Capa de enlace: todo acerca de la segunda capa del modelo OSI

La capa de enlace es la segunda capa del modelo OSI y se encarga de tra­n­s­mi­tir los bits de los paquetes de datos sin errores. No solo se encarga de organizar los datos en tramas y su­pe­r­vi­sar su tra­n­s­fe­re­n­cia, sino que también co­n­tri­bu­ye ac­ti­va­me­n­te a la co­rre­c­ción de errores.

La capa de enlace, también conocida como data link layer, es la segunda capa del modelo OSI. Funciona como una capa de protocolo y garantiza la tra­n­s­fe­re­n­cia de tramas sin errores dentro de una conexión física. Por lo tanto, la capa de enlace asume una función im­po­r­ta­n­te dentro del modelo OSI, que ca­te­go­ri­za los procesos ne­ce­sa­rios en or­de­na­do­res y redes para permitir una co­mu­ni­ca­ción más allá de los límites del hardware y software.

El modelo OSI se divide en siete capas, todas ellas se apoyan sobre las demás, pero cada una cumple unas funciones cla­ra­me­n­te di­fe­re­n­cia­das. Las distintas capas son las si­guie­n­tes:

1. Capa física (Physical Layer)
2. Capa de enlace (Data Link Layer)
3. Capa de red (Network Layer)
4. Capa de tra­n­s­po­r­te (Transport Layer)
5. Capa de sesión (Session Layer)
6. Capa de pre­se­n­ta­ción (Pre­se­n­ta­tion Layer)
7. Capa de apli­ca­ción (Ap­pli­ca­tion Layer)

Para entender qué funciones desempeña la capa de enlace, primero hay que echar un vistazo a su capa di­re­c­ta­me­n­te inferior. En la capa física se es­ta­ble­cen, in­te­rru­m­pen y mo­ni­to­ri­zan las co­ne­xio­nes físicas entre dos sistemas, lo que permite la tra­n­s­mi­sión de datos entre el emisor y receptor. Sin embargo, la capa física no realiza ninguna eva­lua­ción, úni­ca­me­n­te transmite los datos sin comprobar su contenido ni es­tru­c­tu­ra.

Aquí es donde entra en juego la capa de enlace, que codifica, de­co­di­fi­ca y ordena los bits in­di­vi­dua­les, agru­pá­n­do­los en forma de tramas de datos. Las tramas de datos en­ca­p­su­lan los da­ta­gra­mas o paquetes de datos de la capa superior (capa de red) añadiendo la in­fo­r­ma­ción de la capa de enlace, pudiendo dividir los paquetes de datos de mayor tamaño en unidades más pequeñas.

A co­n­ti­nua­ción, los datos en el receptor pasan de la capa de enlace a la capa in­me­dia­ta­me­n­te superior. En la capa de red, se dirigen y reenvían las tramas en forma de paquetes o da­ta­gra­mas. El data link layer garantiza que las tramas se tra­n­s­mi­tan sin errores y, por tanto, las co­ne­xio­nes no seguras puedan co­n­ve­r­ti­r­se en co­ne­xio­nes seguras.

La co­mu­ni­ca­ción que tiene lugar en la capa de enlace puede llevarse a cabo tanto estando orientada como sin estar orientada a conexión. En el primer caso, todos los datos que se van a tra­n­s­mi­tir cuentan con di­re­c­cio­nes de origen y destino. En el segundo caso, primero se es­ta­ble­cen enlaces lógicos (logical links) entre el emisor y el receptor.

Además de montar y desmontar las di­fe­re­n­tes secciones de co­n­mu­ta­ción y es­tru­c­tu­rar los bits in­di­vi­dua­les en tramas, las labores de la capa de enlace también incluyen la su­pe­r­vi­sión durante y después de la tra­n­s­mi­sión, así como la detección y co­rre­c­ción de errores. Para ello, primero analiza los bits de re­du­n­da­n­cia de las tramas para detectar problemas y errores en una fase temprana.

Si se produce una di­s­cre­pa­n­cia, la capa de enlace informa a las capas su­pe­rio­res. El receptor puede reordenar las tramas que no llegaron en el orden correcto, mientras la capa de enlace comprueba cada trama in­di­vi­dua­l­me­n­te para ver si han llegado intactas.

La capa de enlace del modelo OSI puede comprobar el flujo de datos y detectar e in­te­r­ve­nir si una conexión física está so­bre­ca­r­ga­da. Si los datos tra­n­s­mi­ti­dos se topan con re­s­tri­c­cio­nes, pueden tra­n­s­mi­ti­r­se por di­s­po­si­ti­vos ci­r­cu­n­da­n­tes e incluso, si es posible, iniciar un nuevo en­ru­ta­mie­n­to.

La capa de enlace se divide en dos subcapas: el control de acceso al medio o MAC (Medium Access Control), que limita con la capa física (capa 1), y el control de enlace lógico o LLC (Logical Link Control), que limita con la capa de red (capa 3). Los servicios que ofrece la capa de enlace pueden dividirse en tres ca­te­go­rías:

Al enviar las tramas a un de­s­ti­na­ta­rio con este método, el de­s­ti­na­ta­rio no confirma haber recibido las tramas de forma correcta. Si los paquetes de datos se dañan o se pierden, estos no se recuperan. Por lo tanto, este tipo de tra­n­s­mi­sión solo es re­co­me­n­da­ble para co­ne­xio­nes es­pe­cia­l­me­n­te seguras o en los casos en los que una capa superior se encarga de la co­rre­c­ción de errores. El servicio no orientado a conexión y sin acuse de recibo también es útil si se necesita hacer una tra­n­s­fe­re­n­cia de datos inmediata, donde es más im­po­r­ta­n­te la in­me­dia­tez que el hacer una tra­n­s­fe­re­n­cia completa.

Este método suele ser mejor que el que no tiene acuse de recibo, ya que se confirma que cada tra­n­s­fe­re­n­cia de datos ha llegado co­rre­c­ta­me­n­te a su de­s­ti­na­ta­rio. Si una tra­n­s­mi­sión no llega a su de­s­ti­na­ta­rio o si se pierden algunas partes por el camino, no se confirma su recepción y el emisor puede volver a tra­n­s­mi­tir los datos. Este método garantiza que todas las tramas lleguen al de­s­ti­na­ta­rio.

El método más seguro es el servicio orientado a conexión de la capa de enlace. En él, cada trama recibe un número es­pe­cí­fi­co que se almacena tanto en el emisor como en el receptor. Ellos es­ta­ble­cen una conexión antes de cada in­te­r­ca­m­bio de datos. Así, ambas partes tienen la garantía de que cada paquete se transmite exac­ta­me­n­te una vez, con seguridad, sin errores y que llega a su destino.

Son muchos los pro­to­co­los de la capa de enlace del modelo OSI. Entre ellos se en­cue­n­tran los si­guie­n­tes:

• 1-Wire
• ARCnet
• ARP
• ATM
• Ethernet
• HDLC
• LLC/MAC
• MIL-STD-1553
• PPP
• SpaceWire
• Token Ring
• UNI/O
• V.120
• X.75