Otázka č. 7 - Linková vrstva

Význam vrstvy, přenos dat – PDU, význam podvrstev MAC a LLC, služby, metody přístupu k médiu

1. vrstvy ISO/OSI modelu - pouze seřazeně vypsat :)
2. význam vrstvy a její úkoly, PDU - popiš části, které údaje tam najdeme a jaký mají význam?
3. podvrstvy MAC a LLC - stručně popiš
4. které zařízení pracuje na této vrstvě? - stručně ho popiš, s jakou adresou pracuje? popiš ji :)
5. přístupové metody - k čemu jsou? rozdělení a zástupci - popiš je…, jak s tím souvisí duplex?

1. Význam

• Druhá vrstva ISO/OSI modelu
• Zajišťuje komunikaci v rámci lokální sítě
• Zajišťuje přenos dat mezi dvěma nebo více uzly

funkce

• přidává do datového rámce hlavičku a patičku (cílovou a zdrojovou adresu)
• kontroluje adresu a kontrolní součet
• chybné rámce jsou zahozeny nebo zajištěje opakování přenosu
• Seřazuje přijaté rámce a zajišťuje jejich demultiplexování

2. Přenos dat

• PDU obsahuje
  1. Data (ze síťové vrstvy)
  2. Hlavičku (řídící informace)
  3. Patičku (kontrolní informace)

Hlavička

1. Start frame – označuje začátek rámce (speciální kombinace 0 a 1)
2. Fyzické MAC adresy příjemce a odesilatele
3. Priorita (QoS) – může označovat druh komunikace (data, hlasová)
4. Type – identifikuje jaký protokol vyšší vrstvy je obsažen v rámci
5. Flow control – slouží k řízení toku dat médiem (zastavení/povolení)
6. ongestion control – indikuje zahlcení média

Patička

• Kontrolní součet, který umožňuje zjistit, zda při přenosu rámce nedošlo k chybě
• Odesílatel vypočítá kontrolní součet CRC a ten uloží do hodnoty FCS
• Příjemce vypočítá také CRC a pokud souhlasí s přijatým je zpráva považována za správně přenesou
• Pokud CRC nesouhlasí, rámec je zahozen a protokol linkové vrstvy může rozhodnout, zda má být chyba korigována

3. MAC a LLC

MAC

• Nižší, hardwarově závislá podvrstva
• Zavádí adresaci rámců (MAC adresa - FF:FF:FF:FF:FF:FF)
• Poskytuje fyzickou adresaci rámce a vymezuje data (označuje začátek a konec dat)
• Zajišťuje
  1. Fyzické adresování
  2. Řízení přístupu k médiu
• Shromažďuje data z vyšší vrstvy podvrstvy LLC (zapouzdření do MAC rámce)

LLC

• Vyšší, hardwarově nezávislá podvrstva
• Ovladače síťové karty
• Identifikuje v rámci, který protokol síťové vrstvy bude pro tento rámec použit
• Řízení datového toku
• Zajišťuje
  1. Multiplexování protokolů předávaných MAC vrstvě (při vysílání) a demultiplexování (při příjmu)
  2. Řízení toku dat
  3. Zabezpečení proti chybám
  4. Připojení k vyšším vrstvám
  5. Zapouzdření paketů ze síťové vrstvy do rámců
  6. Identifikaci protokolu síťové vrstvy

Řízení toku dat

• pomocí zpětné vazby ARQ (Automatic Repeat reQuest)

• Metody

  1. Jednotlivé potvrzení (Stop&Wait)
     • paket je kontrolován a doručován ve správném pořadí
  2. Kontinuální potvrzení s návratem (Go-Back-N)
     • Odesílá všechny rámce
     • Odpovědi dostává zpětně
     • Reaguje až po odeslání
     • Pokud ztratí rámec, pošle vše znova
  3. Kontinuální potvrzování se selektivním opakováním (Selective Repeat)
     • Data se odesílají bez čekání na potvrzení
     • Příjemce informuje Odesílatele, které rámce chybí -> Příjemce ho pošle znova

4. Přístupové metody

Ke sdílenému médiu

• Sdíleno více uzly
• V jedné chvíli může být více uzlů pokoušející se vysílat a přijímat data prostřednictvím média
• Metody
  1. Řízený přístup (deterministická)
     • každý uzel má svůj čas přístupu k médiu
  2. Konkurenční přístup (nedeterministická)
     • všechny uzle soutěží o použití média

Ke nesdílenému médiu

• Není třeba řízení přístupu
• Nastává v případě topologie point-to-point

Half-duplex

• Obě zařízení mohou vysílat i příjimat ale ne ve stejnou chvili
• Ethernet má přístupové metody (CSMA/CD) pro řešení konfliktů, vyplývajících z pokusů více než jedné stanice vysílat ve stejný čas

Full-duplex

• Obě zařízení mohou zároveň vysílat a přijímat data
• Není nutné žádné vyjednávání o médiu
• Při zapnutí full duplexu se vynutí vypnutí přístupové metody (CSMA/CD) na síťové kartě