Livello collegamento dati

Il livello collegamento dati

Il Livello Collegamento Dati o Data Link è il secondo del modello TCP/IP ed offre ai livelli superiori la possibilità di inviare i dati senza occuparsi direttamente dell'hardware di rete né dei problemi di interfacciamento al mezzo fisico. I protocolli di livello Data Link gestiscono i problemi relativi a dispositivi direttamente collegati, mascherando eventuali errori di trasmissione o perdite di dati.

Di cosa si occupa

Il Livello Data Link si occupa principalmente di consegnare il messaggio da un nodo della rete a un altro fisicamente collegati (la cosiddetta comunicazione punto-punto). Il Lato mittente riceve il pacchetto dal Livello Rete, e aggiunge un'intestazione e una coda e passa la trama al Livello Fisico. Il Lato ricevente invece riceve i bit dal Livello Fisico, riconosce l'inizio e la fine della trama, legge e rimuove l'intestazione e la coda e passa poi il pacchetto al Livello Rete. In particolare, il livello Data Link deve garantire anche:

il framing, cioè la formattazione dei bit in trame;
il controllo di flusso, per la sincronizzazione tra trasmettitore e ricevitore;
la rilevazione di errori di trasmissione e il loro recupero.

I protocolli Data Link hanno il compito di stabilire regole precise che i nodi mittente e destinatario devono concordare e rispettare. La comunicazione tra i nodi segue tre fasi:

Apertura. È la fase iniziale in cui le due stazioni si presentano e si mettono d'accordo con una stretta di mano (handshake) su come sincronizzare la partenza.
Mantenimento. È la fase in cui la comunicazione è mantenuta con la regolazione del flusso dei dati e, se necessario, la ritrasmissione di trame errate.
Chiusura. Le due stazioni chiudono ordinatamente la trasmissione.

Framing

Il framing consiste nella strutturazione del flusso di bit in trame, riconoscendone l'inizio e la fine. Una trama (frame) è costituita da:
1. l'intestazione (header), che contiene le informazioni per far arrivare correttamente i dati al ricevente, tra cui l'indirizzo fisico del mittente e del destinatario utilizzati per il trasporto della trama da un nodo all'altro e un campo di controllo (numero della trama, tipo di trama inviata, ecc.);
2. un campo informativo (payload, «carico utile»), che contiene l'informa- zione vera e propria, cioè il pacchetto che arriva dal livello rete;
3. la coda (trailer), che contiene il campo Frame Check Sequence (FCS): bit ridondanti per la rilevazione degli errori di trasmissione. Il calcolo dei bit di ridondanza è effettuato applicando uno degli algoritmi per la rilevazione degli errori.

Controllo degli errori di trasmissione

Per gestire gli errori di trasmissione i protocolli del Livello Data Link utilizzano dei bit di ridondanza che sono aggiunti alla fine della trama (coda). In base al protocollo utilizzato è possibile:

Rilevare gli errori: utilizzando i bit di ridondanza il protocollo rileva che la trama ricevuta è errata, cioè che la sequenza di bit ricevuta è diversa da quella trasmessa. In questo caso deve essere richiesta la ritrasmissione;
Correggere gli errori: questi algoritmi non solo rilevano errori di trasmissione, ma sono in grado di individuare la posizione dei bit errati e, di conseguenza, di correggerli.

Il vantaggio è che si evita la ritrasmissione della trama; lo svantaggio risiede invece nell'aumento di complessità dell'algoritmo adottato.