لایه پیوند داده یا Data link layer لایه دوم مدل OSI در شبکه های کامپیوتری است که وظیفه اصلی آن انتقال داده ها از لایه شبکه ماشین مبدا به لایه شبکه ماشین مقصد می‌باشد. در این مقاله داتیس نتورک شما را با لایه ارتباط داده بیشتر آشنا می کنیم، همراه ما باشید.
لایه پیوند داده نام های دیگری نیز دارد، مثل: MAC address layer یا Hardware address layer
لایه پیوند به خودی خود به دو زیر لایه به نام‌های MAC که مخفف Media Access Control و LLC که مخفف Logical Link Control هست تقسیم می‌شود.
زیر لایه MAC همانطوری‌که از نامش پیداست شناسه سخت‌افزاری کامپیوتر که در واقع همان آدرس MAC کارت شبکه است را به شبکه معرفی می‌کند.
آدرس MAC آدرس سخت‌افزاری است که در هنگام ساخت کارت شبکه از طرف شرکت سازنده بر روی کارت شبکه قرار داده می‌شود و در حقیقت Hard Code می‌شود.
این در حقیقت مهم‌ترین فاکتوری است در آدرس دهی که کامپیوتری از طریق آن بسته‌های اطلاعاتی را دریافت و ارسال می‌کند. زیر لایه LLC وظیفه کنترل Frame Synchronization یا یکپارچه‌سازی فریم‌ها و همچنین خطایابی در لایه دوم را بر عهده دارد.
در این لایه بر روی الگوریتم‌های دستیابی به ارتباطات قابل اعتماد بین دو کامپیوتر همسایه بحث می‌شود.
این لایه دارای وظایفی به قرار زیر است:
- ارائه سرویس‌های مشخص به لایه شبکه
- مدیریت خطاهای انتقال
- تنظیم جریان داده‌ها
برای تحقق این اهداف این لایه اقدام به فریم بندی اطلاعات می‌نمایید.
از مهم‌ترین وظایف لایه پیوند داده انتقال داده‌ها از لایه شبکه ماشین مبدا به لایه شبکه ماشین مقصد می‌باشد.
سرویس‌هایی که لایه پیوند داده ارائه می‌کند، از سیستمی تا سیستم دیگر متفاوت است. اما از مهم‌ترین سرویس‌ها عبارت‌اند از:
- سرویس غیر متصل بدون تصدیق دریافت: این سرویس در اکثر LAN ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- سرویس غیر متصل با تصدیق دریافت: این سرویس برای کانال‌های غیر اعتمادی مثل سیستم‌های شبکه بی‌سیم مناسب است.
- سرویس اتصال گرا با تصدیق دریافت:این سرویس که مناسب‌ترین سرویس این لایه است در سه مرحله انجام می‌گیرد : 1 – مقدار دهی متغیرهای لازم برای شمارش فریم‌ها و غیره ، 2- انتقال فریم ها، 3- قطع اتصال و آزادسازی متغیرها و بافر ها.
فریم بندی
جهت فریم بندی روش‌های زیر وجود دارد:
- شمارش کاراکتر ها: در این روش تعداد کاراکترهای فریم در یکی از فیلدهای سرآیند آن نوشته می‌شود. وقتی این فریم به مقصد برسد، لایه پیوند داده مقابل به کمک آن‌ها فریم داده‌ای را مشخص می‌کند. شکل زیر مثالی از فریم بندی به کمک شمارش کاراکترها می‌باشد.
البته در این روش ممکن است بیت مشخص‌کننده آغاز و انتهای فریم هم آسیب ببیند. در این صورت راهی باقی نمی ماند جز اینکه به فکر روش مورد اعتماد دیگری باشیم.
- بایت های پرچم با لاگذاری بایت: در این روش فلگ‌هایی (نشانه) برای مشخص کردن ابتدا و انتهای فریم داده‌ای استفاده می‌شود.این روش هم مشکلات خاص خود را دارد چونکه ممکن است بخشی از داده‌ها شامل بایت‌های پرچم قراردادی باشد.
- پرچم های شروع و پایان با لاگذاری بیت: در این شیوه هر فریم با طرح بیتی ۰۱۱۱۱۱۱۰ شروع می‌گردد و در سمت فرسنده به محض مشاهده ۵ بیت ۱ پشت سرهم یک ۰ قرار می‌دهد. عکس این رویداد در قسمت گیرنده رخ می‌دهد.
- حالت های غیر مجاز کد گذاری لایه‌ٔ فیزیکی: در این روش در اصل نوعی افزونگی داریم. مثلاً در برخی LANها هر بیت داده با دو بیت فیزیکی نشان داده می‌شود: بیت ۱ با زوج بالا-پایین و بیت ۰ با زوج پایین-بالا.
در بسیاری از پروتکل‌های لینک داده برای اطمینان بیشتر از ترکیب روش‌های گفته شده‌استفاده می‌شود.
کنترل خطا
جهت کنترل خطای دریافت اطلاعات معمولاً از دو مکانیزم استفاده می‌شود.
- تصدیق دریافت: گیرنده دریافت بسته را تصدیق می‌کند.
- استفاده از زمانسنج: هر بسته اگر در مدت زمان معینی به مقصد نرسید، دوباره ارسال می‌شود .