Fundamentos da Camada de Enlace de Dados: Guia Completo
1. Preparação de Pacotes na Camada de Enlace
Prepare o transporte de pacotes através da mídia local, encapsulando-os com um cabeçalho e um trailer para criar um quadro.
2. Métodos de Acesso ao Meio (MAC)
Existem quatro métodos gerais de acesso aos meios na camada de enlace de dados:
- Controle de Acesso em Mídia Compartilhada:
- Controlado: Cada nó possui um tempo específico para usar o meio (ex: topologia em anel).
- Competitivo: Todos os nós competem pelo uso do meio (ex: topologia de barramento).
- Controle de Acesso em Ponto a Ponto:
- Half-duplex: O nó só pode transmitir ou receber um de cada vez; ideal para links de longa distância com baixa largura de banda.
- Full-duplex: O nó pode transmitir e receber simultaneamente; ideal para links diretos de alta largura de banda.
3. Topologias Lógicas: Ponto a Ponto vs. Multi-acesso
A topologia ponto a ponto conecta dois nós diretamente. O protocolo de controle de acesso é simples, pois os quadros viajam apenas entre os dois dispositivos. Pode operar em modo half-duplex ou full-duplex.
A topologia multi-acesso permite que vários nós compartilhem a mesma mídia. Como todos os nós veem todos os quadros, é necessário um método de controle de acesso para regular a transmissão e reduzir colisões.
4. Funções da Topologia em Anel Lógico
Em uma topologia em anel lógico, cada nó recebe o quadro e o encaminha para o próximo. Utiliza-se a técnica de token passing (passagem de token): um nó só pode transmitir dados se possuir o token, garantindo que apenas um quadro circule por vez.
5. Protocolos da Camada de Enlace
Cinco exemplos de protocolos da camada 2:
- Point-to-Point Protocol (PPP)
- Ethernet
- High-Level Data Link Control (HDLC)
- Frame Relay
- Asynchronous Transfer Mode (ATM)
6. Endereçamento: Camada de Enlace vs. Camada de Rede
Diferente dos endereços lógicos da Camada 3 (hierárquicos), os endereços físicos da Camada 2 não indicam a localização do dispositivo na rede. Eles são usados apenas para entregas locais entre nós na mesma mídia e não possuem significado fora da rede local.
7. Campos do Cabeçalho de Quadro
Os campos típicos incluem:
- Início de Quadro: Indica o início da transmissão.
- Endereços de Destino e Origem: Identificam os nós na mídia.
- Prioridade/QoS: Define o tipo de serviço.
- Tipo: Indica o serviço da camada superior.
- Controle de Conexão Lógica: Estabelece a conexão entre nós.
- Controle de Fluxo e Congestionamento: Gerenciam o tráfego na mídia.
8. Verificação de Sequência de Quadro (FCS)
O campo FCS, localizado no trailer, garante a integridade dos dados. O transmissor cria um resumo lógico do quadro; ao receber, o destino calcula seu próprio FCS e compara com o original. Se os valores forem diferentes, o quadro é descartado por suspeita de corrupção ou interferência.