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ASPECTOS BASICOS DE NETWORKINGLa descripción de una trama es un elemento clave de cada protocolo de capade enlace de datos...
ASPECTOS BASICOS DE NETWORKINGFormateo de datos para la transmisiónCuando los datos viajan por los medios, se convierten e...
ASPECTOS BASICOS DE NETWORKINGLa capa de enlace de datos existe como una capa de conexión entre losprocesos de software de...
ASPECTOS BASICOS DE NETWORKINGSubcapas de enlace de datosPara dar soporte a una gran variedad de funciones de red, la capa...
ASPECTOS BASICOS DE NETWORKINGLos protocolos y servicios funcionales en la capa de enlace de datos sondescritos por organi...
ASPECTOS BASICOS DE NETWORKINGLa regulación de la colocación de tramas de datos en los medios es conocidacomo control de a...
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  1. 1. Instituto universitario Politécnico Santiago MariñoCAPA DE ENLACE DE DATOS Ponente: Manosalva José Enero, 2013
  2. 2. ASPECTOS BASICOS DE NETWORKINGLa descripción de una trama es un elemento clave de cada protocolo de capade enlace de datos. Los protocolos de capa de enlace de datos requiereninformación de control para permitir que los protocolos funcionen. Lainformación de control puede indicar:1. Qué nodos están en comunicación entre sí Información de control que se agrega a los2. Cuándo comienza y cuándo termina la comunicación entre nodos datos cuando estos se encapsulan para la individuales transmisión por la red3. Qué errores se producen mientras se comunican los nodos4. Qué nodos se comunicarán despuésA diferencia de otras PDU, la trama de la capa de enlace de datos incluye:Datos: el paquete desde la capa de redEncabezado: contiene información de control, como direccionamiento, y está ubicado al comienzo de la PDUTráiler: contiene información de control agregada al final de la PDU 2
  3. 3. ASPECTOS BASICOS DE NETWORKINGFormateo de datos para la transmisiónCuando los datos viajan por los medios, se convierten en un stream de bits oen números 1 y 0. Si un nodo está recibiendo streams de bits largos ¿cómodetermina dónde comienza y termina la trama o qué bits representan unadirección?El tramado rompe el stream en agrupaciones descifrables, con la informaciónde control insertada en el encabezado y el tráiler como valores en camposdiferentes. Este formato brinda a las señales físicas una estructura que puedenrecibir los nodos y que se puede decodificar en paquetes en el destino.Los tipos de campos comunes incluyen:Campos indicadores de arranque y detención: los límites de comienzo yfinalización de la tramaNombrar o direccionar camposCampo Tipo: el tipo de PDU que contiene la tramaControl: servicios de control de flujoUn campo de datos: el contenido de las tramas (paquete de capa de red) 3
  4. 4. ASPECTOS BASICOS DE NETWORKINGLa capa de enlace de datos existe como una capa de conexión entre losprocesos de software de las capas por encima de ella y de la capa física debajode ella. Como tal, prepara los paquetes de capa de red para la transmisión através de alguna forma de medio, ya sea cobre, fibra o entornos o mediosinalámbricos.En muchos casos, la capa de enlace de datos está incorporada como unaentidad física, tal como una tarjeta de interfaz de red (NIC) de Ethernet, que seinserta dentro del bus del sistema de una computadora y realiza la conexiónentre los procesos de software que se ejecutan en la computadora y en losmedios físicos. Sin embargo, la NIC no es solamente una entidad física. Elsoftware asociado con la NIC permite que ésta realice sus funciones deintermediara preparando los datos para la transmisión y codificándolos comoseñales que se envían en los medios asociados. 4
  5. 5. ASPECTOS BASICOS DE NETWORKINGSubcapas de enlace de datosPara dar soporte a una gran variedad de funciones de red, la capa de enlacede datos a menudo se divide en dos subcapas: una subcapa superior y unasubcapa inferior.La subcapa superior define los procesos de software que proporcionanservicios a los protocolos de capa de red.La subcapa inferior define los procesos de acceso a los medios que realizael hardware.Las dos subcapas comunes de LAN son:Control de enlace lógicoEl control de enlace lógico (LLC) coloca información en la trama que identifica qué protocolo de capa de red que está usando la trama. Esta información permite quevarios protocolos de la Capa 3, tales como IP e IPX, utilicen la misma interfaz de red y los mismos medios.Control de acceso al medioEl control de acceso a los medios (MAC) proporciona a la capa de enlace de datos el direccionamiento y la delimitación de datos de acuerdo con los requisitos deseñalización física del medio y al tipo de protocolo de capa de enlace de datos en uso. 5
  6. 6. ASPECTOS BASICOS DE NETWORKINGLos protocolos y servicios funcionales en la capa de enlace de datos sondescritos por organizaciones de ingeniería (como IEEE, ANSI e ITU) ycompañías de comunicaciones. Las organizaciones de ingenieríaestablecen estándares y protocolos públicos y abiertos. Las compañías decomunicaciones pueden establecer y utilizar protocolos propios paraaprovechar los nuevos avances en tecnología o las oportunidades delmercado.Los servicios y las especificaciones de la capa de enlace de datos sedefinen mediante varios estándares basados en una variedad detecnologías y medios a los cuales se aplican los protocolos. Algunos deestos estándares integran los servicios de la Capa 2 y la Capa 1.Un dispositivo que implementa la capa de enlace de datos en una computadora sería la tarjeta de interfaz de red (NIC). En una computadora portátil, se utilizacomúnmente un adaptador PCMCIA inalámbrico. Cada uno de estos adaptadores es el hardware que cumple con los estándares y protocolos de la Capa 2. 6
  7. 7. ASPECTOS BASICOS DE NETWORKINGLa regulación de la colocación de tramas de datos en los medios es conocidacomo control de acceso al medio. Entre las diferentes implementaciones delos protocolos de la capa de enlace de datos, hay diferentes métodos decontrol de acceso a los medios. Estas técnicas de control de acceso a losmedios definen si los nodos comparten los medios y de qué manera lo hacen.Sin embargo, no todos los caminos y entradas son iguales. El tráfico puede ingresar a un camino confluyendo, esperando su turno en una señal de parada o respetando elsemáforo. Un conductor sigue un conjunto de reglas diferente para cada tipo de entrada.De la misma manera, hay diferentes formas de regular la colocación de tramas en los medios. Los protocolos en la capa de enlace de datos definen las reglas de acceso alos diferentes medios. Algunos métodos de control de acceso al medio utilizan procesos altamente controlados para asegurar que las tramas se coloquen con seguridad enlos medios. Estos métodos se definen mediante protocolos sofisticados que requieren mecanismos que introducen sobrecargas a la red.El método de control de acceso a los medios que se utiliza depende de:Compartir medios: definir si los nodos comparten los medios y cómo lo hacenTopología: cómo se muestra la conexión entre los nodos a la capa de enlace de datos 7
  8. 8. ASPECTOS BASICOS DE NETWORKINGAcceso controlado para medios compartidosAl utilizar el método de acceso controlado, los dispositivos de red tomanturnos en secuencia para acceder al medio. A este método también se leconoce como acceso programado o determinista. Si un dispositivo nonecesita acceder al medio, la oportunidad de utilizar el medio pasa alsiguiente dispositivo en línea. Cuando un dispositivo coloca una trama enlos medios, ningún otro dispositivo puede hacerlo hasta que la trama hayallegado al destino y haya sido procesada por el destino.Aunque el acceso controlado está bien ordenado y proporciona rendimiento predecible, los métodos deterministas pueden ser ineficientes porque un dispositivo tiene queesperar su turno antes de poder utilizar el medio.Acceso por contención para medios compartidosEstos métodos por contención, también llamados no deterministas, permiten que cualquier dispositivo intente acceder al medio siempre que haya datos para enviar. Paraevitar caos completo en los medios, estos métodos usan un proceso de Acceso múltiple por detección de portadora (CSMA) para detectar primero si los medios estántransportando una señal. Si se detecta una señal portadora en el medio desde otro nodo, quiere decir que otro dispositivo está transmitiendo. Cuando un dispositivo estáintentando transmitir y nota que el medio está ocupado, esperará e intentará después de un período de tiempo corto. Si no se detecta una señal portadora, el dispositivotransmite sus datos. Las redes Ethernet e inalámbricas utilizan control de acceso al medio por contención.Es posible que el proceso CSMA falle y que dos dispositivos transmitan al mismo tiempo. A esto se le denomina colisión de datos. Si esto ocurre, los datos enviados porambos dispositivos se dañarán y deberán enviarse nuevamente. 8
  9. 9. ASPECTOS BASICOS DE NETWORKINGFull Duplex y Half DuplexEn conexiones punto a punto, la capa de enlace de datos tiene queconsiderar si la comunicación es half-duplex o full-duplex.Comunicación half-duplex quiere decir que los dispositivos puedentransmitir y recibir en los medios, pero no pueden hacerlo simultáneamente.Ethernet ha establecido reglas de arbitraje para resolver conflictos quesurgen de instancias donde más de una estación intenta transmitir al mismotiempo.En la comunicación full-duplex, los dos dispositivos pueden transmitir yrecibir en los medios al mismo tiempo. La capa de enlace de datos suponeque los medios están disponibles para transmitir para ambos nodos encualquier momento. Por lo tanto, no hay necesidad de arbitraje de mediosen la capa de enlace de datos. 9

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