La capa de enlace de datos es responsable del intercambio de tramas entre dispositivos a través de los medios de red físicos. Encapsula la información de las capas superiores dentro de una trama y controla el acceso a los medios compartidos utilizando diferentes métodos como CSMA/CD o acceso controlado. Los dispositivos de red como las tarjetas de red y los switches operan en esta capa.

1. Capa de Enlace de Datos
Semestre 1/2018

2. 2
Capa de enlace de datos
Responsable del intercambio y control
de tramas entre dispositivos a través de
los medios de transmisión.

3. 3
Funciones de la Capa de Enlace de Datos
 Control de enlace lógico (LLC) para
conectarse con las capas superiores.
 Formación de tramas para organizar
los bits en grupos.
 Direccionamiento físico, (dirección
MAC) para identificar dispositivos.
 Control de acceso al medio (MAC)
para el acceso a los medios de red.

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Subcapas de Enlace de Datos
Enlace de Datos
LLC
CONTROL DE
ENLACE LÓGICO
 Define los procesos de software que proporcionan
servicios a los protocolos de capa de Red.
 Coloca en la trama información que identifica qué
protocolo de capa de red se utiliza para la trama.
 Esta información permite que varios protocolos de la
capa 3, tales como IPv4 e IPv6, utilicen la misma
interfaz y los mismos medios de red.
MAC
CONTROL DE
ACCESO AL MEDIO
 Define los procesos de acceso al medio que
realiza el hardware.
 Proporciona direccionamiento físico y la
delimitación de los datos de acuerdo con los
requisitos de señalización física del medio y con el
tipo de protocolo de capa de enlace de datos en
uso.
 Ej.: la subcapa MAC se comunica con LAN
Ethernet para enviar y recibir las tramas a través
de cables de cobre o de fibra óptica o con
tecnologías inalámbricas para enviar y recibir
tramas en forma inalámbrica.

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Protocolos de Capa de Enlace de Datos
Existen protocolos de Capa de Enlace de Datos que dependen del medio
físico utilizado para interconectar redes,
Frame Relay
Protocolos
Inalámbricos
802.11
PPP (Protocolo
Punto a Punto)
HDLC
(Control de enlace de
datos de alto nivel).
Ethernet
802.3 Ethernet
802.3

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Encapsulación de paquetes de red en Tramas
La capa de enlace de datos prepara los paquetes para transportarlos a través
de los medios encapsulándolos con un encabezado y un tráiler para crear
una trama:
2 Enlace de Datos
ENCABEZADO
de la Trama
TRÁILER
de la Trama
1 Física
3 Red
(Trama: PDU de Capa de Enlace de Datos)
Paquete/Segmento/
Datos

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Estructura de una Trama Genérica
Contiene información de control y
dirección física de origen y de
destino.
Contiene información de verificación
de errores, y final de la trama.
Contiene el
encabezado de la
capa de red, de la
capa de transporte
y los datos de
aplicación.
Trama = serie sucesiva de bits, organizados en campos,

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Campos del Encabezado de la Trama
Identifica servicios especiales de control del flujo.
Indica qué tipo de datos de la capa superior se incluye en la
trama, el LLC utiliza este campo para identificar el
protocolo de capa 3.
Incluye la dirección física de origen y de destino, la subcapa MAC utiliza
este campo para identificar los nodos de origen y destino.
Indica a los otros dispositivos de la red que esta llegando una trama a través del
medio de transmisión. La subcapa MAC utiliza este campo para identificar el inicio
de la trama.

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Campo Datos y Campos del Tráiler de la Trama
Campo que indica el final de una trama cuando ya se transmitió.
La subcapa MAC utiliza este campo para identificar el final de la trama.
Campo que se utiliza para la verificación de errores. El
origen calcula un número en función de los datos de la
trama y coloca ese numero en el campo FCS. El destino,
entonces, recalcula los datos para determinar si FCS
coincide. Si no coinciden, el destino elimina la trama..
Incluye el contenido de la trama
(encabezado del paquete, encabezado
del segmento y los datos).

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Tipos de Tramas
Trama Ethernet (LAN)

11. 11
Tipos de Tramas
Trama PPP (WAN)

12. 12
Tipos de Tramas
Trama LAN inalámbrica 802.11

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Direccionamiento de la Trama
Una trama tiene
varios destinos
posibles.
Cada dispositivo
requiere de una
dirección única
física MAC.
Especifica las direcciones físicas ó direcciones MAC del dispositivo origen y
destino de la trama

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La dirección MAC
 Estandarizada por el IEEE para garantizar direcciones únicas para cada
dispositivo.
 Se denominan direcciones físicas, grabadas de manera permanente en
el chip de la ROM (memoria de solo lectura) de la NIC.
 Tienen 48 bits de largo y se expresan como doce dígitos hexadecimales.
 Se pueden representar en distintos formatos hexadecimales, por
ejemplo:
00-05-9A-3C-78-00,
00:05:9A:3C:78:00
0005.9A3C.7800.
 Se asignan a estaciones de trabajo, servidores, impresoras, switches y
routers (cualquier dispositivo que pueda originar o recibir datos en la
red).

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Estructura de la Dirección MAC
48 bits

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Control de Acceso al Medio
Para regulan el acceso de los dispositivos a los medios de red para
transportar y recibir tramas existen los siguientes métodos de control de
acceso al medio
PARA MEDIOS
COMPARTIDOS EN
TOPOLOGÍA LAN
 Acceso por contienda
(no determinista)
 Acceso controlado
(determinista)
PARA MEDIOS NO
COMPARTIDOS EN
TOPOLOGÍA WAN,
PUNTO A PUNTO.
 Half-Duplex
 Full-Duplex
Métodos de
control de
acceso al
medio

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Acceso por Contienda en topologías LAN
TRAMA TRAMA
Intento enviar cuando
estoy preparado
Intento enviar cuando
estoy preparado
Intento enviar cuando
estoy preparado
TRAMA
colisión
Características
• Todos las estaciones compiten por el
uso del medio
• Las estaciones pueden transmitir en
cualquier momento.
• Existen colisiones
• Existen mecanismos para detectar y
prevenir las colisiones
Mecanismos para detectar y prevenir las
colisiones
• CSMA/CD para redes Ethernet
• CSMA/CA para redes inalámbricas 802.11.

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Características Tecnologías de acceso controlado
 Cada estación tiene su propio tiempo para utilizar el
medio.
 Las estaciones que desean transmitir deben esperar
su turno. Solo una estación transmite a la vez.
 Utilizan paso de tokens.
 Sin colisiones
• Token Ring
• FDDI
A
D
B
C
Necesito transmitir a D
¿Esta trama es para mí?
NO
¿Esta trama es para mí?
SI
TRAMA
NO
¿Esta trama es para mí?
Acceso Controlado en topologías LAN

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 Full-Duplex: ambos dispositivos pueden transmitir y recibir tramas
simultáneamente.
TRAMA TRAMA TRAMA TRAMA
TRAMA TRAMA TRAMA TRAMA
 Half-Duplex: ambos dispositivos pueden transmitir y recibir tramas
alternadamente.
TRAMA
TRAMA
Control de Acceso al Medio en topologías punto a
punto WAN

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Dispositivos de Capa Enlace de Datos
Operan sobre las tramas en la capa enlace de datos.

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Resumen
 La capa de enlace de datos es responsable del intercambio de tramas entre
dispositivos a través de los medios de red físicos.
 Todos los protocolos de capa de enlace de datos encapsulan la PDU de la capa 3
dentro del campo de datos de la trama.
 La estructura de la trama y los campos contenidos en el encabezado y tráiler
varían de acuerdo con el protocolo.
 La capa de enlace de datos permite que las capas superiores accedan a los
medios y controla el modo en que los datos se colocan y se reciben en los medios.
 Existen diferentes métodos para controlar el acceso al medio. Estas técnicas de
control de acceso al medio definen si los nodos comparten los medios y de qué
manera lo hacen.
 El método específico de control de acceso al medio utilizado depende de la
topología y los medios compartidos.
 Las NIC y los Switch operan sobre las tramas en la capa enlace de datos.