• Die Sicherungsschicht ist die zweite Schicht von unten im OSI-Modell (Open System Interconnection). Sie ist für die Knoten-zu-Knoten-Übermittlung von Daten verantwortlich.
  • Die Sicherungsschicht besteht aus zwei Unterschichten: Logical Link Control und Media Access Control.
  • Zu den sechs Hauptfunktionen der Sicherungsschicht gehören Rahmung, Adressierung, Fehlerkontrolle, Flusskontrolle und Zugriffskontrolle.

DieSicherungsschichtoder Schicht 2 ist die zweite Schicht des siebenschichtigenOSI-Modells der Computernetzwerke. Diese Schicht ist die Protokollschicht, die Daten zwischen benachbarten Netzknoten in einem Weitverkehrsnetz (WAN) oder zwischen Knoten im selben lokalen Netzwerksegment (LAN) überträgt. Die Sicherungsschicht bietet die funktionalen und verfahrenstechnischen Mittel zum Übertragen von Daten zwischen Netzwerkentitäten und kann Mittel zur Erkennung und möglichen Korrektur von Fehlern bereitstellen, die in der Bitübertragungsschicht auftreten können.

Was ist die Sicherungsschicht?

Die Sicherungsschicht ist die zweite Schicht im OSI-Schichtenmodell. Mit ihren komplexen Funktionen und Verantwortlichkeiten gehört diese Schicht zu den komplexesten. Die Sicherungsschicht präsentiert sich der höheren Schicht als Kommunikationsmedium, während sie die Einzelheiten der darunterliegenden Hardware verbirgt.

Die Sicherungsschicht befasst sich mit der lokalen Zustellung von Rahmen zwischen Geräten im selben LAN. Diese Protokolldateneinheiten werden als Datenübertragungsrahmen bezeichnet und verlassen nicht die Grenzen eines lokalen Netzwerks. Datenübertragungsprotokolle können sich auf lokale Zustellung, Adressierung und Medienvermittlung konzentrieren, da das Routing zwischen Netzwerken und die globale Adressierung Funktionen der höheren Schichten sind.

In diesem Sinne ähnelt die Sicherungsschicht einem lokalen Verkehrspolizisten; sie versucht, Streitigkeiten zwischen Parteien zu schlichten, die um den Zugriff auf ein Medium konkurrieren, unabhängig vom endgültigen Ziel der Parteien. Rahmenkollisionen treten auf, wenn mehrere Geräte gleichzeitig versuchen, dasselbe Medium zu nutzen. Geräteerkennung, Wiederherstellung und mögliche Minderungs- oder Verhinderungsmechanismen sind alle in den Datenübertragungsprotokollen beschrieben.

Der Datenstrom wird von der Sicherungsschicht Bit für Bit in Signale umgewandelt und an die darunterliegende Hardware gesendet. Die Sicherungsschicht empfängt elektrische Signale von der Hardware, setzt sie in ein erkennbares Rahmenformat zusammen und überträgt die Daten an die höhere Schicht.

Die Sicherungsschicht besteht aus zwei Unterschichten: Logical Link Control und Media Access Control. Erstere befasst sich mit Protokollen, Flusskontrolle und Fehlerkontrolle, letztere mit der eigentlichen Steuerung des Mediums.

Ethernet ist ein Beispiel für ein Datenübertragungsprotokoll für lokale Netzwerke (Multi-Knoten-Netzwerke), während ADCCP, HDLC und PPP Beispiele für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (Zwei-Knoten) sind. Die unterste Schicht des beschreibenden Modells im Internet Protocol Suite (TCP/IP), die Verbindungsschicht, beherbergt die Funktionalität der Sicherungsschicht.

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5 Funktionen der Sicherungsschicht

1. Rahmung

In der Sicherungsschicht wird das von der Vermittlungsschicht empfangene Paket als Rahmen bezeichnet. Die DLL zerlegt Pakete von der Vermittlungsschicht auf der Senderseite in kleinere Rahmen, die sie dann Bit für Bit an die Bitübertragungsschicht sendet. Zusätzlich fügt sie einige eindeutige Bits an den Kopf und das Ende des Rahmens an (zur Fehlerkontrolle und Adressierung). Die DLL sammelt Bits von der Bitübertragungsschicht auf der Empfängerseite, setzt sie zu einem Rahmen zusammen und überträgt sie an die Vermittlungsschicht.

2. Adressierung

Um die Knoten-zu-Knoten-Zustellung zu gewährleisten, kapselt die Sicherungsschicht die MAC-Adresse/physikalische Adresse von Quelle und Ziel im Kopf jedes Rahmens. Die MAC-Adresse des Geräts ist die eindeutige Hardwareadresse, die ihm während der Herstellung zugewiesen wird.

3. Fehlerkontrolle

Rauschen, Dämpfung und andere Faktoren gehören zu den vielen Ursachen für Datenbeschädigung. Daher ist die Sicherungsschicht für die Identifizierung von Fehlern in übertragenen Daten und die notwendigen Korrekturen mithilfe von Fehlererkennungs- und Korrekturtechniken zuständig. Damit der Empfänger überprüfen kann, ob die empfangenen Daten korrekt sind, fügt die DLL Fehlererkennungsbits zum Rahmenkopf hinzu. Sie erhöht die Zuverlässigkeit der Bitübertragungsschicht, indem sie Mechanismen zur Identifizierung und erneuten Übertragung verlorener oder beschädigter Rahmen bereitstellt.

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4. Flusskontrolle

Ein Pufferüberlauf und potenzieller Rahmenverlust können auftreten, wenn die Empfangsgeschwindigkeit des Empfängers langsamer ist als die Sendeleistung des Senders. Daher ist die DLL für die Einrichtung der Flusskontrolle und die Synchronisierung der Geschwindigkeiten von Sender und Empfänger zuständig.

5. Zugriffskontrolle

Wenn mehrere Geräte einen Kommunikationskanal gemeinsam nutzen, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit von Kollisionen. Daher muss die DLL bestimmen, welches Gerät die Kontrolle über den Kanal hat. CSMA/CD und CSMA/CA können verwendet werden, um Kollisionen und Rahmenverluste im Kanal zu verhindern.

Die Sicherungsschicht ist die zweite Schicht des OSI-Schichtenmodells. Diese Schicht ist eine der kompliziertesten und hat komplexe Funktionalitäten und Verantwortlichkeiten. Die Sicherungsschicht verbirgt die Details der darunterliegenden Hardware und präsentiert sich der höheren Schicht als Medium zur Kommunikation. Darüber hinaus gibt es verschiedene Vorteile der Sicherungsschicht, darunter Rahmung, Adressierung, Fehlerkontrolle, Flusskontrolle und Zugriffskontrolle.