Introdução

Bem-vindo ao nosso estudo da camada de enlace. Neste estudo você compreenderá como a camada de enlace participa no processo de comunicação das redes. Conhecer como são tratados os quadros que apresentam erros na recepção ajuda a entender os mecanismos desenvolvidos para controle de erros. Vamos começar a estudar o propósito da camada de enlace.

Proposição

A camada de enlace

A camada de enlace de dados do modelo OSI (camada 2) prepara os dados da camada de rede para a camada física o que inclui a placa de interface de rede (NIC) para as comunicações. Permite que camadas superiores acessem a mídia. A camada superior desconhece o tipo de mídia usada para encaminhar os dados. Aceita os pacotes da camada 3 e os encapsula em quadros da camada 2. Controla como os dados são transmitidos e recebidos na mídia (meio físico). Troca os quadros entre pontos de extremidade da meio físico do enlace. Na recepção, recebe os dados e os direciona para a camada superior. Executa também, na recepção, a detecção de erros e rejeita qualquer quadro corrompido.

Em redes de computadores, um nó é um dispositivo que pode receber, criar, armazenar ou encaminhar dados ao longo de um caminho de comunicação, que pode ser um dispositivo final ou um dispositivo intermediário. Sem a camada de enlace, os protocolos da camada de rede teriam que fazer implementações para se conectar a todos os tipos de mídia que poderiam existir pelo caminho de entrega. Além disso, toda vez que uma nova tecnologia de rede fosse desenvolvida, o IP teria que se adaptar. Em suma, no sentido da transmissão, a camada de enlace adiciona o destino Ethernet da camada 2 e as informações da NIC de origem a um pacote da camada 3. Em seguida, converte as informações em um formato compatível com a camada física para a transmissão de cada bit (TANENBAUM e WETHERALL, 2011).

Subcamadas

Os padrões IEEE 802 LAN/MAN são específicos para LANs Ethernet, LANs sem fio (WLAN), redes de área pessoal sem fio (WPAN) e outros. A camada de enlace de dados LAN/MAN IEEE 802 tem duas subcamadas:

• Logical Link Control (LLC): comunica-se entre o software de rede nas camadas superiores e o hardware do dispositivo nas camadas inferiores. Coloca informações no quadro que identifica qual protocolo da camada de rede está sendo usado para o quadro. Essas informações permitem que protocolos da camada 3 usem a mesma interface de rede.
• Media Access Control (MAC): é responsável pelo encapsulamento de dados e controle de acesso à mídia. Fornece endereçamento de camada de enlace e está integrado a várias tecnologias de camada física.

A Figura 1 a seguir ilustra detalhes da camada de enlace.

A subcamada LLC recebe os dados do protocolo de rede (IPv4 ou IPv6) e adiciona informações de controle da camada 2 para ajudar a entregar o pacote ao nó de destino. A subcamada MAC controla a NIC e outro hardware responsável por enviar e receber dados através do meio físico LAN/MAN (com fio ou sem fio). A subcamada MAC fornece encapsulamento que inclui:

• Delimitação de quadro: o processo de enquadramento fornece delimitadores importantes para identificar campos em um quadro. Esses bits de delimitação fornecem sincronização entre os nós transmissores e receptores.
• Endereçamento: fornece endereçamento de origem e destino para transportar o quadro da camada 2 entre dispositivos no mesmo meio físico compartilhado.
• Detecção de erros: inclui um trailer (com Cyclic Redundancy Check CRC) usado para detectar erros na recepção.

A subcamada MAC também fornece controle de acesso à mídia (meio) e assim permite que vários dispositivos se comuniquem em uma mídia compartilhada (half-duplex). As comunicações full-duplex não requerem controle de acesso.

Acesso aos meios

Cada ambiente de rede pode ter características diferentes para as rotas:

• LAN Ethernet, geralmente, consiste em muitos hosts disputando o acesso ao meio e a subcamada MAC resolve isso.