Protocolli e servizi del livello data-link: controllo e sincronizzazione

Funzioni del livello data-link

Il livello data-link suddivide i messaggi provenienti dai livelli superiori e aggrega i byte di dati in frame; in questo livello avviene la sincronizzazione, il controllo del flusso, il controllo degli errori, l’indirizzamento.

L’intestazione e la coda del frame devono essere identificati attraverso dei metodi opportuni, riconoscendo all’interno dell’intestazione, un campo contenente la lunghezza del frame, la stazione ricevente, attraverso un conteggio di byte, identifica la dimensione del frame. Un’alternativa al framing è l’inserimento di caratteri di controllo riconoscibili in testa e in coda al frame, che ne delimitano la lunghezza.

Metodi di controllo degli errori

• Controllo di parità: questa tecnica prevede il calcolo di un bit (bit di parità), da inserire in coda a ogni blocco di dati (generalmente di 7-8 bit).
  

  Nel caso di parità pari il bit viene calcolato in modo che, il numero totale di bit, “compreso il bit di parità da inserire”, sia pari. Nel caso di parità dispari il contrario.

• Controllo ciclico di ridondanza CRC: il Cyclic Redundancy Check prevede: addizione e sottrazione, moltiplicazione e divisione.

Quali sono i servizi offerti dal livello data-link?

Il livello data link offre diversi servizi al livello di rete, tra i quali:

• Servizio senza connessione e senza conferma;
• Servizio senza connessione con conferma;
• Servizio con connessione e con conferma.

Protocolli di controllo del flusso

In ogni pacchetto che forma il frame, sono sempre presenti una parte iniziale (header) e una parte finale (trailer); per impedire che la stazione mittente (il trasmettitore) spedisca i frame con velocità tale da creare problemi alla stazione destinataria, occorre implementare dei protocolli in modo che controllino il flusso di dati.

Uno dei protocolli più semplici è il “simplex stop and wait” che si basa su:

1. Il ricevitore abbia a disposizione un buffer infinito per memorizzare i frame in arrivo;
2. La trasmissione sia monodirezionale;
3. Non ci siano errori di trasmissione.

N.B. : nonostante la trasmissione sia unidirezionale, è possibile inviare un frame di controllo denominato ACK.

Questa tipologia di protocolli prevede che il trasmettitore, dopo aver spedito il frame, attivi un timer e resti in attesa del frame ACK, scaduto il timer provvede a rispedire lo stesso frame (protocollo PAR). Qualora si perda il frame ACK il trasmettitore alla scadenza del timer spedisce nuovamente il frame. Per evitare ciò il trasmettitore inserisce nell’intestazione del frame, un campo che contiene un unico bit con valore alternato (0,1), per ogni nuovo frame trasmesso, in modo da verificare la corretta sequenza da parte del ricevitore.

Spesso la trasmissione di un singolo messaggio prevede l’invio di numerosi frame, in tale situazione risultano poco efficaci i protocolli illustrati.