Канальны ўзровень

Канальны ўзровень (англ.: Data Link layer) — другі ўзровень сеціўнай мадэлі OSI; прызначаны для перадачы інфармацыі вузлам, якія знаходзяцца ў тым жа сегменце лакальнай сеткі. Таксама можа ўжывацца для выяўлення і, магчыма, выпраўлення памылак, якія ўзнікаюць на фізічным узроўні.

Прыкладамі пратаколаў, якія працуюць на канальным узроўні, з’яўляюцца:

• Ethernet — для лакальных сетак (шматвузлавыя);
• Point-to-Point Protocol (PPP), HDLC і ADCCP — для злучэнняў пункт-пункт (двухвузлавыя).

Канальны ўзровень адказны за дастаўку кадраў паміж тымі прыладамі, што ўключаны ў адзін сеткавы сегмент; то бок, кадры канальнага ўзроўню не пакідаюць межаў сеткавага сегмента. Функцыі ж міжсеткавай маршрутызацыі і глабальнай адрасацыі ажыццяўляюцца на вышэйшых узроўнях мадэлі OSI, што дазваляе пратаколам канальнага ўзроўню засяроддзіцца на лакальнай дастаўцы і адрасацыі.

На канальным узроўні, загаловак кадра змяшчае апаратныя адрасы адпраўніка і атрымальніка; гэта дазваляе вызначыць, якая прылада адправіла кадр і якая прылада павінна яго атрымаць і апрацаваць. У адрозненне ад іерархічных маршрутызатар адрасоў, апаратныя адрасы — аднаўзроўневыя (гэта значыць, што ніякая частка адрасу не можа ўказваць на прыналежнасць да якой-небудзь лагічнай ці фізічнай групы).

Калі прылады спрабуюць выкарыстоўваць асяроддзе адначасова — узнікае калізія кадраў. Пратаколы канальнага ўзроўню выяўляюць такія выпадкі і забяспечваюць механізмы для змяншэння іх колькасці альбо іх прадухілення.

Многія пратаколы канальнага ўзроўню не маюць пацвярджэння аб прыманні кадра; некаторыя пратаколы нават не маюць кантрольнай сумы для спраўджання цэласнасці кадра. У такіх выпадках, пажадана каб пратаколы вышэйшага ўзроўню забяспечвалі наступнае:

• Кіраванне струменнем інфармацыі;
• Кантроль памылак (выяўленне і выпраўленне);
• Пацвярджэнне дастаўкі;
• Рэтрансляцыю страчанай інфармацыі.

На гэтым узроўні працуюць: камутатары, масты.

У праграмаванні, доступ да гэтага ўзроўню звычайна прадастаўляе драйвер сеткавай платы. У аперацыйнай сістэме можа мецца праграмны інтэрфейс узаемадзеяння канальнага і сеткавага ўзроўняў паміж сабой (але гэта не новы ўзровень, а рэалізацыя мадэлі для пэўнай аперацыйнай сістэмы). Прыклады такіх інтэрфейсаў: ODI, NDIS.

Даўжыня пакета, які фармуецца пратаколам канальнага ўзроўню, абмежаваная: звыш — праз MTU; знізу — калі і так, то, як правіла, мяжа не можа быць зменена.

Падузроўні канальнага ўзроўню

Спецыфікацыя IEEE 802 падзяляе гэты ўзровень на 2 падузроўні:

• MAC (Media Access Control) — рэгулюе доступ да падзяляльнага фізічнага асяроддзя;
• LLC (Logical Link Control) — забяспечвае абслугоўванне сеткавага ўзроўню.

Функцыі канальнага ўзроўню

1. Атрыманне доступу да асяроддзя перадачы. Забеспячэнне доступу — найважная функцыя ўзроўню. Яна патрабуецца заўсёды, — за выключэннем выпадкаў, калі рэалізавана паўназлучная тапалогія (напрыклад, калі два камп’ютары злучаны праз красовер; ці калі камп’ютар злучаны са світчам у паўнадуплексным рэжыме);
2. Вылучэнне межаў кадраў. Гэтая задача таксама вырашаецца заўсёды; сярод магчымых яе рашэнняў — рэзерваванне некаторай паслядоўнасці, якая будзе пазначаць пачатак ці канец кадра;
3. Апаратная адрасацыя (ці адрасацыя канальнага ўзроўню). Патрабуецца ў тым выпадку, калі кадр могуць атрымаць адразу некалькі адрасатаў. У лакальных сетках, апаратныя адрасы (MAC-адрасы) ужываюцца заўсёды;
4. Забеспячэнне дакладнасці прыманай інфармацыі. Падчас перадачы кадра — ёсць верагоднасць, што інфармацыя будзе скажоная; важна выявіць гэта загадзя, каб адкінуць кадры, якія змяшчаюць памылкі. Звычайна, на канальным узроўні ўжываюцца алгарытмы кантрольных сум, якія даюць гарантыю выяўлення памылак;
5. Адрасацыя пратаколу верхняга ўзроўню. У працэсе дэкапсуляцыі, указанне фармату ўкладзенага PDU істотна спрашчае апрацоўку інфармацыі; таму часцей указваецца пратакол, які знаходзіцца ў полі даных, — за выключэннем тых выпадкаў, калі ў полі даных можа знаходзіцца толькі адзін пратакол.

Стандарты і пратаколы перадачы інфармацыі

• ARCnet;
• ATM;
• Controller Area Network (CAN);
• Econet;
• Ethernet;
• Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS);
• Fiber Distributed Data Interface (FDDI);
• Frame Relay;
• High-Level Data Link Control (HDLC);
• IEEE 802.2 (provides LLC functions to IEEE 802 MAC layers);
• IEEE 802.11 wireless LAN;
• Link Access Procedures, D channel (LAPD);
• LocalTalk;
• Multiprotocol Label Switching (MPLS);
• Point-to-Point Protocol (PPP);
• Serial Line Internet Protocol (SLIP) (obsolete);
• Spanning tree protocol;
• StarLan;
• Token Ring;
• x.25.