Conceptos básicos de la red: capa de enlace de datos OSI - simulaciones

La interconexión de sistemas abiertos (OSI) La capa de enlace de datos es la capa más baja a la que se asigna el significado a los bits que se transmiten a través de la red. Los protocolos de enlace de datos tratan cosas como el tamaño de cada paquete de datos que se enviarán, un medio de abordar cada paquete para que se entregue al destinatario deseado y una forma de garantizar que los nodos no intenten transmitir datos al mismo tiempo.

La capa de enlace de datos también proporciona detección y corrección de errores básicos para garantizar que los datos enviados sean los mismos que los datos recibidos. Si se produce un error incorregible, el estándar de enlace de datos debe especificar cómo se debe informar al nodo del error para que pueda retransmitir los datos.

En la capa de enlace de datos, cada dispositivo de la red tiene una dirección conocida como dirección de control de acceso a medios, o dirección MAC. Esta dirección está realmente integrada en todos los dispositivos de red por parte del fabricante. Las direcciones MAC son únicas; no hay dos dispositivos de red fabricados por ningún fabricante en ninguna parte del mundo que puedan tener la misma dirección MAC.

Puede ver la dirección MAC del adaptador de red de una computadora abriendo una ventana de comando y ejecutando el comando ipconfig / all. En este ejemplo, la dirección MAC de la tarjeta de red es A4-BA-DB-01-99-E8. (El comando ipconfig se refiere a la dirección MAC como dirección física. )

Dos tipos de dispositivos de capa de enlace de datos se usan comúnmente en redes: puentes e interruptores. Un bridge es un repetidor inteligente que conoce las direcciones MAC de los nodos a ambos lados del puente y puede reenviar los paquetes en consecuencia. Un conmutador es un concentrador inteligente que examina la dirección MAC de los paquetes que llegan para determinar a qué puerto reenviar el paquete.

Una función importante de la capa de enlace de datos es asegurarse de que dos computadoras no intenten enviar paquetes a través de la red al mismo tiempo. Si lo hacen, las señales colisionarán entre sí y la transmisión se distorsionará.

Ethernet logra esta hazaña mediante el uso de una técnica llamada CSMA / CD, que significa acceso múltiple por detección de portadora con detección de colisión. Esta frase es un bocado, pero si la desmontas pieza por pieza, obtendrás una idea de cómo funciona.

• Sentido de operador significa que cada vez que un dispositivo desea enviar un paquete a través de los medios de la red, primero escucha los medios de la red para ver si alguien más ya está enviando un paquete.

• Acceso múltiple significa que nada impide que dos o más dispositivos intenten enviar un mensaje al mismo tiempo.Claro, cada dispositivo escucha antes de enviar. Sin embargo, supongamos que dos dispositivos escuchan, no oyen nada, y luego proceden a enviar sus paquetes al mismo tiempo.

• Detección de colisión significa que después de que un dispositivo envía un paquete, escucha atentamente para ver si el paquete se bloquea en otro paquete. Esto es como escuchar los chirridos de los frenos en la parada de cuatro vías. Si el dispositivo escucha el chirrido de los frenos, espera un período aleatorio y luego intenta enviar el paquete nuevamente.

CSMA / CD funciona bastante bien para redes más pequeñas. Sin embargo, después de que una red alcanza alrededor de 30 computadoras, los paquetes comienzan a colisionar como locos y la red se ralentiza. Cuando eso sucede, la red debe dividirse en dos o más secciones separadas que a veces se denominan dominios de colisión.