Was ist ein Linklevel?
Die Verbindungsebene ist eine der niedrigsten und grundlegendsten konzeptionellen Ebenen in der digitalen Kommunikation. Grundsätzlich befindet sich hier die gesamte Logik für den Umgang mit einer Datenverbindung. Es arbeitet in einer Art Hierarchie und fungiert in diesem Fall als Schnittstelle zwischen der untersten Ebene, der physischen Ebene, die den Rohdatenstrom aus Einsen und Nullen überträgt, und den oberen Ebenen. In vielen Fällen wird der Begriff austauschbar mit "Verbindungsschicht" verwendet, was typischerweise die zweite Schicht des OSI-Modells (Open Systems Interconnection) bezeichnet, die Datenverbindungsschicht, die in Computernetzwerken verwendet wird. Es gibt zahlreiche Kommunikationsprotokolle, die auf Verbindungsebene arbeiten. Ihre wesentlichen Funktionen bestehen jedoch darin, die für den Transport bestimmten Datenpakete vorzubereiten und über die Datenverbindung eingehende Daten zu interpretieren.
Es gibt drei Arten von Datenverbindungen, mit denen eine Verbindungsebene umgehen muss: Simplex, Halbduplex und Vollduplex. Bei einer Simplex-Verbindung werden die Daten in eine Richtung übertragen, z. B. in ein Broadcast-Netzwerk, in dem es einen dedizierten Absender und Empfänger gibt und der Empfänger nichts an den Absender zurücksenden muss. Bei Halbduplex können die Daten in beide Richtungen übertragen werden, jedoch nicht gleichzeitig. Bei der Vollduplex-Kommunikation können Daten gleichzeitig in beide Richtungen übertragen werden. Dies erfordert mehr Aufwand für die Verbindungsebene, um die kommende und gehende Kommunikation zu sortieren.
Um einen Großteil seiner Arbeit zu erledigen, verwendet der Link-Level eine als Framing bekannte Technik. Dies beinhaltet das Anheften einer zusätzlichen Kennung, die angibt, wo der Rahmen im Bitstrom beginnt oder endet. Obwohl andere Framing-Methoden existieren, ist dies in den meisten Fällen einfach ein zusätzliches Bit, das während bestimmter Inkremente in den Stream eingefügt wird. Auf der Empfangsseite synchronisiert die Verbindungsschicht die Framing-Bits im Stream, um die Frames zu trennen, die Originalpakete herauszunehmen und sie nach Bedarf auf die anderen Schichten zu übertragen. Die Synchronisation zwischen dem sendenden und dem empfangenden Ende ist wichtig, da die empfangende Verbindungsschicht, wenn sie den Datenstrom zwischen Frames aufnimmt, einfach warten kann, bis der nächste Frame beginnt, und alle nicht verwendbaren Bits, die nicht zu einem Frame gehören, verwirft.
Die Datenverbindungsschicht des OSI-Modells nimmt ferner zwei Unterschichten zur Verbindungsschicht wahr. Eine wird als Logical Link Control (LLC) bezeichnet, die andere als Media Access Control (MAC). Die obere LLC-Unterschicht befasst sich mit Problemen wie der Flusssteuerung und der Behebung von Fehlern bei der Übertragung. Abhängig von der Art der Kommunikation werden einige Fehlerkorrekturmethoden möglicherweise nicht angewendet. Bei drahtlosen Netzwerken kann die Verbindungsebene beispielsweise das erneute Senden fehlerhafter Pakete anfordern, was bei drahtgebundenen Kommunikationen, bei denen die Verbindungsschicht nur Fehler erkennt und fehlerhafte Pakete löscht, sehr viel seltener vorkommt.
Die untere MAC-Unterschicht ist dann dafür verantwortlich, die physikalische Adresse des Geräts zu identifizieren, die üblicherweise als MAC-Adresse bezeichnet wird. Es ist auch in der Lage, ein etwaiges Anstehen der Datenpakete aufrechtzuerhalten, ihre Zustellung zu planen und die Qualität der Übertragung sicherzustellen. Hier findet auch die Frame-Synchronisation sowie Protokolle statt, die verhindern, dass die Streams kollidieren.