datos desde un sólo nodo pueden colocarseen el medio en cualquier momento.
Cada nodo ve todas las tramas que se encuentranen el medio, pero solamente el nodo al cual sedirige la trama procesa sus contenidos.
TECNOLOGIA DE ACCESO MULTIPLEClic
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Para este tipo de topología lógica seencuentran disponibles varias técnicas decontrol de acceso a los medios.
El protocolo de capa de enlace de datosespecifica el método de control de acceso almedio que proporcionará el balance apropiadoentre el control de trama, la protección detrama y la sobrecarga de red.
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En una topología lógica de anillo, cada nodo recibeeventualmente una trama. Si la trama no estádireccionada al nodo, el nodo pasa la trama al nodosiguiente. Esto permite que un anillo utilice una técnicade control de acceso a los medios controlado que sedenomina paso de tokens.
Los nodos en una topología lógica de anillo retiran latrama del anillo, examinan la dirección y la envían si noestá dirigida para ese nodo. En un anillo, todos losnodos alrededor del mismo entre el nodo de origen yde destino examinan la trama.
TOPOLOGIA ANILLO
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El encabezado de trama contiene la información de control que especifica elprotocolo de capa de enlace de datos para la topología lógica específica y losmedios en uso.
Los campos típicos del encabezado de trama incluyen:Campo Inicio de trama: indica el comienzo de la tramaCampos Dirección de origen y de destino: indica los nodos de origen y destino enlos mediosCampo Prioridad/Calidad de servicio: indica un tipo particular de servicio decomunicación para el procesamientoCampo Tipo: indica el servicio de la capa superior que se incluye en la tramaCampo Control de conexión lógica: se utiliza para establecer la conexión lógicaentre nodosCampo Control de enlace físico: se utiliza para establecer el enlace a los mediosCampo Control de flujo: se utiliza para iniciar y detener el tráfico a través de losmediosCampo Control de congestión: indica la congestión en los medios
TRAMADO FUNCION DELENCABEZADO
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Los protocolos de capa de enlace de datosagregan un tráiler en el extremo de cadatrama. El tráiler se utiliza para determinar si latrama llegó sin errores. Este proceso sedenomina detección de errores.
La detección de errores se logra al colocar unresumen lógico o matemático de los bits quecomprenden la trama en el tráiler.
TRAMADO: FUNCION DEL TRAILERClic
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Secuencia de verificación de trama
El campo Secuencia de verificación de trama(FCS) se utiliza para determinar si seprodujeron errores de transmisión yrecepción de la trama. La detección de erroresse agrega a la capa de enlace de datos porquees ahí donde se transfieren los datos a travésde los medios
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