Tầng liên kết dữ liệu là tầng thứ hai trong mô hình OSI, chịu trách nhiệm truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên cùng một mạng vật lý.
1. Chức năng của tầng liên kết dữ liệu
Tầng liên kết dữ liệu là một trong những tầng quan trọng của mô hình OSI. Tầng này có hai nhiệm vụ chính: đóng gói dữ liệu và kiểm soát lỗi.
Nhiệm vụ đầu tiên của tầng liên kết dữ liệu là đóng gói các bit từ tầng mạng thành khung (frame). Việc này cho phép truyền dữ liệu qua một mạng vật lý. Khung bao gồm các thông tin cần thiết để xác định nguồn, đích, loại dịch vụ và nội dung của dữ liệu. Các bit được đóng gói theo cách thức được chuẩn hóa để đảm bảo tính đúng đắn và hiệu quả trong việc truyền tải dữ liệu.
Nhiệm vụ thứ hai của tầng liên kết dữ liệu là kiểm soát lỗi. Tầng này đảm bảo rằng dữ liệu được truyền đến đúng thiết bị và không bị lỗi trong quá trình truyền tải. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng các kỹ thuật kiểm soát lỗi như CRC (Cyclic Redundancy Check) hoặc checksums để xác minh tính toàn vẹn của dữ liệu trong khung. Nếu một khung bị lỗi, nó sẽ được xử lý dựa trên các giao thức phục hồi lỗi để đảm bảo rằng tất cả các dữ liệu được truyền tải chính xác.
2. Các thành phần của tầng liên kết dữ liệu
Tầng liên kết dữ liệu là tầng thứ hai trong mô hình OSI (Open Systems Interconnection) và được chia thành hai phần chính: MAC (Media Access Control) và LLC (Logical Link Control).
Địa chỉ MAC là địa chỉ vật lý duy nhất của mỗi thiết bị trong mạng. Nó được sử dụng để xác định thiết bị nhận hoặc gửi dữ liệu. Địa chỉ MAC có độ dài 48 bit, trải qua quá trình sản xuất thiết bị và không thể sửa đổi. Khi hai thiết bị trao đổi thông tin, địa chỉ MAC được sử dụng để xác định nguồn và đích của khung dữ liệu.
LLC là phần kiểm soát logic của tầng liên kết dữ liệu và đảm bảo rằng khung dữ liệu được truyền đến đúng thiết bị và không bị lỗi. Trong quá trình truyền dữ liệu, LLC đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và giữ cho các khung dữ liệu được gửi đi theo thứ tự đúng. Nó cũng cung cấp các tính năng như kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng và phân mảnh khung dữ liệu.
Qua đó, tầng liên kết dữ liệu đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối và truyền thông giữa các thiết bị trong mạng. Các thành phần chính của tầng liên kết dữ liệu, bao gồm địa chỉ MAC và LLC, là yếu tố quan trọng để đảm bảo tính toàn vẹn và hiệu suất của mạng.
3. Các giao thức của tầng liên kết dữ liệu
Các giao thức phổ biến của tầng liên kết dữ liệu bao gồm:
- Ethernet: Giao thức này được sử dụng trong hầu hết các mạng máy tính hiện đại.
- Token Ring: Giao thức này được sử dụng trong các mạng máy tính cũ, nhưng không còn được sử dụng nhiều nữa.
- FDDI (Fiber Distributed Data Interface): Đây là một giao thức sử dụng sợi quang để truyền dữ liệu.
4. Khung dữ liệu (Frame)
Khung dữ liệu là đơn vị dữ liệu cơ bản của tầng liên kết dữ liệu. Một khung dữ liệu bao gồm các trường sau:
- Preamble: Trường này có độ dài 7 byte và được sử dụng để đồng bộ hóa truyền dữ liệu.
- Địa chỉ đích (Destination Address): Đây là địa chỉ MAC của thiết bị nhận dữ liệu.
- Địa chỉ nguồn (Source Address): Đây là địa chỉ MAC của thiết bị gửi dữ liệu.
- Type/Length: Trường này xác định loại dữ liệu hoặc chiều dài của dữ liệu.
- Data: Trường này chứa dữ liệu được truyền đi.
- CRC (Cyclic Redundancy Check): Trường này được sử dụng để kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu.
5. Tổng kết
Tầng liên kết dữ liệu trong mô hình OSI là quan trọng, đảm bảo truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên cùng một mạng vật lý. Các thành phần và giao thức của tầng này đóng vai trò quan trọng trong đóng gói và kiểm soát dữ liệu. Nếu thiếu tầng liên kết dữ liệu, truyền dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng sẽ không hoạt động được.
