Objetivo da camada de link de dados
Objetivo da camada de link de dados

Objetivo da camada de link de dados

A CAMADA DE LINK DE DADOS

A camada de enlace de dados do modelo OSI (Camada 2), conforme mostrado na figura, prepara os dados da rede para a rede física. A camada de enlace de dados é responsável pela placa de interface de rede (NIC) para comunicações da placa de interface de rede. A camada de link de dados faz o seguinte:

  • Permite que as camadas superiores acessem a mídia. O protocolo da camada superior desconhece completamente o tipo de mídia usado para encaminhar os dados.
  • Aceita dados, geralmente pacotes da Camada 3 (ou seja, IPv4 ou IPv6) e os encapsula em quadros da Camada 2.
  • Controla como os dados são colocados e recebidos na mídia.
  • Troca quadros entre pontos de extremidade na mídia de rede.
  • Recebe dados encapsulados, geralmente pacotes da Camada 3, e os direciona para o protocolo adequado da camada superior.
  • Executa a detecção de erros e rejeita qualquer quadro corrompido.
A camada de link de dados

Em redes de computadores, um nó é um dispositivo que pode receber, criar, armazenar ou encaminhar dados ao longo de um caminho de comunicação. Um nó pode ser um dispositivo final, como um laptop ou telefone celular, ou um dispositivo intermediário, como um switch Ethernet.

Sem a camada de enlace, os protocolos da camada de rede, como o IP, teriam que fazer provisões para se conectar a todos os tipos de mídia que poderiam existir ao longo de um caminho de entrega. Além disso, toda vez que uma nova tecnologia de rede ou meio IP fosse desenvolvida, o IP teria que se adaptar.

A figura exibe um exemplo de como a camada de enlace de dados adiciona o destino Ethernet da Camada 2 e as informações da NIC de origem a um pacote da Camada 3. Em seguida, ele converteria essas informações em um formato compatível com a camada física (ou seja, a camada 1).

Pacote de camada de enlace de dados

IEEE 802 LAN / MAN DATA LINK SUBLAYERS

Os padrões IEEE 802 LAN / MAN são específicos para LANs Ethernet, LANs sem fio (WLAN), redes de área pessoal sem fio (WPAN) e outros tipos de redes locais e metropolitanas. A camada de enlace de dados LAN / MAN IEEE 802 consiste nas seguintes duas subcamadas:

  • Logical Link Control (LLC) – Esta subcamada IEEE 802.2 comunica-se entre o software de rede nas camadas superiores e o hardware do dispositivo nas camadas inferiores. Ele coloca informações no quadro que identifica qual protocolo da camada de rede está sendo usado para o quadro. Essas informações permitem que vários protocolos da camada 3, como IPv4 e IPv6, usem a mesma interface de rede e mídia.
  • Media Access Control (MAC) – Implementa esta subcamada (IEEE 802.3, 802.11 ou 802.15) no hardware. É responsável pelo encapsulamento de dados e controle de acesso à mídia. Ele fornece endereçamento de camada de enlace e está integrado a várias tecnologias de camada física.

A figura mostra as duas subcamadas (LLC e MAC) da camada de enlace de dados.

Camada de link de dados de subcamadas

A subcamada LLC pega os dados do protocolo de rede, que geralmente são pacotes IPv4 ou IPv6, e adiciona informações de controle da Camada 2 para ajudar a entregar o pacote ao nó de destino.

A subcamada MAC controla a NIC e outro hardware responsável por enviar e receber dados no meio LAN / MAN com fio ou sem fio.

A subcamada MAC fornece encapsulamento de dados:

  • Delimitação de quadro – O processo de enquadramento fornece delimitadores importantes para identificar campos em um quadro. Esses bits de delimitação fornecem sincronização entre os nós transmissores e receptores.
  • Endereçamento – Fornece endereçamento de origem e destino para transportar o quadro da Camada 2 entre dispositivos no mesmo meio compartilhado.
  • Detecção de erros – Inclui um trailer usado para detectar erros de transmissão.

A subcamada MAC também fornece controle de acesso à mídia, permitindo que vários dispositivos se comuniquem em uma mídia compartilhada (half-duplex). As comunicações full-duplex não requerem controle de acesso.

FORNECENDO ACESSO À MÍDIA

Cada ambiente de rede que os pacotes encontram ao viajar de um host local para um host remoto pode ter características diferentes. Por exemplo, uma LAN Ethernet geralmente consiste em muitos hosts disputando o acesso no meio de rede. A subcamada MAC resolve isso. Com links seriais, o método de acesso pode consistir apenas em uma conexão direta entre apenas dois dispositivos, geralmente dois roteadores. Portanto, eles não requerem as técnicas empregadas pela subcamada MAC IEEE 802.

As interfaces do roteador encapsulam o pacote no quadro apropriado. Um método de controle de acesso à mídia adequado é usado para acessar cada link. Em qualquer troca de pacotes da camada de rede, pode haver várias camadas de enlace de dados e transições de mídia.

A cada salto ao longo do caminho, um roteador executa as seguintes funções da Camada 2:

  1. Aceita um quadro de uma mídia
  2. Desencapsula o quadro
  3. Encapsula o pacote em um novo quadro
  4. Encaminha o novo quadro apropriado para o meio desse segmento da rede física

O roteador na figura possui uma interface Ethernet para se conectar à LAN e uma interface serial para se conectar à WAN. Conforme o roteador processa os quadros, ele usará os serviços da camada de enlace para receber o quadro de um meio, desencapsulá-lo para a PDU da Camada 3, reencapsular a PDU em um novo quadro e colocar o quadro no meio do próximo link da rede.

Fornecimento de acesso à mídia

PADRÕES DA CAMADA DE LINK DE DADOS

Os protocolos da camada de enlace geralmente não são definidos por RFCs (Request for Comments), ao contrário dos protocolos das camadas superiores do conjunto TCP / IP. A Internet Engineering Task Force (IETF) mantém os protocolos e serviços funcionais para o conjunto de protocolos TCP / IP nas camadas superiores, mas eles não definem as funções e a operação da camada de acesso à rede TCP / IP.

As organizações de engenharia que definem padrões abertos e protocolos que se aplicam à camada de acesso à rede (ou seja, as camadas física e de enlace de dados OSI) incluem o seguinte:

  • Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE)
  • União Internacional de Telecomunicações (UIT)
  • Organização Internacional de Padronização (ISO)
  • American National Standards Institute (ANSI)

Os logotipos dessas organizações são mostrados na figura.

Logotipos de organização de engenharia

Logotipos de organização de engenharia
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