A camada de link de dados em uma rede sem fio funciona de maneira semelhante à sua contraparte com fio, mas com adaptações significativas para enfrentar os desafios exclusivos da comunicação sem fio. Suas funções principais permanecem as mesmas:enquadrar dados, fornecer detecção de erros e gerenciar o acesso ao meio compartilhado. No entanto, os métodos utilizados são diferentes devido a fatores como:
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Natureza de transmissão de Wireless: Os sinais sem fio se propagam em todas as direções, tornando essencial controlar o acesso para evitar colisões e garantir uma comunicação confiável.
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natureza propensa a erros da sem fio: Os sinais sem fio são suscetíveis a interferências, desbotamento e ruído, necessitando de mecanismos robustos de detecção e correção de erros.
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Largura de banda limitada: Os canais sem fio normalmente têm largura de banda mais baixa em comparação com conexões com fio, exigindo um uso eficiente dos recursos disponíveis.
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Mobilidade: Os dispositivos sem fio podem se mover, exigindo mecanismos para lidar com mudanças na topologia da rede e manter a conectividade.
Aqui está uma quebra de como a camada de link de dados funciona em redes sem fio:
1. Enquadramento: A camada de link de dados encapsula dados da camada de rede em quadros. Isso inclui adicionar um cabeçalho e um trailer contendo informações como:
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Endereços Mac: Endereços MAC de origem e destino para abordagem na camada de link de dados.
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Sequência de verificação de quadro (FCS): Uma soma de verificação ou valor de CRC para detecção de erros.
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Informações de controle: Informações sobre o tipo de quadro, números de sequência (para transmissão confiável) e outras funções de controle.
2. Controle de acesso à mídia (MAC): Este é um aspecto crucial da camada de link de dados sem fio. Como vários dispositivos compartilham o meio sem fio, é necessário um protocolo MAC para coordenar o acesso e evitar colisões. Os protocolos MAC comuns incluem:
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CSMA/CA (acesso múltiplo de senso de transportadora com prevenção de colisão): Este é o protocolo mais amplamente utilizado no WiFi (802.11). Os dispositivos ouvem um canal claro antes de transmitir. Se o canal estiver ocupado, eles esperam por um período aleatório de retirada antes de tentar novamente. Mecanismos de prevenção de colisões como solicitação a fazer/transparecer (RTS/CTS) são empregados para reduzir ainda mais as colisões.
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Outros protocolos Mac: Outros protocolos existem para diferentes tecnologias sem fio, como o MAC proprietário do Bluetooth ou os protocolos MAC da Cellular Networks.
3. Detecção e correção de erros: Como os canais sem fio são barulhentos, a detecção de erro robusta é crucial. O FCS no cabeçalho do quadro é usado para detecção de erros. Se os erros forem detectados, o quadro geralmente será descartado e o remetente precisará retransmitir. Embora algumas tecnologias sem fio possam incorporar erros *correção *, é menos comum que o erro *Detecção *devido à sobrecarga que adiciona.
4. Endereço: Os endereços MAC identificam exclusivamente dispositivos sem fio em uma rede local. A camada de link de dados usa esses endereços para direcionar quadros para o destinatário correto.
5. Segurança: A segurança sem fio é frequentemente implementada na camada de link de dados, principalmente através de protocolos como o WPA2/3 no WiFi. Esses protocolos criptografam os quadros de dados para proteger sua confidencialidade e integridade.
6. Funções específicas sem fio: A camada de link de dados pode incluir recursos específicos para sem fio:
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Gerenciamento de energia: Técnicas para economizar energia da bateria em dispositivos móveis.
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Roaming: Mecanismos para entregar perfeitamente as conexões entre diferentes pontos de acesso (APs).
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Associação e autenticação: Procedimentos para um dispositivo sem fio se conectar a um AP.
em resumo: A camada de link de dados nas redes sem fio enfrenta o desafio de comunicação confiável em um meio compartilhado, de transmissão e propenso a erros. Ele alcança isso por meio de enquadramento, protocolos MAC eficientes para controle de acesso, detecção de erros robustos e recursos específicos sem fio para gerenciamento de energia, mobilidade e segurança. Os detalhes de implementação específicos variam dependendo da tecnologia sem fio (por exemplo, 802.11, Bluetooth, Cellular).
