لایه پیوند داده در شبکه

لایه پیوند داده به عنوان لایه دوم از مدل OSI است. این لایه یکی از پیچیده ترین لایه ها است و ویژگی ها و ساختار پیچیده ای دارد. لایه پیوند داده ها جزئیات سخت افزاری لایه زیرین خود را پنهان می کند و خود را در لایه بالاتر به عنوان رسانه برقراری ارتباط نشان می دهد.
لایه پیوند داده ها بین دو میزبان با اتصال مستقیم کار می کند. این ارتباط مستقیم می تواند نقطه به نقطه و یا پخش همگانی نیز باشد. سیستم ها در شبکه پخش همگانی روی یک لینک یکسان قرار دارند. کار لایه پیوند داده ها زمانی پیچیده تر می شود که با میزبان های مختلف در محدوده برخورد (collision domain) ارتباط داشته باشد.
لایه پیوند داده ها مسئول تبدیل جریان داده ها به سیگنال های بیتی و ارسال آنها بوسیله سخت افزار می باشد.

در پایانه دریافت، لایه پیوند داده، داده ها را از سخت افزار و در قالب سیگنال های الکتریکی می گیرد، آنها را در قالب فریم های قابل تشخیص بازسازی می کند و به لایه فوقانی خود تحویل می دهد.
لایه پیوند داده ها دو زیر لایه دارد :

1. کنترل پیوند منطقی: با پروتکل ها، کنترل جریان و کنترل خطا سروکار دارد.
2. کنترل دسترسی رسانه: به کنترل واقعی رسانه ها می پردازد.

قابلیت ها و وظایف لایه پیوند داده در شبکه

لایه پیوند داده ها بسیاری از وظایف را به نمایندگی از لایه فوقانی خود انجام می دهد که آنها عبارتند از:

• کادر بندی (Framing)
لایه پیوند داده بسته ها را از لایه شبکه گرفته و آنها را در قالب فریم ها بسته بندی می کند و آنگاه فریم ها را بصورت بیت به بیت بر روی سخت افزار ارسال می کند. در سمت گیرنده، لایه پیوند داده سیگنال ها را از سخت افزار می گیرد و آنها را به فریم هایی بسته بندی می کند.
• آدرس دهی (Addressing)
لایه پیوند داده مکانیزم آدرس دهی سخت افزاری لایه 2 را فراهم می کند. آدرس سخت افزاری بر روی رسانه مشترک بصورت منحصر به فرد در نظر گرفته می شود. در زمان تولید سخت افزار این آدرس درون آن کد گذاری می شود.

• هماهنگ سازی (Synchronization)
هنگامی که فریم های داده بر روی لینک ارسال شود، هر دو سیستم فرستنده و گیرنده باید به منظور ارسال و دریافت به موقع با هم هماهنگ شده باشند.
• کنترل خطا (Error Control)
گاهی اوقات ممکن است سیگنال ها هنگام انتقال با مشکل مواجه شوند و بیت ها دچار اشتباه شوند. این بیت ها تشخیص داده می شود و اقدام به منظور بازیابی بیت های واقعی داده ها صورت می گیرد. همچنین مکانیزم گزارش خطا به فرستنده را نیز فراهم می کند.

• کنترل جریان (Flow Control)
سیستم های مرتبط با یک لینک ممکن است سرعت یا ظرفیت های مختلفی داشته باشند. لایه پیوند داده، کنترل جریان را تضمین می کند بطوری که هر دو دستگاه فرستنده و گیرده را قادر به تبادل داده ها در سرعت یکسان می کند.
• دسترسی چندگانه (Multi-Access)
وقتی میزبانی بر روی لینک به اشتراک گذاشته اقدام به انتقال داده ها می کند، به احتمال زیاد برخورد صورت می گیرد. لایه پیوند داده مکانیزمی به عنوان CSMA / CD فراهم می کند تا قابلیت دسترسی به یک رسانه مشترک در میان سیستم های مختلف وجود داشته باشد.

• بعدی