Encapsulamiento de datos en redes de comunicación tramas y técnicas de encapsulamiento
El presente asunto examina minuciosamente el comportamiento de la estructura de comunicación de datos a medida que viaja a través de una red. La inclusión de datos en una trama es determinada por el protocolo que se emplea.
La Trama
El protocolo de enlace de datos es el encargado de las comunicaciones que se producen entre dos tarjetas de red dentro de la misma red. Aunque existen varios protocolos diferentes que se encargan de la capa de enlace de datos, cada uno de ellos cuenta con tres partes fundamentales en su estructura:
- Encabezado
- Campos de datos
- Trailer
Lo específico de la capa de enlace de datos es que agrega información en forma de trailer al final de la trama, lo que la diferencia de otros protocolos de encapsulación.
En todos los protocolos de capa de enlace de datos, los datos se encuentran encapsulados en el campo de datos de la trama. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la estructura de la trama y los campos presentes en el encabezado y el trailer varían dependiendo del protocolo utilizado. Por lo tanto, es esencial conocer bien las especificaciones de cada protocolo para poder realizar una comunicación efectiva en la red.
La Capa que Empaqueta la Información en Tramas
En las redes de computadoras, la transmisión de datos se divide en paquetes más pequeños conocidos como tramas. Estas tramas se utilizan para transmitir información a través de diferentes capas en la red.
Pero, ¿cuál es la capa responsable de encapsular los datos en tramas?
La respuesta es la capa de enlace de datos. Esta capa se encarga de proporcionar un enlace de comunicación confiable entre dos dispositivos en la red. Una de las funciones principales de la capa de enlace de datos es la encapsulación de datos en tramas para su transmisión a través de la red.
Cuando los datos se transmiten a través de la red, se dividen en paquetes más pequeños conocidos como segmentos. Estos segmentos se dividen aún más en tramas, que son los paquetes de datos más pequeños que se transmiten a través de la red. Cada trama contiene una dirección MAC de origen y destino, junto con un número de secuencia y un campo de verificación de error.
Campos de trama
El formato de trama en HTML enriquecido:
La Trama es una técnica utilizada en la transmisión de señales físicas, donde se dividen en agrupaciones fáciles de descifrar. Los encabezados y trailer contienen información de control, insertada en diferentes campos. Este formato permite que los nodos reconozcan la estructura y decodifiquen los paquetes en su destino.
En la imagen se pueden ver los campos genéricos de la trama, pero no todos los protocolos incluyen la misma información. Los estándares de un protocolo específico de enlace de datos establecen el formato real de la trama.
Los protocolos de capa de enlace de datos incorporan un avance al final de cada trama. Este avance, en un proceso llamado detección de errores, determina si la trama llegó sin ningún problema. Allí se coloca un resumen lógico o matemático de los bits que conforman la trama. La detección de errores es esencial debido a que las señales en los medios pueden sufrir interferencia, distorsión o pérdida. Estos problemas pueden cambiar significativamente los valores de los bits que representan estas señales.
Ejemplo de Encapsulamiento
El proceso de encapsulamiento en una red se lleva a cabo de arriba hacia abajo al enviar mensajes. Cada capa considera los datos de la capa superior como parte del protocolo encapsulado. Por ejemplo, el paquete IP contiene el segmento TCP como datos.
Explorando las Rutas de Capa dos
El direccionamiento en la capa de enlace de datos es esencial para asegurar que una trama llegue al dispositivo correcto en una red local compartida. Esta capa utiliza direcciones físicas exclusivas para identificar a cada dispositivo en la red. Estas direcciones se encuentran en el encabezado de la trama y garantizan que la NIC de destino pueda reconocer rápidamente si la trama es para ella.
A diferencia del direccionamiento jerárquico de la capa 3, las direcciones físicas no indican la ubicación del dispositivo en la red. Más bien, son asignadas a cada dispositivo de forma única. Esta dirección permanece igual incluso si el dispositivo se mueve a otra red o subred.
Las imágenes demuestran cómo funcionan las direcciones en las diferentes capas en el proceso de enrutamiento de un paquete IP. En cada punto de la ruta, el paquete es encapsulado en una nueva trama de enlace de datos, que contiene las direcciones de origen y destino de la NIC. Así, la trama es enviada y recibida correctamente en cada dispositivo a lo largo del camino.
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Conexiones LAN y WAN La Red y el Mundo Externo
Los protocolos de Ethernet son empleados en redes LAN con cableado, mientras que las comunicaciones inalámbricas se rigen por los protocolos WLAN (IEEE 802.11). Estas reglas de comunicación fueron diseñadas para redes con acceso múltiple.
Por otro lado, las redes WAN utilizan tradicionalmente diferentes tipos de protocolos según la topología utilizada, ya sea de tipo punto a punto, hub-spoke o malla completa.
En los años anteriores, algunos de los protocolos WAN más comunes eran:
- PPP (Point-to-Point Protocol)
- HDLC (High-Level Data Link Control)
- Frame Relay
En una red TCP/IP, todos los protocolos de capa 2 de OSI trabajan con IP en la capa 3 de OSI. Sin embargo, el protocolo de capa 2 utilizado dependerá de la topología lógica y los medios físicos.
