As Constantes

A camada de enlace engloba todos os elementos da rede que podem executar um protocolo de enlace. Esses elementos são chamados de "nós" e podem-se referir a qualquer dispositivo da rede como hospedeiros, roteadores, comutadores e pontos de acesso Wi-Fi. O termo "enlace" propriamente dito pode ser considerado como os canais de comunicação pelos quais os nós interagem e transmitem datagramas entre si. Como todas as outras camadas, a de enlace também oferece serviços para a rede conforme resumidos abaixo:

. Enquadramento de dados - A maioria dos protocolos desta camada geram um quadro de enlace, que por sua vez, recebe um datagrama que foi encapsulado pela propria camada de enlace. Somente a partir daí que os dados são enviados;

. Acesso ao enlace - Os quadros que "viajam" pelo enlace são regidos por regras criadas a partir de um protocolo de controle de acesso (medium access control - MAC);

. Entrega confiável - Ao receber o datagrama da camada de rede, o protocolo da camada de enlace pode garantir a entrega confiável de dados, ou seja, transportar os dados sem que o remetente receba-os com erros ou perdas. Esse processo é feito de maneira análoga à da camada de transporte, por meio de reconhecimentos e retransmissões;

. Detecção e correção de erros - Sabe-se que durante a transmissão de dados pode ocorrer alterações nos bits devido à atenuações de sinais e ruídos eletromagnéticos. Para isso, existem protocolos da camada de enlace que possuem mecanismos de detecção de erros, como por exemplo, forçar que o nó remetente transmita bits de detecção de erros e o nó destinatário execute uma verificação de erros em cima desses bits.

A implementação da camada de enlace ocorre principalmente no hardware, mais especificamente em adaptadores de rede, onde são empregados os serviços mencionados anteriormente. Alguns protocolos de enlace relacionados a parte de hardware são o Ethernet e Wi-Fi utilizados em adaptadores de redes. Outra parte da implementação, mesmo que inferior quando comparada com o hardware, ocorre a nível de software, sendo executada pela CPU do computador. As principais funcionalidades da implementação de software da camada de enlace é o processamento das informações de endereçamento e a ativação do hardware do controlador.

Na camada de enlace, também existem técnicas de detecção e correção de erros em bits que foram alterados dentro de um quadro durante a sua locomoção de um nó para o outro. A seguir, os três tipos de detecção:

. verificação de paridade - inclusão de um bit adicional aos bits de dados originais de modo que a soma final de todos os "1" (bits de dados originais + bit adicional) corresponda ao tipo de esquema de paridade utilizado para a verificação. Caso o esquema seja de paridade par, a soma deve resultar em um número par e vice versa para o caso de paridade ímpar;

. soma de verificação - os bits de dados são considerados como uma sequência de números inteiros de "x" bits e posteriormente são somados um a um gerando um valor total da soma. Em seguida utiliza-se o complemento de 1 desse resultado como soma de verificação para que, ao final do processo, esse valor seja somado à todos os outros anteriores. Assim, o resultado final deve apresentar todos os bits com valor "1";

. verificação de redundância cíclica (CRC) - nessa verificação, o remetente e o receptor devem entrar em um consenso para criar um valor "r + 1" chamado de "gerador", sendo o "r" o número de bits adicionados à parcela de dados "d" que está sendo enviada. Sabendo que o bit mais significativo do gerador é 1, então "d + r" deverá ser divisível por "r + 1", ou seja, o restante dessa divisão deverá ser zero. Caso contrário, saberemos que existe um erro.

Qualquer resultado que difere da expectativa em cada caso de verificação acima apresenta uma indicação de erro a nível de bits que deverá ser corrigida logo em seguida.

Pode-se dizer que os protocolos da camada de enlace são dividos em duas categorias: enlace ponto a ponto e enlace de difusão. Muitos protocolos foram projetados para o primeiro caso (ponto a ponto), o qual envolve apenas um remetente numa extremidade e um receptor na outra. Alguns exemplos são o PPP e o HDCL. No segundo caso, a ideia principal é justamente o contrário do ponto a ponto, onde pode existir vários remetentes e receptores conectados no mesmo canal de comunicação compartilhado. Ethernet e LANs sem fio são exemplos de protocolos de acesso múltiplo funcionando em um enlace de difusão.

Os protocolos de acesso múltiplo utilizados em um enlace de difusão foram divididos e classificados de acordo com o tipo de solução apresentada para uma dada necessidade ou problema do enlace. São três categorias:

. protocolos de divisão de canal - nessa categoria é possível utilizar a multiplexação por divisão de tempo (TDM) e a multiplexação por divisão de frequencia (FDM) para dividir a largura de banda do canal de difusão compartilhado entre os nós. Existe também o método de acesso múltiplo por divisão de código (CDMA);

. protocolos de acesso aleatório - o aloha é um protocolo que funciona dentro dessa categoria, sendo descentralizado e necessitando a sincronização de transmissão entre os nós. Outro protocolo é o CSMA, que possui alguns mecanismos mais cautelosos na transferencia de dados como detecção de portadora e detecção de colisão;

. protocolos de revezamento - visando o objetivo de ter uma vazão dividia igualmente entre os nós que utilizam um mesmo canal e mantendo os outros benefícios,