Livello 2: Collegamento dati (Datalink layer)
Obiettivo: permettere il trasferimento affidabile di dati tra due nodi contigui nella rete attraverso il livello fisico. Invia frame di dati con la necessaria sincronizzazione ed effettua un controllo degli errori e delle perdite di segnale. Tutto ciò consente di far apparire, al livello superiore, il mezzo fisico come una linea di trasmissione esente da errori di trasmissione.
Questo livello si occupa in primis di formare i dati da inviare attraverso il livello fisico, incapsulando il pacchetto proveniente dallo strato superiore in un nuovo pacchetto provvisto di un nuovo header (intestazione) e tail (coda), usati anche per sequenze di controllo. Questa frammentazione dei dati in specifici pacchetti è detta framing e i singoli pacchetti sono i frame.
Le intestazioni contengono una serie di informazioni riguardanti il frame (detti metadati ossia informazioni sui dati) che servono ai protocolli di livello 2 per gestire la trasmissione o effettuare il controllo degli errori. Due informazioni particolarmente importanti contenute negli header sono gli indirizzi di identificazione del mittente e del destinatario del frame detti indirizzi MAC.
Come controllo di errore, per ogni pacchetto ricevuto, il destinatario invia al mittente un pacchetto ACK (acknowledgement, conferma) che ne conferma la corretta ricezione: il mittente deve ripetere l’invio dei pacchetti mal trasmessi e di quelli che non hanno ricevuto riscontro/risposta.
Questo livello si occupa anche di controllare il flusso di dati controllo di flusso: in caso di sbilanciamento della velocità di trasmissione tra mittente e destinatario, si occupa di rallentare l’operazione della macchina più veloce, accordandola all’altra e minimizzando così le perdite dovute a sovraccarico sul destinatario.
I protocolli più famosi che operano a questo livello sono:
- Ethernet (opera anche a livello 1)
- Wi-Fi (opera anche a livello 1)
- Point-to-Point Protocol (PPP)
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Switch
Porzione di armadio rack contenente diversi switch a 24 porte
Porzione di armadio rack contenente diversi switch a 24 porte
Uno switch è un dispositivo di rete di livello 2, usato per collegare computer appartenenti ad una stessa rete solitamente all’interno di una stanza o di un piano di un edificio. A differenza degli hub precedentemente descritti, gli switch operano sul livello di collegamento dati (livello 2) e sono in grado di leggere nell’intestazione di ogni frame l’indirizzo MAC di destinazione e scegliere la porta corretta su cui ritrasmettere il frame. In questo modo viene creato un dominio di collisione separato per ciascuna porta dello switch cioè ogni dispositivo collegato a una porta dello switch può trasferire dati in qualsiasi momento senza che le trasmissioni interferiscano con quelle di un altro dispositivo risolvendo il cosiddetto problema delle collisioni. Gli switch possono quindi gestire diverse decine di collegamenti contemporaneamente (si trovano facilmente switch da 24 o 48 porte).
Essendo un dispositivo di livello 2, lo switch opera sia sul livello 1 che sul livello 2.
Spesso si trovano in commercio dispositivi che vengono definiti switch ma che in realtà offrono funzionalità di livello più alto tipiche dei router.