Capa de Enlace de Datos del Modelo OSI o Capa 2

La finalidad de esta capa es proporcionar las comunicaciones entre puestos de trabajo, y el direccionamiento físico de los puestos finales. La finalidad de los dispositivos de la capa de enlace es reducir las colisiones, que no hacen sino desperdiciar el ancho de banda y evitar que los paquetes lleguen a su destino. Está definida mediante dos subcapas.

• Subcapa de control de acceso al medio (MAC) (802.3). Define funciones tales como el direccionamiento físico, topología de la red, disciplina de la línea, notificación de errores, distribución ordenada de tramas y control óptimo de flujo. Este tipo de trama, se encuentra formada por los siguientes elementos:
  • Preámbulo (8 bytes). Avisa a los puestos receptores de la llegada de una trama, y tiene un tamaño de 8 bytes.
  • Direcciones físicas de origen y destino (12 bytes). Se conocen como direcciones MAC y son únicas para cada dispositivo. Cada dirección MAC consta de 48 bits (12 dígitos hexadecimales). Los primeros 24 bits contienen un código del fabricante conocido como Organizationally Unique Identifier (OUI) administrado por el IEEE, mientras que los últimos 24 bits son administrados por cada fabricante y suelen representar el número de serie de la tarjeta. La dirección de origen es siempre una dirección de unidifisión, mientras que la dirección de destino puede se de unidifusión, multidifusión, o difusión.
  • Longitud (2 bytes). Indica el número de bytes de datos que siguen a este campo.
  • Datos (variable). Incluye la información de capas superiores y los datos del usuario.
  • Verificación de redundancia cíclica (CRC) (4 bytes). Se crea por el dispositivo emisor y se vuelve a calcular por el dispositivo receptor para comprobar si ha habido daños en la trama durante su tránsito.
• Subcapa de control de enlace lógico (LLC) (802.2). Entre las opciones LLC figuran el soporte para conexiones entre aplicaciones que se ejecutan en la LAN, el control de flujo a la capa superior y la secuencia de bits de control. Para algunos protocolos, LCC define servicios fiables y no fiables para la transferencia de datos.

Hay dos tipos de tramas LLC: Punto de acceso al servicio (SAP) y Protocolo de acceso a subred (SNAP). En la cabecera LLC, los campos de destino SAP (DSAP) y origen SAP (SSAP) tienen un byte cada uno y actúan como punteros para protocolos de capa superior en un puesto. Así, 06h está destinado para IP, mientras que E0h está destinado para IPX. Para especificar que la trama utiliza SNAP, las direcciones SSAP y DSAP han de establecerse ambas en AA hex, y el campo de control en 03h. En una trama SNAP también exiten 3 bytes que corresponden con el codigo de vendedor OUI, y un campo de 2 bytes que contiene el EtherType para la trama.

Los puentes y los conmutadores son dispositivos que funcionan en la capa de enlace. Cuando reciben una trama, utilizan la información del enlace de datos para procesar dicha trama, determinando en qué segmento reside el puesto de origen, y guardando esta información en memoria en lo que se conoce como tabla de envío.

• Si el dispositivo de destino está en el mismo segmento que la trama, se bloquea el paso de la trama a otro segmento. Este proceso se conoce como filtrado.
• Si el dispositivo de destino se encuentra en un segmento diferente, se envía la trama al segmento apropiado.
• Si la dirección de destino es desconocida, se envía la trama a todos los segmentos excepto a aquel de donde se ha recibido. Este proceso se denomina inundación.

Debido a que estos dispositivos aprenden la ubicación de todos los puestos finales a partir de las direcciones de origen, nunca aprenderá las direcciones de difusión. Por lo tanto, todas las difusiones serán inundadas a todos los segmentos. Las redes conmutadas/puenteadas poseen las siguientes características:

• Cada segmento posee su propio dominio de colisión.
• Todos los dispositivos conectados al mismo bridge o switch forman parte del mismo dominio de difusión.
• Todos los segmentos deben utilizar la misma implementación al nivel de la capa de enlace de datos, como Ethernet o Token Ring.

En función de la capacidad de proceso de los conmutadores, podemos clasificarlos como:

• Conmutadores de almacenamiento y reenvío. Procesan completamente el paquete, incluyendo el CRC y la dirección MAC de destino.
• Conmutadores de atajo. Envían el paquete en cuanto leen la dirección MAC de destino.