CAPITULO 7 Capa de enlace de dados

Isaac Tola Yucra

CONTENIDO

1. Introducción

2. Acceso al medio de capa superior

3. Control de transferencia atreves de medios locales

4. Creación de una trama

5. Conexión de servicios de la capa superior a los medios

6. Técnicas de control de acceso al medio

7. Control de acceso al medio para medios compartidos

8. Control de acceso al medio para medios no compartidos

9. Topologías lógicas y físicas

10. Direccionamiento del control de acceso al medio y tramados de datos

IntroduccionCapa de enlace de datos

• La función de la capa de enlace de datos OSI es preparar los paquetes de la capa de red para ser transmitidos y controlar el acceso a los medios físicos.

La capa de enlace de datos utiliza dos servicios básicos• Permite a las capas superiores acceder a los medios usando tramas.

• Controla como se ubican los datos en los medios y como son recibidos usando técnicas como control de acceso a los medios y detección de errores.

Términos específicos para la capa de enlace de datos

• Trama: DPU en la capa de enlace de datos.• Nodo: dispositivos de red conectados a un medio común.• Medios: medios físicos para transferencia de

información.• Red: dos o más nodos conectados a un medio en común.

Acceso al medio de capa superior

La capa de enlace de datos avisa a las capas superiores de la responsabilidad de colocar y recibir datos de la red.

Esta capa proporciona servicios para soportar los procesos de comunicación para cada medio por el cual se transmitirán los datos.

En cual cualquier intercambio de paquetes de red, puede haber muchas transiciones de medios.

En cada salto a lo largo de una ruta, un dispositivo intermediario, generalmente un router, acepta las tramas de un medio, desencapsula la trama y luego envía el paquete a una nueva trama apropiada a los medios de tal segmento de la red física. Cada transición a un router puede requerir un protocolo diferente de la capa de enlace de datos para el transporte a un nuevo medio.

Control de transferencia atreves de medios locales

Es la técnica para colocar y sacar la trama de los medios.

El router de la figura tiene dos interface una para LAN y otra para WAN. A medidas que el router procesa tramas, utiliza servicios de la capa de enlace para recibir la trama desde un medio, desencapsular la trama de la capa tres, reencapsular la PDU en una nueva trama colocar en el medio del siguiente enlace de red.

Creación de una tramaLa capa de enlace de datos prepara un paquete para transportar a través de los medios locales, encapsulándolo con un encabezado y un tráiler para crear una trama.

La trama de la capa de enlace incluye:• Datos: El paquete desde la capa de red.• Encabezado: Contiene información de control como

direccionamiento y esta ubicado al comienzo de la DPU.• Tráiler: Contiene información de control agregada al final de la

DPU.

Conexión de servicios de la capa superior a los medios

En capa de enlace de datos existe una capa de conexión entre los procesos de las capas de encima de ella y la capa física debajo de ella. Como tal prepara los paquetes de la capa de red para la transición a través de medios, como ser fibra, cobre o medios inalámbricos.

Subcapas de en enlace de datos.- esta capa se divide en dos subcapas.

Las Subcapas son:

• La subcapa Superior: Define los procesos de software que proveen servicios a los protocolos de la capa de red.

• La subcapa Inferior: Define los procesos de acceso a los medios realizado por el hardware.

Esto permite a un tipo de la trama defina por la capa superior acceder a diferentes tipos de medios definidos por la capa inferior. Tal es el caso en la tecnología LAN y Ethernet.

Las dos subcapas de Ethernet son:• Control de enlace lógico (LLC): Entrama el paquete de

la red e identifica el protocolo de la capa tres.• Control de Acceso al medio (MAC): direcciona la trama

y marca el comienzo y el fin de la trama.

Estándares de la capa de enlace de datos

Técnicas de control de acceso al medio

Los protocolos de la capa de enlace de datos definen las reglas de acceso a los diferentes medios. El método de control de acceso depende de:

• Compartir medios: si y como los nodos comparten los medios.

• Topología: Como la conexión entre los nodos se muestran en la capa de enlace de datos.

Control de acceso al medio para medios compartidos

Hay dos métodos:

• Controlado: Cada nodo tiene su propio tiempo para utilizar el medio.

• Basado en contención: todos los medios compiten por el uso del medio.

Acceso controlado para medios compartidos

Los dispositivos de red toman turnos, en secuencias para acceder al medio. Cuando un dispositivo coloca una trama en los medios, ningún otro dispositivo puede hacerlo hasta que la trama haya llegado a destino y haya sido procesada por el destino.

Acceso basado en contención para medios compartidos

Permiten que cualquier dispositivo intente acceder al medio siempre que haya datos para enviar. Para evitar caos en los medios, estos medios usan un proceso de Acceso múltiple por detección de portadora (CSMA) si no detecta una señal portadora, el dispositivo envía sus datos. La redes Ethernet e inalámbricas utilizan (CSMA).

Control de acceso al medio para medios no compartidos

Estos requieren poco control para 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 la topología punto a punto.

Sus protocolos son:

• Half duplex• Full duplex

FULL DUPLEX

Los dos dispositivos pueden transmitir y recibir en los medios al mismo tiempo.

HALF DUPLEX

Los dispositivos pueden transmitir y recibir en los medios pero no pueden hacerlo simultáneamente.

Topologías lógicas y físicas

• Topología física.- Es una configuración de nodos y las conexiones físicas entre ellos.

• Topología lógica.- Es la forma en que una red transfiere tramas de un nodo al siguiente.

Redes utilizadas por las topologías lógicas y físicas son

• Punto a punto• Múlti-Acceso• Anillo

Topología punto a punto

En la redes punto a punto los datos pueden fluir de una dirección a la vez “HALF DUPLEX” si los datos pueden fluir simultáneamente son “FULL DUPLEX”.

Topología Múlti-Acceso

Esta topología permite a una cantidad de nodos comunicarse utilizando los mismos medios compartidos.

Los métodos de control de acceso al medio son generalmente CSMA/CD o CSMA/CA. Sin embargo el método de paso de token (señal) también puede utilizarse.

Topología Anillo

cada nodo recibe una trama por turno, si la trama no está direccionada al nodo, el nodo pasa la trama al siguiente nodo. Esto permite que un anillo utilice una técnica de control de acceso al medio llamada paso de Tokens.

Direccionamiento del control de acceso al medio y tramados de datos

Protocolo de la capa de enlace de datos: Trama

La trama tiene tres partes básicas:

• Encabezado• Datos• Tráiler

Función del encabezado

El encabezado de la trama contiene la información de control especificada por el protocolo de la capa de enlace de datos.

Los campos del encabezado de la trama incluyen:

• Campo de inicio de la trama: indica el inicio de la trama.• Campo de dirección de origen y destino: indica los

nodos de origen y destino en los medios.• Campo tipo/longitud: es un campo opcional: utilizado

por algunos protocolos para establecer qué tipo de dato está ingresando o posiblemente la longitud de la trama

Función del Tráiler

Determina si la trama llego sin errores. Este proceso se denomina detección de errores.

Los campos del Tráiler de la trama incluyen:

Secuencia de verificación de trama (FSC).- Se utiliza para determinar si ocurrieron errores de transmisión y recepción de la trama. Es un mecanismo que descubre la mayoría de errores causados en los medios.

El campo Detener Trama.- Es un campo opcional que se utiliza cuando la longitud de la trama no se encuentra especificada en el campo Tipo/Longitud. También indica cuando la trama ya fue transmitida.

FÍN