Что такое уровень ссылки?

Уровень связи является одним из самых низких и фундаментальных концептуальных уровней в цифровой связи. По сути, именно в этом заключается вся логика работы с каналом передачи данных. Он работает как иерархия, действуя как интерфейс, в данном случае между самым низким уровнем, физическим уровнем, который передает необработанный поток единиц и нулей, и верхними уровнями. Во многих случаях этот термин используется взаимозаменяемо с «канальным уровнем», который обычно обозначает второй уровень модели взаимодействия открытых систем (OSI), канальный уровень, используемый в компьютерных сетях. Существует множество протоколов связи, которые работают на уровне канала, но его основными функциями являются подготовка пакетов данных, предназначенных для передачи, а также интерпретация любого входящего через канал передачи данных.

Существует три типа каналов передачи данных, с которыми приходится работать на канальном уровне: симплекс, полудуплекс и полный дуплекс. При симплексной связи данные перемещаются в одном направлении, например, в широковещательной сети, где есть выделенный отправитель и получатель, и получателю не нужно отправлять что-либо обратно отправителю. В полудуплексном режиме данные могут идти в обоих направлениях, но не одновременно. Полнодуплексная связь позволяет передавать данные в обоих направлениях одновременно, что требует больших усилий от имени уровня связи для сортировки входящих и исходящих сообщений.

Чтобы сделать большую часть своей работы, уровень связи использует технику, известную как кадрирование. Это включает привязку к дополнительному идентификатору, который указывает, где кадр начинается или заканчивается в потоке битов. Хотя существуют и другие методы кадрирования, в большинстве случаев это просто дополнительный бит, добавляемый в поток при определенных приращениях. На принимающей стороне канальный уровень синхронизирует биты кадрирования в потоке, чтобы помочь отделить кадры, вытащить исходные пакеты и передать их другим уровням по мере необходимости. Синхронизация между отправляющей и принимающей сторонами важна, потому что, если получающийся канальный уровень обрабатывает поток между кадрами, он может просто дождаться начала следующего кадра, отбрасывая любые неиспользуемые биты, которые не принадлежат кадру.

Канальный уровень модели OSI дополнительно воспринимает два подуровня к канальному уровню. Один из них упоминается как управление логическим каналом (LLC), а другой - управление доступом к среде (MAC). Верхний подуровень LLC занимается такими проблемами, как управление потоком и исправление ошибок при передаче. В зависимости от типа связи некоторые методы исправления ошибок могут не использоваться. Например, в беспроводных сетях уровень соединения имеет возможность запрашивать повторную отправку ошибочных пакетов, что гораздо реже в проводной связи, где уровень соединения имеет дело только с обнаружением ошибок и отменой плохих пакетов.

Нижний MAC-подуровень отвечает за идентификацию физического адреса устройства, обычно называемого MAC-адресом. Он также способен поддерживать любую очередь пакетов данных, а также планировать их доставку и обеспечивать качество передачи. Здесь также происходит синхронизация кадров, а также протоколы, предотвращающие коллизию потоков.