Fundamentos y Funcionamiento de la Capa de Enlace de Datos (OSI Nivel 2)

Introducción a la Capa de Enlace de Datos (OSI Nivel 2)

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.

Servicios Básicos de la Capa de Enlace

La capa de enlace de datos realiza dos servicios básicos:

• Permite a las capas superiores acceder a los medios, encapsulando los datos en tramas y desencapsulando cuando se reciben.
• Controla cómo los datos se ubican en los medios y son recibidos desde los medios usando técnicas como control de acceso al medio y detección de errores.

Arquitectura de la Capa de Enlace

La capa de enlace de datos a menudo se divide en dos subcapas:

• Una subcapa superior: LLC (Logical Link Control).
• Una subcapa inferior: MAC (Media Access Control).

Estándares para la Capa de Enlace de Datos (IEEE)

Los estándares más relevantes definidos por el IEEE son:

• 802.2 (LLC)
• 802.3 (Ethernet)
• 802.5 (Token Ring)
• 802.11 (Wireless LAN)

Control de Acceso al Medio (MAC)

Los métodos de control de acceso al medio definen los procesos por los cuales los dispositivos de red pueden acceder a los medios de red y transmitir tramas en diferentes entornos de red.

Métodos Básicos de Control de Acceso para Medios Compartidos

Existen dos métodos principales para gestionar el acceso a medios compartidos:

1. Controlado: Cada nodo tiene su propio tiempo para utilizar el medio. Es ineficiente si hay muchos nodos que usan la red.
2. Basado en la Contienda (o Enfrentamiento): Todos los nodos compiten por el uso del medio utilizando un método de CSMA (CSMA/CD o CSMA/CA) para detectar primero si los medios están transportando una señal.

Topologías de Red: Lógica vs. Física

Las topologías lógica y física (o cableada) de una red no tienen por qué ser la misma. Las más utilizadas son:

• Punto a Punto
• Multi-Acceso
• Anillo

La topología lógica es la forma en que una red transfiere tramas de un nodo al siguiente, independientemente de la distribución física de los nodos.

h4>Topología Lógica Punto a Punto

No se utiliza MAC (Control de Acceso al Medio). En redes punto a punto, es esta la que determina el método de acceso al medio y no la topología física.

Topología Multi-Acceso

Sí se utiliza MAC. Se necesita un método que reduzca las colisiones entre las diferentes señales, como CSMA/CD o CSMA/CA.

Topología Token Ring (Anillo de Testigo)

Se coloca una señal en el anillo. El nodo que quiere transmitir espera que le llegue el token (testigo) y lo retira del medio para construir la trama y colocarla de nuevo en el anillo.

Detección de Errores y Protocolos

Detección de Errores

La detección de errores se logra colocando un resumen lógico o matemático de los bits que comprenden la trama en el campo FCS (Frame Check Sequence).

Protocolos de la Capa de Enlace

Algunos de los protocolos clave que operan en la Capa de Enlace son:

• Ethernet
• Protocolo Punto a Punto (PPP)
• Control de Enlace de Datos de Alto Nivel (HDLC)
• Frame Relay
• Modo de Transferencia Asincrónico (ATM)