6.1.2 Подуровни канала передачи данных ieee 802 lan/man
Стандарт IEEE 802 LAN/MAN специфичны для сетей Ethernet, беспроводных локальных сетей (WLAN), беспроводных персональных сетей (WPAN) и других типов локальных и городских сетей. Уровень канала данных IEEE 802 LAN/MAN состоит из следующих двух подуровней:
Управление логическим соединением (Logical Link Control, LLC) - Этот подуровень IEEE 802.2 взаимодействует между сетевым программным обеспечением на верхних слоях и аппаратным обеспечением устройства на нижних слоях. Он помещает в кадр информацию, указывающую, какой протокол сетевого уровня используется для данного кадра. Данная информация позволяет различным протоколам 3-го уровня, таким как IPv4 и IPv6, использовать один и тот же сетевой интерфейс и одно и то же средство подключения.
Управление доступом к среде (Media Access Control, MAC) — этот подуровень (IEEE 802.3, 802.11 или 802.15) определяет процессы доступа к среде, выполняемые оборудованием. Он отвечает за инкапсуляцию данных и управление доступом к среде передачи данных. Он обеспечивает адресацию уровня передачи данных и интегрирован с различными технологиями физического уровня.
На рисунке показаны два подуровня (LLC и MAC) канального уровня.
Подуровень LLC использует данные сетевых протоколов, которые обычно представлены в виде IPv4 или IPv6 пакета, и добавляет управляющую информацию 2 уровня для доставки пакета к узлу назначения.
Подуровень MAC управляет сетевым адаптором NIC и другим оборудованием, отвечающим за отправку и получение данных на проводном или беспроводном носителе LAN/MAN.
Подуровень MAC обеспечивает инкапсуляцию данных:
Разделение кадра: процесс формирования кадров предоставляет важные разделители для идентификации полей в кадре. Эти разграничивающие биты обеспечивают синхронизацию между передающими и получающими узлами.
Адресация: обеспечивает адресацию источника и назначения для переноса кадра уровня 2 между устройствами в одной и той же общей среде.
Обнаружение ошибок: каждый кадр содержит концевик, позволяющий выявлять ошибки передачи.
Подуровень MAC также обеспечивает контроль доступа к среде передачи данных, позволяя нескольким устройствам обмениваться данными через общую (полудуплексную) среду передачи. Полнодуплексная связь не требует контроля доступа.
6.1.3 Предоставление доступа к среде
Все сетевые среды, по которым проходят пакеты в ходе передачи от локального узла до удаленного, могут иметь разные характеристики. Например, локальная сеть Ethernet состоит из множества узлов, конкурирующих за доступ к средству подключения. Подуровень MAC решает это. По сериальным каналам метод доступа может состоять только из прямого соединения только между двумя устройствами, обычно двумя маршрутизаторами. Поэтому они не требуют методов, используемых подуровнем IEEE 802 MAC.
Интерфейсы маршрутизатора инкапсулируют пакет в соответствующий кадр. Для доступа к каждому каналу используется подходящий метод управления доступом к среде передачи данных. При любом обмене пакетами сетевого уровня возможны многократные переходы между канальным уровнем и средой.
На каждом переходе по пути маршрутизатор выполняет следующие функции уровня 2:
Принимает кадр из среды
Деинкапсулирует кадр
Повторно инкапсулирует пакет в новый кадр
Передает новый кадр, который соответствует среде данного сегмента физической сети.
Нажмите кнопку воспроизведения, чтобы просмотреть анимацию. Показанный на рисунке маршрутизатор имеет интерфейс Ethernet для подключения к локальной сети (LAN) и последовательный интерфейс для подключения к глобальной сети (WAN). В ходе обработки кадров маршрутизатор использует службы канального уровня, чтобы получить кадр из среды подключения, деинкапсулировать его в единицу данных протокола (PDU) уровня 3, повторно инкапсулировать PDU в новый кадр и поместить кадр в среду подключения следующего сегмента сети.
