3.2 CAPA DE ENLACE DE DATOS

 3.2. Capa de enlace de datos 

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 aplicación provee la interfaz al usuario. 
• La capa de transporte es responsable de dividir y manejar las comunicaciones entre los procesos que funcionan en los dos sistemas finales. 
• Los protocolos de capa de red organizan nuestros datos de comunicación para que puedan viajar a través de internetworks desde el host que los origina hasta el host destino.

Organiza los unos y los ceros en formatos lógicos para:

·         Detectar errores en el nivel físico

·         Establecer el método de acceso que las computadoras deben seguir para transmitir y recibir mensajes.

·         Realizar la transferencia de datos a través del nivel físico.

·         Enviar bloques de datos de control para la sincronía.

3.2.1. Técnicas de control de acceso al medio 

La regulación de la colocación de tramas de datos en los medios es conocida como control de acceso al medio.

Cuando dos transmisiones coinciden en un medio, las señales que las forman se mezclan y dejan de ser interpretables, con lo que la información que contenían se pierde. Se dice entonces que se ha producido una colisión entre tramas.

Por ello cuando dos o más dispositivos están conectados a un mismo medio compartido, es necesario que regulen su método de acceso a dicho medio para que sus transmisiones no se mezclen.

Los objetivos de los métodos de acceso al medio son:

1. Regular el acceso a un medio compartido para tratar de impedir o reducir al máximo las colisiones entre tramas.
2. Utilizar el canal de forma eficiente aprovechando al máximo la capacidad del canal

Medios compartidos

Algunas topologías de red comparten un medio común con varios nodos. En cualquier momento puede haber una cantidad de dispositivos que intentan enviar y recibir datos utilizando los medios de red. Hay reglas que rigen cómo esos dispositivos comparten los medios. 

Hay dos métodos básicos de control de acceso al medio para medios compartidos: 

• Controlado: Cada nodo tiene su propio tiempo para utilizar el medio 
• Basado en la contención: Todos los nodos compiten por el uso del medio

Medios no compartidos

Los protocolos de control de acceso al medio para medios no compartidos requieren poco o ningún control antes de colocar tramas en los medios. Estos protocolos tienen reglas y procedimientos más simples para el control de acceso al medio. Tal es el caso de las topologías punto a punto. 

En las topologías punto a punto, los medios interconectan sólo dos nodos. En esta configuración, los nodos no necesitan compartir los medios con otros hosts ni determinar si una trama está destinada para ese nodo. Por lo tanto, los protocolos de capa de enlace de datos hacen poco para controlar el acceso a medios no compartidos.

3.2.2. Direccionamiento del control de acceso al medio y tramado de datos 

La descripción de una trama es un elemento clave de cada protocolo de capa de enlace de datos. Los protocolos de capa de enlace de datos requieren información de control para permitir que los protocolos funcionen. 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

La capa de enlace de datos realiza dos servicios básicos:

Permite a las capas superiores acceder a los medios usando técnicas, como tramas.

Controla cómo 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.

 

Como con cada una de las capas OSI, existen términos específicos para esta capa: 

 

-Trama: el PDU de la capa de enlace de datos.

-Nodo: la notación de la Capa 2 para dispositivos de red conectados a un medio común.

-Medios/medio (físico): los medios físicos para la transferencia de información entre dos nodos.

-Red (física): dos o más nodos conectados a un medio común.

3.2.3. Estándares 

A diferencia de los protocolos de las capas superiores del conjunto de aplicaciones TCP/IP, los protocolos de capa de enlace de datos generalmente no están definidos por la solicitud de comentarios (RFC). A pesar de que el Grupo de trabajo de ingeniería de Internet (IETF) mantiene los protocolos y servicios funcionales para la suite de protocolos TCP/IP en las capas superiores, la IETF no define las funciones ni la operación de esa capa de acceso a la red del modelo. La capa de acceso de red TCP/IP es el equivalente de las capas de enlace de datos OSI y la física. Estas dos capas se verán en capítulos separados para un análisis más detallado.

Las organizaciones de ingeniería que definen estándares y protocolos abiertos que se aplican a la capa de enlace de 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)

3.2.4. Comparación entre topología lógica y física

La topología de una red es la configuración o relación de los dispositivos de red y las interconexiones entre ellos. Las topologías de red pueden verse en el nivel físico y el nivel lógico.
La topología física es una configuración de nodos y las conexiones físicas entre ellos. La representación de cómo se usan los medios para interconectar los dispositivos es la topología física. Ésta se abarcará en capítulos posteriores de este curso.
Una topología lógica es la forma en que una red transfiere tramas de un nodo al siguiente. Esta configuración consiste en conexiones virtuales entre los nodos de una red independiente de su distribución física. Los protocolos de capa de enlace de datos definen estas rutas de señales lógicas. La capa de enlace de datos "ve" la topología lógica de una red al controlar el acceso de datos a los medios. Es la topología lógica la que influye en el tipo de trama de red y control de acceso a medios utilizados.
La topología física o cableada de una red probablemente no sea la misma que la topología lógica.
La topología lógica de una red está estrechamente relacionada con el mecanismo utilizado para administrar el acceso a la red. Los métodos de acceso proporcionan los procedimientos para administrar el acceso a la red para que todas las estaciones tengan acceso. Cuando varias entidades comparten los mismos medios, deben estar instalados algunos mecanismos para controlar el acceso. Los métodos de acceso son aplicados a las redes para regular este acceso a los medios. 

Las topologías lógica y física generalmente utilizadas en redes son:

• Punto a Punto 
• Multi-Acceso 
• Anillo

Las implementaciones lógicas de estas topologías y sus métodos asociados de control de acceso a los medios son abordadas en las siguientes secciones.