Camada de Enlace de Dados: Funções, Subcamadas e Controle

Camada de Enlace de Dados: Funções e Estrutura

A camada de enlace de dados fornece um meio comum de troca de dados utilizando a mídia local. A ligação de camada de dados realiza duas prestações básicas para as camadas mais altas: permite o acesso ao meio usando técnicas tais como fotogramas (frames) e realiza controles de dados sobre como os dados são colocados e recebidos na mídia.

Terminologia Chave

• Trama (Frame): É a Unidade de Dados do Protocolo (PDU) da camada de Enlace de Dados.
• Nó: Notação para um dispositivo ligado a um meio comum.
• Mídia/Meio (Físico): Processos físicos que transferem as informações entre dois nós.
• Rede (Física): Dois ou mais nós ligados por um meio comum. A rede física difere da rede lógica, que é definida pela configuração e esquema hierárquico de endereçamento. Por vezes, uma rede física é também chamada de segmento de rede.

Subcamadas da Ligação de Dados

A camada de enlace de dados é frequentemente dividida em duas subcamadas para suportar uma grande variedade de funções de rede:

1. Subcamada Superior (Controle de Ligação Lógica - LLC): Define os processos de software que prestam serviços aos protocolos da camada de rede. O Controle de Ligação Lógica (LLC) insere informações no frame que identificam o protocolo da camada de rede que está sendo usado. Isso permite que múltiplos protocolos de camada 3, como IP e IPX, usem a mesma interface de rede e os mesmos meios.
2. Subcamada Inferior (Controle de Acesso à Mídia - MAC): Define os processos de acesso aos meios de comunicação feitos pelo computador.

Controle de Acesso à Mídia (MAC)

O Controle de Acesso à Mídia (MAC) trata da delimitação dos dados em termos dos sinais físicos ambientais e do tipo de protocolo da camada de enlace de dados em uso.

Campos Típicos do Cabeçalho do Frame

• Campo Início de Frame: Indica o início da trama.
• Campos de Endereço de Origem e Destino: Indicam os nós de origem e destino na mídia.
• Campo Prioridade / Qualidade de Serviço (QoS): Indica um tipo particular de serviço de comunicação.
• Campo Tipo de Transformação: Indica a camada de serviço superior contida no campo.
• Campo Controle de Conexão Lógica: Usado para determinar a conexão lógica entre os nós.
• Campo Controle de Link Físico: Usado para determinar a ligação para a comunicação.
• Campo Controle de Fluxo: Usado para iniciar e parar o tráfego através do meio.
• Campo Controle de Congestão: Indica a congestão no meio.

Camada Física: Funções Fundamentais

As três funções fundamentais da camada física são:

• Componentes físicos.
• Sinais.
• Criptografia de dados.

Criptografia

Criptografia é o método utilizado para transformar uma sequência de bits de dados em um código predefinido. Os códigos são grupos de bits usados para oferecer um padrão previsível que o remetente e o receptor são capazes de reconhecer.

Sinalização

A camada física deve gerar sinais sem fio, ópticos ou elétricos para representar um "1" e um "0" na mídia. O método de representação de bits é chamado de método de sinalização. As normas de nível físico devem definir que tipo de sinal representa um "1" e um "0".

Codificação Manchester

Em vez de bits e pulsos representarem valores individuais de tensão, no esquema de codificação Manchester os valores de bit são representados como transições de tensão.

Padrões de Detecção de Sinalização de Quadro

Cada quadro deve começar com um padrão de sinais que representará os bits que o nível físico reconhece como um indicador de início de trama. Outro padrão de bits sinalizará o final da parcela. Os bits de sinais que não entraram desta maneira são ignorados pela camada física padrão que está sendo usada.

cap8