リンクレベルとは

リンクレベルは、デジタル通信における最も低い、最も基本的な概念レベルの1つです。 基本的に、データリンクを処理するためのすべてのロジックが存在する場所です。 階層のようなもので動作し、この場合、最低レベル、1と0の生ストリームを送信する物理レベル、および上位層の間のインターフェイスとして機能します。 多くの場合、この用語は「リンク層」と交換可能に使用されます。これは通常、コンピューターネットワーキングで使用されるオープンシステム相互接続（OSI）モデルの2番目の層、データリンク層を意味します。 リンクレベルで動作する多数の通信プロトコルがありますが、その本質的な機能は、データリンクを介した着信を解釈するだけでなく、転送を目的としたデータパケットを準備することです。

リンクレベルで処理する必要があるデータリンクには、シンプレックス、半二重、全二重の3種類があります。 シンプレックスリンクを使用すると、専用の送信者と受信者がいるブロードキャストネットワークなど、データは一方向に移動し、受信者は送信者に何も返送する必要がありません。 半二重では、データは双方向に送信できますが、同時に送信することはできません。 全二重通信では、データが両方向に同時に移動できます。これにより、送受信される通信を整理するために、リンクレベルに代わってより多くの労力が必要になります。

その作業の多くを行うために、リンクレベルはフレーミングとして知られる手法を使用します。 これには、ビットストリームのどこでフレームが開始または終了するかを示す追加の識別子の追加が含まれます。 他のフレーミング方法が存在しますが、ほとんどの場合、これは特定の増分中にストリームに追加される単なる追加ビットです。 受信側では、リンク層がストリームのフレーミングビットを同期して、フレームを分離し、元のパケットを引き出し、必要に応じて他の層に渡します。 送信側と受信側の同期は重要です。受信側のリンク層がたまたまフレーム間でストリームを取得した場合、次のフレームが開始するまで待機するだけで、フレームに属さない使用不可能なビットを破棄できるからです。

OSIモデルのデータリンクレイヤーは、リンクレイヤーの2つのサブレイヤーをさらに認識します。 1つは論理リンク制御（LLC）と呼ばれ、もう1つはメディアアクセス制御（MAC）です。 上部のLLCサブレイヤーは、フロー制御や伝送のエラー修正などの問題を扱います。 通信の種類によっては、一部のエラー修正方法が使用されない場合があります。 たとえば、ワイヤレスネットワーキングでは、リンクレベルにエラーパケットの再送信を要求する機能があります。これは、リンクレイヤーがエラーの検出と不良パケットのキャンセルのみを処理する有線通信では非常にまれです。

下位のMACサブレイヤーは、一般的にMACアドレスと呼ばれるデバイスの物理アドレスを識別する役割を果たします。 また、データパケットのキューイングを維持し、配信のスケジュールを設定し、伝送の品質を確保することもできます。 これは、フレームの同期が行われる場所でもあり、ストリームの衝突を防ぐプロトコルでもあります。