Det fysiske laget og datalinklaget

På lag 1 er data bare en strøm av bits som er kodet som fysiske signaler. I kobberkabler er bits spenningsendringer, i fiberkabler er de lyspulser, og i Wi-Fi er de radiobølger. Det fysiske laget definerer hvordan en 1-er og en 0-er representeres, slik at begge ender er enige. Hvis dette gjøres feil, kan ikke noe høyere lag fungere, fordi bitsene aldri kommer riktig frem.

Datalinklaget tar rå bits og organiserer dem i strukturerte enheter som kalles rammer, og legger til lokal adressering og feilsjekking. Oppgaven er å sørge for pålitelig levering mellom to enheter på samme lokale nettverkssegment. Mens lag 1 bare sender signaler, gir lag 2 signalene struktur og et bestemmelsessted, slik at lokal kommunikasjon blir pålitelig.

En ramme er datalinklagets dataenhet. Den pakker inn dataene med et hode og en avslutning som inneholder kilde- og bestemmelsesadresser for maskinvaren samt en verdi for feilsjekking. Hodet forteller den neste enheten hvem som skal motta rammen, mens avslutningen lar mottakeren kontrollere at rammen kom frem uten feil. Rammedannelse er måten lag 2 pakker bits for lokal levering.

Lag 2 bruker MAC-adresser (Media Access Control) til å identifisere enheter på et lokalt nettverk. En MAC-adresse er en unik maskinvareadresse som er lagret i et nettverkskort, og skrives som seks par med heksadesimale sifre. I motsetning til IP-adresser er MAC-adresser lokale og knyttet til den fysiske enheten. Svitsjer bruker dem til å levere rammer til riktig port på et LAN.

Datalinklaget kontrollerer hver ramme for feil ved hjelp av en verdi i avslutningen som kalles en rammekontrollsekvens. Mottakeren beregner verdien på nytt og sammenligner den. Hvis verdiene er forskjellige, er rammen blitt skadet og forkastes. Dette oppdager skader som skyldes elektrisk støy eller forstyrrelser. Feildeteksjon på lag 2 hindrer at ødelagte data ubemerket skader de høyere lagene.

Datalinklaget er delt inn i to deler: MAC-underlaget, som styrer tilgangen til mediet og håndterer maskinvareadressering, og LLC-underlaget (Logical Link Control), som administrerer kommunikasjonen med laget over. Denne inndelingen gjør at ett felles grensesnitt på det øvre laget kan fungere over mange ulike fysiske teknologier. MAC-underlaget er stedet der maskinvareadressering og medietilgang håndteres.

Enkelte enheter fungerer hovedsakelig på disse lagene. Huber og enkle kabler fungerer på lag 1 og flytter bare signaler. Svitsjer fungerer på lag 2 og leser MAC-adresser for å videresende rammer til riktig port. Når du vet hvilket lag en enhet fungerer på, vet du også hva den kan og ikke kan gjøre. Dette er avgjørende når du utformer eller feilsøker et nettverk.

Lag 1 og 2 håndterer bare kommunikasjon innenfor ett enkelt lokalt nettverk. De kan ikke flytte data mellom separate nettverk, fordi MAC-adresser ikke er laget for global ruting. For å komme fra ett nettverk til et annet trenger du lag 3 og IP-adresser. Denne grensen er nettopp grunnen til at de høyere lagene finnes, og til at det er en ruter, ikke en svitsj, som kobler sammen ulike nettverk.

Det fysiske laget sender rå bits som signaler over et medium, mens datalinklaget pakker disse bitsene inn i rammer med MAC-adresser og feilsjekking for pålitelig lokal levering. Huber hører til på lag 1, og svitsjer på lag 2. Sammen omdanner disse nederste lagene elektriske signaler eller lyssignaler til pålitelig kommunikasjon mellom enheter som er koblet til det samme nettverket.

Det fysiske laget (lag 1) overfører rå bits som signaler over kabler, fiber eller radio. Datalinklaget (lag 2) pakker bits inn i rammer med MAC-adresser og en rammekontrollsekvens for feildeteksjon, slik at lokal levering blir pålitelig. Lag 2 har underlagene MAC og LLC. Huber fungerer på lag 1, og svitsjer på lag 2. Disse lagene håndterer bare lokal kommunikasjon; kommunikasjon mellom nettverk krever lag 3.