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Capa Enlace de Datos

La Capa Enlace de Datos se ocupa de convertir la corriente de bits en bruto ofrecida por la capa física, en una corriente de ramas a ser usadas por la capa de red.

Cuestiones de Diseño de la capa Enlace de datos:

Las Funciones específicas de ésta capa son :

Proporcionar interfaz de servicio bien definida con la capa de red.
Determinar el modo de agrupar bits de capa física en tramas.
Manejar los errores de transimisión y regular el flujo de tramas para receptores lentos.

La función del Nivel de Enlace de Datos es suministrar servicios a capa de red

Enmarcado/Delimitación de Tramas: La Capa de enlace de datos debe detectar y de ser necesario, corregir errores, pues el número de bits recibidos de la capa física puede ser menor, igual ó mayor que los bits transmitidos.

La Capa de enlace divide el flujo de bits en Tramas (ó Marcos/ Frames) discretos y calcula la suma de comprobación para cada trama (FCS: Frame Check Sequence)

Cuatro métodos de enmarcado y delimitación de tramas:

Conteo de Caracteres
Caracteres de Inicio y Fin, con “Relleno Caracteres”
Indicadores de Inicio y Fin, con “Relleno de Bits”
Violaciones de Codificación de la capa física:

Control de Errores

Problema	Cómo asegurar que todas las tramas sean entregadas a la capa de red en destino, en el orden apropiado ?
Solución	Proporcionar al transmisor realimentación del otro extremo.
	Protocolo exige al Receptor que envíe de regreso tramas de control especiales con Acuses Positivos (Ack) ó Negativos ( Nack) de las tramas recibidas, con asignación de nº de secuencia a tramas. Mecanismos ARQ.
Problema	Desaparición trama completa por ráfaga de ruido.
Adicional por HW	® Introducir Temporizadores en esta capa / luego de T, se retransmite la trama

Control de Flujo

Problema	Tx que envía tramas a alta velocidad puede saturar al receptor.
Solución	Introducir Control de flujo / Tx no envíe a mayor velocidad que la que puede manejar el receptor, con alguna realimentación hacia el Tx
	Þ Varios esquemas de control, que prohíben el envío de tramas hasta que receptor lo autorice.

Detección y Control de Errores

Los errores de transmisión en sistema telefónico, aún son comunes en lazos locales, y más aún en comunicaciones inalámbricas de mayor BER.
Tienden a aparecer en ráfagas, no individualmente.

Existen Códigos de Corrección de Errores y Códigos de detección de errores.

Protocolo de Ventana Corrediza: Integra el control de errores y el control de flujo de manera conveniente.

Protocolo que usa Entubamiento y Repeticiones

Problema	Tx debe esperar acuse antes de enviar otra trama. Si tiempos de propagación largos ®
Solución	Técnica de Entubamiento (Pipelining) ó de Envío Continuo / permitir que Tx envíe hasta w tramas antes de bloquearse, en lugar de una sola.

Si existen errores por canal de comunicación inestable se utilizan 2 estrategias:

Regresa n	Corresponde a VRx de tamaño 1 / receptor descarta tramas subsiguientes, sin enviar acuse por las tramas descartadas.
(Repetición No Selectiva)	Desperdicia AB si BER es alta. ( Fig.3.9.a )
Repetición Selectiva	Corresponde a VRx >1. La capa de enlace de datos del receptor almacena todas las tramas correctas subsiguientes a la errónea.
	Cuando el Tx retransmite trama mala solamente, el receptor entrega rápidamente a la capa de red tramas en secuencia, y da acuse de nº más alto (Ack 8).
	Puede requerir gran cantidad memoria. ( Fig.3.9.b )

Fig.3.9: (a) Efecto de un error cuando el tamaño de ventana del receptor es 1. (b)Efecto de un error cuando el tamaño ventana del recptor es grande.

Ejemplos de Protocolos de Enlace de Datos

Capa de Enlace de Datos en Internet

Internet consiste en hosts (máquinas individuales) + infraestructura de comunicaciones que los conecta, construida en el área amplia a partir de líneas rentadas punto a punto (PaP), que conectan a :

a)Enrutadores (routers) distantes, conformando la subred de comunicación,

b) Conexiones conmutadas (º P a P) entre PC de usuario casero (Host temporal) a router del ISP (Internet Service Provider), ( Fig.3.12 )

Ambas requieren un protocolo P a P de enlace de datos en la línea para manejo de tramas, control de errores y otras funciones de la capa. (SLIP y PPP).

Fig.3.12: Computadora personal funcionando como host de Internet.

Regresa n