Az adatkapcsolati réteg DATA LINK LAYER

Az adatkapcsolati réteg három feladatot hajt végre:  A hálózati rétegektől kapott információkat keretekbe rendezi.  Hibavédelem megvalósítása.  A keretek továbbítása és nyugtázása.

Keretek A feladatkörből látszik, hogy az egyik legfontosabb feladat a keretek összeállítása, de mik is azok a keretek? A keret az adat valamilyen határoló jelek közé foglalt része, amely rendszerint a tényleges adaton kívül egyéb információkat is tartalmaz.

Hibavédelem Mivel nagyon fontos, hogy a biztonságos és hibamentes átvitel biztosítása, ezért olyan ellenőrzést is kell a keretbe foglalni, amely alapján felfedezhetők a hibák. Ilyen esetben a rossz keretet újra le lehet kérni a küldőtől. Hibavédelem valamilyen ellenőrző kód, amely bonyolult matematikai eljárással kerül meghatározásra. A keret vételekor a vevő ismét kiszámolja ezt az összeget és ha a tárolttal nem egyezik, akkor a keret megsérült, a vevő eldobja és kéri újra a küldőtől.

Karakterorientált átivtel  Átvitel során bináris információt, vagyis biteket kell továbbítani az adó és a vevő között.  A hatékonyabb működés érdekében egyszerre a lehető legtöbb bitet kell továbbítani.  A számítógépek kialakulásakor nagyon sokszor kellett szöveges információt, vagyis karaktersorozatokat küldeni.  A karakterek mindig azonos módon, az ASCII kódnak megfelelően tárolódtak.  Az ilyen információtovábbítást karakterorientált átvitelnek nevezzük.

Bitorientált átvitel  A fejlődéssel együtt járt, hogy már egyre többször kellett nem karakteralapú adatokat továbbítani.  Ilyen esetekben a biteket sorosan küldjük egymás után át a vonalon,  célszerű több (például védelmi) szempontból ezeket csoportokba foglalni.  Ezt a módszert nevezzük bitorientált átvitelnek.

Karakterszámláló keretképzési módszer  Természetesen a keretképzés attól függ, hogy az átvitel bit-, vagy karakterorientált.  Több módszer alakult ki a feladat elvégzésére  Karakterszámláló módszer alapján a keret fejlécében megadjuk a átvitelre kerülő karakterek számát.  A vevő egy számlálóba beállítja ezt az értéket és minden vett karakter után egyel csökkenti annak értékét.  Mikor a számláló elérte a nulla értéket, jelzi, hogy ott a keret vége.

Vezérlőkarakterek Vezérlőkarakterek beszúrásával jelezzük a keret kezdetét és végét. Az ASCII kódkészletben meglehetősen sok vezérlőkarakter található. Ezek nem jeleníthetők meg csupán jelzési és vezérlési feladatra használhatók. Ha ilyen karaktereket helyeznénk el a keret elején és végén, akkor az jelezhetné a keret határait. Milyen vezérlőkaraktereket választhatunk? A keret elejét rendszerint a DLE STX, a végét a DLE ETX karakterpáros jelzi. A DLE rövidítés a Data Link Exchange (adatkapcsolat átkapcsolás), az STX a Start of Text (szöveg kezdete) az ETX pedig az End of Text (szöveg vége) kifejezésekből kialakított betűszavak.

Vezérlőkarakterek A keret elejét rendszerint a DLE STX, a végét a DLE ETX karakterpáros jelzi. A DLE rövidítés a Data Link Exchange (adatkapcsolat átkapcsolás), az STX a Start of Text (szöveg kezdete) az ETX pedig az End of Text (szöveg vége) kifejezésekből kialakított betűszavak.

Keretezés előtt és után… EZT AZ UZENETET SZERETNENK ELKULDENI keretezés után DLE STX EZT AZ UZENETET SZERETNENK ELKULDENI DLE ETX

Egy egészséges és egy dohányzó ember tüdeje…

Vevő oldal… A vevő a vezérlőkaraktereket levágja és így rendelkezésre áll az eredeti üzenet. Ez a megoldás elsősorban karakterorientált átvitelnél használatos, de lehetőség van tetszőleges bitcsoport továbbítására is. Ilyen esetekben felmerülhet, hogy a bitcsoport valamely vezérlőkarakter bináris megfelelője. Ha ezt nem vennénk figyelembe, akkor átvitel során a vevő máshol határozná meg a kerethatárokat, ami hibához vezethet. Amikor az adó összeállít egy bináris keretet és DLE karakterkódot érzékel, akkor beszúr oda még egy DLE karaktert. A vevő ha egymás után két DLE karaktert vesz, akkor ez egyiket egyszerűen eldobja.

Bitorientált keretképzés Bitorientált keretképzés bitbeszúrásos módszernél a bitcsoport elejére és végére speciális bitcsoportot szúrunk be. A gyakorlatban általában a botsorozatot használják. Mint látjuk a bitsorozat közepén hat 1 szerepel, amit egy 0 zár le. Biztosítani kell, hogy ilyen sorozat ne szerepelhessen a keretben máshol. Ennek a módszere, hogy ha az adó öt 1-est talál, akkor ezek után automatikusan beszúr egy 0-át. Így hat 1-es sohasem lehet egymás után. A vevő feladata, hogy öt 1-es után következő nullát automatikusan kitörli.

Bitorientált keretképzés A hálózati réteg által küldött üzenet: keretezés után (a keretjelző a bitsorozat)

Hibakezelés Az adatkapcsolati réteg a keretezésen kívül a hibakezelésért is felelős. Hiba esetén a küldőnek ismételten el kell küldenie azt a csomagot, amelyben a vevő hibát talált. A hiba észlelésére számos megoldás alakult ki. Minden hibakezelési eljárás az eredeti bitsorozatot redundanciával (ismétlődéssel) küldi. Ha ezekkel a kódokkal a hiba felismerhető, akkor hibajelző (Error Detecting Codes, EDC) kódokról, ha a vevő azt is képes megállapítani, hogy minek kellett volna érkeznie, akkor hibajavító (Error Correcting Codes, ECC) kódokról beszélünk. A redundáns kódok az eredeti adatmennyiséget értelemszerűen megnövelik, ami a hasznos sávszélességet csökkentik.