Det fysiska skiktet och datalänkskiktet

På lager 1 är data bara en ström av bitar som kodats som fysiska signaler. I kopparledningar är bitar spänningsförändringar, i fiberoptik är de ljuspulser och i Wi-Fi är de radiovågor. Det fysiska lagret definierar hur en etta och en nolla representeras, så att båda ändar är överens. Om detta blir fel kan inget högre lager fungera, eftersom bitarna aldrig kommer fram korrekt.

Datalänkslagret tar råa bitar och organiserar dem i strukturerade enheter som kallas ramar. Det lägger till lokal adressering och felkontroll. Dess uppgift är att säkerställa tillförlitlig leverans mellan två enheter på samma lokala nätverkssegment. Medan lager 1 bara skickar signaler ger lager 2 signalerna struktur och en destination, vilket gör lokal kommunikation tillförlitlig.

En ram är datalänkslagrets dataenhet. Den kapslar in data med ett huvud och en avslutning som innehåller källans och destinationens hårdvaruadresser samt ett värde för felkontroll. Huvudet talar om för nästa enhet vem som ska ta emot ramen, och avslutningen gör det möjligt för mottagaren att kontrollera att ramen kom fram oskadad. Inramning är det sätt som lager 2 paketerar bitar för lokal leverans.

Lager 2 använder MAC-adresser (Media Access Control) för att identifiera enheter i ett lokalt nätverk. En MAC-adress är en unik hårdvaruadress som är inbränd i ett nätverkskort och skrivs som sex par hexadecimala siffror. Till skillnad från IP-adresser är MAC-adresser lokala och knutna till den fysiska enheten. Switchar använder dem för att leverera ramar till rätt port i ett LAN.

Datalänkslagret kontrollerar varje ram för fel med hjälp av ett värde i avslutningen som kallas en frame check sequence. Mottagaren räknar ut värdet på nytt och jämför det med det mottagna värdet. Om de skiljer sig åt har ramen skadats och kastas bort. Detta upptäcker skador som orsakats av elektriskt brus eller störningar. Feldetektering på lager 2 hindrar skadade data från att i det tysta påverka högre lager.

Datalänkslagret delas upp i två delar: delskiktet MAC, som styr åtkomsten till mediet och hanterar hårdvaruadressering, samt delskiktet LLC (Logical Link Control), som hanterar kommunikationen med lagret ovanför. Denna uppdelning gör att ett och samma gränssnitt på högre nivå kan fungera över många olika fysiska tekniker. Det är i MAC-delskiktet som hårdvaruadressering och medieåtkomst hanteras.

Vissa enheter arbetar huvudsakligen på dessa lager. Hubbar och enkla kablar arbetar på lager 1 och flyttar endast signaler. Switchar arbetar på lager 2 och läser MAC-adresser för att vidarebefordra ramar till rätt port. Genom att veta på vilket lager en enhet arbetar förstår ni vad den kan och inte kan göra, vilket är viktigt när ni utformar eller felsöker ett nätverk.

Lager 1 och 2 hanterar endast kommunikation inom ett enda lokalt nätverk. De kan inte flytta data mellan separata nätverk, eftersom MAC-adresser inte är utformade för global routning. För att ta er från ett nätverk till ett annat behöver ni lager 3 och IP-adresser. Denna gräns är precis anledningen till att högre lager finns och att en router, inte en switch, ansluter olika nätverk.

Det fysiska lagret skickar råa bitar som signaler över ett medium, och datalänkslagret paketerar dessa bitar i ramar med MAC-adresser och felkontroll för tillförlitlig lokal leverans. Hubbar hör till lager 1 och switchar till lager 2. Tillsammans omvandlar dessa nedersta lager elektriska signaler eller ljussignaler till tillförlitlig kommunikation mellan närliggande enheter i samma nätverk.

Det fysiska lagret (lager 1) överför råa bitar som signaler via kablar, fiberoptik eller radio. Datalänkslagret (lager 2) paketerar bitarna i ramar med MAC-adresser och en frame check sequence för feldetektering, vilket möjliggör tillförlitlig lokal leverans. Lager 2 har delskikten MAC och LLC. Hubbar arbetar på lager 1 och switchar på lager 2. Dessa lager hanterar endast lokal kommunikation; för att korsa nätverk krävs lager 3.