República Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Educación Superior

Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”Extensión Maracay

Autor: Skinner John

C.I. 20.895.832Escorihuela Jose

C.I. 19.245.726

CAPA DE ENLACEY

CAPA DE RED

CAPA DE ENLACE

La capa de enlace de datos es la segunda capa del modelo OSI, el cual es responsable de la transferencia fiable de información a través de un circuito de transmisión de datos. Recibe peticiones de la capa de red y utiliza los servicios de la capa física.

La tarea principal de la capa de enlace de datos es tomar una transmisión de datos " cruda " y transformarla en una abstracción libre de errores de transmisión para la capa de red. Logra esta función dividiendo los datos de entrada en marcos de datos ( de unos cuantos cientos de bytes ), transmite los marcos en forma secuencial, y procesa los marcos de estado que envía el nodo destino.

Dado que la capa física solamente acepta y transmite un flujo de bits sin ninguna consideración de significado o estructura, está asignado a la capa de enlace de datos crear y reconocer los limites de un marco de datos. Esto se logra añadiendo patrones de bits especiales al comienzo y final del marco de datos .Si estos patrones de bits pueden aparecer en los datos, se debe tomar un especial énfasis para evitar alguna confusión.

Principales Funciones

• Envía los paquetes de nodo a nodo, ya sea usando un circuito virtual o como datagramas.

• Controla la congestión de la red.

• Regula la velocidad de tráfico de datos.

• Controla el flujo de tramas mediante protocolos que prohiben que el remitente envíe tramas sin la autorización explícita del receptor, sincronizando así su emisión y recepción.

• Se encarga de la de secuencia, de enlace lógico y de acceso al medio (soportes físicos de la red).

Principales Funciones

• Establece los medios necesarios para una comunicación confiable y eficiente entre dos máquinas en red.

• Agrega una secuencia especial de bits al principio y al final del flujo inicial de bits de los paquetes, estructurando este flujo bajo un formato predefinido llamado trama o marco, que suele ser de unos cientos de bytes. Los sucesivos marcos forman trenes de bits, que serán entregados a la Capa Física para su transmisión.

• Sincroniza el envío de las tramas, transfiriéndolas de una forma confiable libre de errores. Para detectar y controlar los errores se añaden bits de paridad, se usan CRC (Códigos Cíclicos Redundantes) y envío de acuses de recibo positivos y negativos, y para evitar tramas repetidas se usan números de secuencia en ellas.

• Envía los paquetes de nodo a nodo, ya sea usando un circuito virtual o como datagramas.

Diferentes características de una capa de enlace

Direccionamiento físico: el direccionamiento físico (en oposición al direccionamiento de red) define como los dispositivos físicos son direccionales en la capa de enlace de datos.

Topología de red: las especificaciones de la capa de enlace de datos también definen como es que los dispositivos físicos serán físicamente conectados (puede ser en topología de bus o de anillo).

Notificación de error: la notificación de error emite una alerta de los protocolos de las capas superiores cuando un error de transmisión ha ocurrido.

Secuenciamiento de las tramas: la secuenciación de las tramas de datos incluye el reordenamiento de las tramas que fueron transmitidas fuera de secuencia.

Control de flujo: el control de flujo incluye una moderación de la transmisión de datos de tal manera que el dispositivo receptor no se sobresature con más tráfico que el que puede manejar a un tiempo.

Direccionamiento físico

El direccionamiento de la memoria puede considerarse desde dos puntos de vista: Físico y lógico. El primero se refiere a los medios electrónicos utilizados en el ordenador para accederá las diversas posiciones de memoria. El segundo, a la forma en que se expresan y guardan las direcciones. En este epígrafe nos referiremos exclusivamente a la forma en que son trasladadas direcciones de memoria del PC. Advirtiendo desde ahora, que este asunto, como muchos otros, ha sufrido mutaciones a lo largo del tiempo, y que arrastra modos que solo tienen una justificación de tipo histórico, en razón de las características del hardware de los primeros Pc.

Protocolo ARP

El protocolo ARP es un protocolo estándar específico de las redes. Su status es electivo. El protocolo de resolución de direcciones es responsable de convertir las dirección de protocolo de alto nivel(direcciones IP) a direcciones de red físicas. Primero, consideremos algunas cuestiones generales acerca de Ethernet.

ARP se emplea en redes IEEE 802 además de en las viejas redes DIX Ethernet para mapear direcciones IP a dirección hardware. Para hacer esto, ha de estar estrechamente relacionado con el manejador de dispositivo de red. De hecho, las especificaciones de ARP en RFC 826 sólo describen su funcionalidad, no su implementación, que depende en gran medida del manejador de dispositivo para el tipo de red correspondiente, que suele estar codificado en el micro código del adaptador.

Capa de RedLa Capa de Red provee principalmente los servicios de envío, enrutamiento (routing) y

control de congestionamiento de los datos (paquetes de datos) de un nodo a otro en la red,

esta es la capa más inferior en cuanto a manejo de transmisiones punto a punto.

El propósito de esta capa es el de formar una interface entre los usuarios de una máquina

y la red, esto es, la red es controlada por esta capa y las 2 primeras.

Los servicios que se proveen deberán ser independientes de la tecnología de soporte.

El diseño de la capa no debe evitar el conectar dos redes con diferentes tecnologías.

La capa de Transporte debe de estar protegida del número, tipo y las diferentes topologías

que se utilicen en la subred.

Todo lo que a esta capa le interesa es un camino de

comunicación y no la forma en que este se construye.

Se necesita presentar un esquema de direccionamiento

para direcciones de la red.

Interacción con la capa de Transporte y la capa de Datos

La interacción entre la capa de Transporte y la capa de Red está dada en base a el servicio

que se da a la capa de transporte.

Este servicio se basa en una serie de primitivas.

La comunicación entre estas capas se da de la siguiente manera, el modulo de TCP (capa de

Transporte) llamara al modulo de IP (capa de red) para que tome un segmento (incluyendo en

este el encabezado del TCP y los datos) como la porción de un paquete de datos, proveerá

también la dirección fuente y destino así como otros parámetros en el encabezado del TCP.

El modulo de Internet (IP) creara después una serie de paquetes de datos y llamará al

interfase de red local para que transmita los paquetes. (siendo este punto final la forma en

que la capa de Red interactúa con la capa de Datos). El enrutamiento (routing) de la

información que es pasada a la capa de Datos es controlado por la capa de Red para

establecer una ruta transparente entre la fuente y el destino. Teniendo definido el protocolo de

interacción entre estas capas, es necesario establecer el protocolo IP el cual agrega un

encabezado al segmento pasado por la capa de transporte (TCP).

Protocolo IP

La meta principal de este protocolo es proveer una interconexión de subredes

para formar una internet, en la cual se pueda controlar información.

Funciones principales Unidad básica para transferencia de datos

Direccionamiento

Enrutamiento

Fragmentación

Comunicación con la capa de Transporte IP debe recibir el marco de datos generado por TCP

TCP debe informar la dirección del nodo destino a IP

Intereses del IP

Debe encontrar una ruta para el marco de datos y enviarlo al destino. Para que

el mensaje sea enviado a través de pasarelas u otros sistemas intermedios, IP

debe añadir su propio encabezado al marco de datos. Este encabezado debe

comprender lo siguiente:

La dirección fuente y destino (direcciones de 8 bits)

El número de protocolo y un contador de verificaciones al encabezado

(checksum) El número de protocolo le informa al IP destino que envié el

paquete al TCP. Como se va a utilizar el protocolo TCP para la capa de

Transporte, puede plantearse el omitir esta información del marco de datos y

tenerla por default a TCP. El verificador del encabezado (checksum) se

encarga de asegurar que el encabezado no se daño en el camino a su destino.

Enrutamiento. (routing) Es necesario definir los caminos individualmente para

cada paquete generado en la capa de Red, por lo cual se deben generar algoritmos

óptimos. Estos algoritmos se suelen clasificar en dos tipos:

 

Adaptativos

Óptimos para redes cambiantes y trafico en ráfaga, hacen los cálculos en base

al tráfico y topología actual.

No Adaptativos

Óptimos para topologías y flujo

de trafico estable, lo cual permite

a los nodos el no verificar (monitorear)

los cambios y no recalcular las rutas. 

Gracias por leer el contenido