Protocolos Elementales de Enlace de Datos

Cuando la capa de enlace de datos acepta un paquete, lo encapsula en una trama agregándole un encabezado y un terminador de enlace de datos. Por lo tanto, una trama consiste en un paquete incrustado, con cierta información de control (en el encabezado) y una suma de verificación (en el terminador). A continuación la trama se transmite a la capa de enlace de datos de la otra máquina.


En un principio, el receptor no tiene nada que hacer sólo está esperando a que ocurra algo. Cuando llega una trama al receptor, se vuelve a calcular la suma de verificación. Si la suma de verificación en la trama es incorrecta (es decir, si hubo un error de transmisión), se informa esto a la capa de enlace de datos. Si la trama entrante llega sin daño, también se le informa a la capa de enlace de datos. Tan pronto como la capa de enlace de datos receptora adquiere una trama sin daños, verifica la información de control del encabezado y, si todo está bien, pasa la parte que corresponde al paquete a la capa de red. En ninguna circunstancia se entrega un encabezado de trama a una capa de red.

Hay una buena razón por la que la capa de red nunca debe recibir ninguna parte del encabezado de trama: para mantener completamente separados el protocolo de red y el de enlace de datos. En tanto la capa de red no sepa nada en absoluto sobre el protocolo de enlace de datos ni el formato de la trama, éstos podrán cambiarse sin requerir cambios en el software de la capa de red. Esto ocurre cada vez que se instala una nueva NIC en una computadora. Al proporcionarse una interfaz rígida entre la capa de red y la de enlace de datos se simplifica en gran medida la tarea de diseño, pues los protocolos de comunicación de las diferentes capas pueden evolucionar en forma independiente.

Un protocolo simplex utópico

Este protocolo de capa de enlace es el más sencillo posible, de máquina de origen a máquina de destino.
Características:
• Los datos son transmitidos en una sola dirección.
• Las capas de red tanto del emisor como del receptor siempre están listas.
• Podemos ignorar el tiempo de procesamiento.
• Hay un espacio infinito de búfer disponible.
• El canal nunca daña ni pierde las tramas.
• No se confirma la recepción.
• No se usan números de secuencia.
• Completamente irreal.
• Similar a un servicio sin conexión ni confirmación de recepción.

El emisor está en un ciclo infinito en el que sólo envía datos tan rápido como puede. Primero recibe el paquete, confecciona la trama y la envía al destinatario.
El receptor espera hasta que llega una trama, la misma siempre llegará correcta. El receptor elimina la trama recién llegada del búfer, pasa los datos a la capa de red y queda en espera nuevamente.

Protocolo simplex de parada y espera para un canal libre de errores

En este protocolo de capa de enlace se presenta la posibilidad de saturación, por lo que debe evitarse este problema.
Características:
• Los datos son transmitidos en una sola dirección.
• El canal nunca daña ni pierde las tramas.
• Se confirma la recepción.
• No se usan números de secuencia.
• Existe parada y espera por parte del emisor.
• Canal físico semi-dúplex: emisor y receptor se turnan para enviar (uno cada uno).
• Mantiene aún un canal irreal (perfecto)

Protocolo simplex de parada y espera para un canal ruidoso

En este protocolo de capa de enlace se considera una situación normal donde un canal de comunicación puede cometer errores.
Características:
• Los datos son transmitidos en una sola dirección.
• Las tramas pueden llegar dañadas o perderse por completo.
• El receptor realiza una verificación de la trama recibida.
• Se confirma la recepción.
• Se agrega un temporizador al emisor.
• Se usan números de secuencia de un bit.

Los duplicados y las tramas dañadas no se pasan a la capa de red, pero hacen que se confirme la recepción de la última trama que se recibió correctamente para avisar al emisor de modo que avance a la siguiente trama o retransmita la trama dañada.

Notas
ARQ: Solicitud Automática de Repetición
PAR: Confirmación de Recepción Positiva con Retransmisión


Artículos relacionados:
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Bibliografía:
• Redes de Computadoras - Tanenbaum, 5ta Edición.
• Resúmenes universitarios propios de las clases.

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