Aspectos de diseño de la Capa de Enlace

¿COMO FUNCIONA LA CAPA DE ENLACE?

La clave para comprender el modelo OSI y cada capa es recordar que son operaciones acumulativas, recordando que la primera capa sólo define bits, la segunda capa debe definir una primera estructura llamada trama que depende directamente de la tecnología en particular. Por ejemplo, la trama más famosa y más usada hoy en día debería ser (no lo puedo asegurar) Ethernet y ésta consiste en unos bits iniciales que se usaban para sincronizar los circuitos de la tarjeta llamados preámbulo y son 7 Bytes (56 bits), luego un par de direcciones llamadas direcciones físicas (origen y destino), un campo de longitud/tipo de datos, los datos mismos (llamados carga o payload), una suma de verificación y finalmente un campo de finalización que indica que lo que siga de ésta secuencia debería ser una trama nueva. Definir la primera estructura de datos es responsabilidad de la capa dos y parte del supuesto de que los nodos que se comunican tienen acceso directo, es decir, que es como si estuvieran en un medio compartido y así se comporta todo lo de la capa dos o capa de enlace de datos.
Personalmente encuentro a la capa 2 como la capa que define la tecnología de transporte (otro término confuso). Ésta es dependiente de la tecnología y del medio, por ejemplo, para fibra existe una tecnología cuya trama considera las condiciones del medio, igual con las redes inalámbricas, los principios físicos de estos medios tan distintos definen cómo tiene que comportarse la capa 2. De lo anterior se deduce la razón del nombre de la capa: enlace de datos. Si se reflexiona un momento, en ésta capa se depende directamente del medio pero se usan controladores para implementar la transmisión y sus servicios, es decir, en ésta capa se unen los medios físicos y el software. De esta capa en adelante todo lo define estrictamente el software, en ésta se sondea el medio y se usa el software para interpretarlo y controlar la transmisión: se enlaza la representación física de los datos y su representación lógica.
Otra responsabilidad de la capa dos es el llamado método de acceso al medio o MAC por sus siglas en inglés. El método de control de acceso al medio es definir los mecanismos de negociación para acceso al medio, por ejemplo, cómo evitar que dos estaciones transmitan al mismo tiempo o cómo manejarlo una vez que suceda. En ethernet de medio compartido se usaba CSMA/CD por sus siglas en inglés (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) pero en Wi-Fi, debido a la naturaleza del medio se usa CSCMA/CA y la A significa Avoidance o evasión de solisiones, en otras palabras, en medio de cobre se detectan las colisiones y se aplica un procedimiento para arbitrar el problema, en medio inalámbrico se evitan las colisiones. El control de acceso al medio entonces consiste en definir un mecanismo por medio del cual se ofrezca acceso a todos los nodos que comparten el medio.
La modalidad de transmisión (simplex, duplex, full duplex, half duplex), la topología física y la detección de errores son otras responsabildades de la capa 2. Existen unas operaciones que no siempre están asociadas a ésta capa pero que pueden aparecer en algunas tecnologías como autenticación, encriptación y corrección de errores (ojo, la responsabilidad directa es la detección, la corrección es opcional).