Si te interesa conocer a fondo cómo se estructura la comunicación en redes informáticas, seguro que te resulta interesante conocer la Capa 2 del modelo OSI. En este artículo nos centraremos en el Enlace de datos, la capa que se encarga de establecer la conexión física entre dispositivos y facilitar la transmisión de datos. ¡Acompáñanos en este recorrido por el fascinante mundo de las redes!
El Capa de enlace de datos es la segunda capa (capa 2) del modelo OSI de siete capas. La capa de enlace de datos responde a las solicitudes de la capa de red sobre eso y emite solicitudes a la capa física Por debajo de eso. Esta capa proporciona un transporte fiable de datos a través del medio de la red.
La capa de enlace de datos es preocupado por los servicios tales como direccionamiento físico, topología de red, gestión de enlaces físicos, sincronización, control de errores y control de flujo. La capa de enlace de datos se divide en dos subcapas: el control de acceso a medios (MAC) capa y la control de enlace lógico (LLC) capa justo encima de ella.
El capa MAC controla cómo las computadoras en la red obtienen acceso a la red para transmitir datos en ella. El capa LLC controla servicios como la sincronización de paquetes, el control de flujo y la comprobación de errores.
Tarjeta de interfaz de red (NIC)
El moderno Tarjeta de interfaz de red (NIC) es un ejemplo de un dispositivo que opera en la capa de enlace de datos. Para comprender claramente cómo funcionan las redes, debe comprender cómo funciona la NIC. Para que una red funcione, debe existir un mecanismo para entregar paquetes a los nodos de la red.
Este mecanismo debe dar a cada sistema un identificador único, al igual que una casa tiene una dirección única. Dentro de cada NIC grabado en un chip ROM hay un valor de 48 bits llamado dirección de control de acceso al medio, o MAC DIRECCIÓN. La dirección MAC es el equivalente a la dirección de una casa. La dirección es único y no cambia.
Dos NIC nunca deberían compartir la misma dirección MAC. Las organizaciones que fabrican NIC o equipos que tienen NIC integradas deben registrarse en el IEEE y solicitar un bloque de sus propias direcciones MAC. Usan el bloque de direcciones MAC para asignarlos a las NIC individuales fabrican.
direcciones MAC generalmente se expresan como un número hexadecimal de 12 dígitos en lugar de un número de 48 bits. Para averiguar cuál es la dirección MAC de una NIC, puede hacerlo abriendo un símbolo del sistema y escribiendo IPCONFIG /all.
La capa de enlace de datos es donde se define la mayoría de las redes de área local (LAN). Entre las tecnologías y protocolos más comunes generalmente asociados con esta capa se encuentran ethernet, Token Ring, FDDI, Cajero automático, DESLIZARy PPA. En las redes modernas, el protocolo de enlace de datos más común es Ethernet. Para dos hosts de red para poder comunicarse directamente entre sí, deben comunicarse utilizando el mismo protocolo de capa 2.
Conmutadores de red
Conmutadores de red son muy comunes en las redes modernas. Los conmutadores de red son en realidad puentes multipuerto. El propósito de un interruptor es recibir datos desde cualquier dispositivo conectado a él y luego retransmitir los datos solo a ese dispositivo para el que estaban destinados los datos. Esto hace que el conmutador sea un dispositivo más inteligente que un concentrador.
El el conmutador utiliza la dirección MAC para determinar cómo mover paquetes entre sus puertos para que pueda entregarlos directamente al destinatario previsto. Los conmutadores de red mantienen las tablas MAC en la memoria. Usan estas tablas para rastrear las direcciones MAC ellos “aprenden” a medida que el tráfico pasa a través del dispositivo.
Cuando un switch ve un paquete por primera vez siendo recibido en un puerto, rastrea el MAC en su tabla MAC para ese puerto. Si recibe un paquete destinado a una dirección MAC que ha aprendido, cambia el paquete al puerto correcto. Si un conmutador encuentra una dirección MAC, no ha aprendido sobreconmuta el paquete en todos los puertos y todos los nodos conectados al conmutador recibirán el paquete para su posterior inspección.
A diferencia de las LAN tradicionales que utilizan concentradores, los conmutadores de red permiten que los nodos transmitan al mismo tiempo sin causar colisiones En la red. Los conmutadores han permitido que las redes se muevan por encima del rango de 10 MHz comunicándose en Full Duplex.
¿Cómo se entregan los datos?
Conceptualmente, sabemos que los datos se convierten en ceros y unos para ser colocado en la red. ¿Cómo funciona esto realmente? Bueno, la NIC usa electricidad para enviar y recibir datos. A cero es igual a ninguna señal eléctricamientras que un uno hace igual a una señal eléctrica. Los datos que se mueven en el cable se ven como un patrón de electricidad. La siguiente pregunta es, ¿cómo llega este patrón de electricidad al sistema objetivo? Comienza con el NIC colocando los fragmentos de datostambién conocidos como marcos, en los medios de la red.
Estos marcos son leído por NIC, ya sea que las NIC pertenezcan a una computadora, conmutador, enrutador o cualquier otro dispositivo de red. Los marcos comienzan con la dirección MAC del sistema de destino. Además, el marco será contener la dirección MAC del sistema de origen seguido de los datos reales que se transportan en el marco. El final del marco contiene una sección llamada CDNo comprobación de redundancia cíclica, que se utiliza para garantizar que el la integridad del marco está intacta.
Cuando el conmutador de red recibe la trama, verifique sus tablas MAC (como discutimos anteriormente) para determinar qué puerto cambiar el marco. El cuadro sigue su camino hasta que llega al sistema de destino. Una vez que el sistema de destino recibe la trama, la NIC de destino lleva la trama al sistema y sube a la pila de red para su procesamiento. El sistema de destino se seguir recibiendo marcos y finalmente, cuando se reciben todos los marcos, los datos se presentan a la aplicación.
Si ha estado leyendo, la siguiente pregunta lógica es ¿cómo obtiene el sistema de origen la dirección MAC para el sistema de destino? Bueno, si el sistema fuente todavía no ha comunicado con el sistema de destino, el El sistema de origen enviará un paquete de transmisión especial llamado ARP. (protocolo de resolucion de DIRECCION). Cuando un sistema envía un paquete ARP, crea una trama con una MAC de destino de FF-FF-FF-FF-FF.
Esta trama es recibida por todos los nodos de la red. en la misma subred. El marco contiene la dirección IP de destino, por lo que cada nodo aceptará el marco de transmisión y verifique si su dirección IP coincide con la carga útil. El nodo de red que encuentre una coincidencia responder a la fuente con una respuesta ARP que proporciona al sistema de origen su dirección MAC. Una vez que el sistema de origen tiene la dirección MAC de destino, los dos sistemas pueden comunicarse directamente entre sí.
