ชั้นลิงค์ข้อมูล

ดาต้าลิงค์เลเยอร์เป็นเลเยอร์ที่สองในโมเดล Open Systems Interconnection (OSI) โดยจะจัดการการขนส่งแพ็กเก็ตข้อมูลที่เชื่อถือได้ผ่านเครือข่ายทางกายภาพ จัดการการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาด และควบคุมการเข้าถึงเครือข่าย

บริบททางประวัติศาสตร์ของ Data Link Layer

แนวคิดของ data link layer ย้อนกลับไปถึงการพัฒนาแบบจำลอง OSI ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 และต้นทศวรรษ 1980 โดยองค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน (ISO) โมเดลนี้ได้รับการออกแบบเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมแบบเปิดสำหรับการพัฒนาและการทำงานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์เครือข่ายและซอฟต์แวร์ โมเดล OSI แบ่งกระบวนการที่ซับซ้อนของการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ออกเป็นเจ็ดเลเยอร์ที่สามารถจัดการได้ ดาต้าลิงค์เลเยอร์ซึ่งเป็นเลเยอร์ที่สองได้รับการออกแบบเพื่อให้การถ่ายโอนข้อมูลที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพระหว่างอุปกรณ์ผ่านสื่อทางกายภาพ

เจาะลึกลงไปใน Data Link Layer

Data Link Layer ทำหน้าที่สำคัญหลายประการภายในโมเดล OSI:

1. การซิงโครไนซ์เฟรม: จะแบ่งกระแสข้อมูลของบิตที่ได้รับจากเลเยอร์เครือข่ายออกเป็นหน่วยข้อมูลที่จัดการได้ที่เรียกว่าเฟรม

2. ที่อยู่ทางกายภาพ: หากเฟรมถูกกระจายไปยังระบบต่างๆ บนเครือข่าย ดาต้าลิงค์เลเยอร์จะเพิ่มส่วนหัวให้กับเฟรมเพื่อกำหนดที่อยู่ทางกายภาพของคอมพิวเตอร์ปลายทาง

3. การควบคุมการไหล: หากอัตราที่ผู้รับรับข้อมูลน้อยกว่าอัตราที่สร้างที่ผู้ส่ง ชั้นลิงก์ข้อมูลจะกำหนดกลไกการควบคุมการไหลเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ผู้รับล้นหลาม

4. การควบคุมข้อผิดพลาด: เพิ่มความน่าเชื่อถือให้กับเลเยอร์ทางกายภาพโดยการเพิ่มกลไกในการตรวจจับและส่งเฟรมที่เสียหายหรือสูญหายอีกครั้ง นอกจากนี้ยังป้องกันการทำซ้ำของเฟรมโดยใช้ระบบการตอบรับ

5. การควบคุมการเข้าถึง: เมื่ออุปกรณ์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปเชื่อมต่อกับลิงก์เดียวกัน จำเป็นต้องใช้โปรโตคอลดาต้าลิงก์เพื่อพิจารณาว่าอุปกรณ์ใดสามารถควบคุมลิงก์ได้ในเวลาใดก็ตาม

โครงสร้างภายในของ Data Link Layer

ชั้นดาต้าลิงค์แบ่งออกเป็นสองชั้นย่อยเพื่อให้ทำหน้าที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ:

1. การควบคุมการเชื่อมโยงแบบลอจิคัล (LLC): เลเยอร์ย่อยด้านบนนี้มีหน้าที่รับผิดชอบในการซิงโครไนซ์เฟรม การควบคุมการไหล และการตรวจสอบข้อผิดพลาด

2. การควบคุมการเข้าถึงสื่อ (MAC): เลเยอร์ย่อยที่ต่ำกว่าคือ MAC มีหน้าที่จัดการวิธีที่อุปกรณ์บนเครือข่ายเข้าถึงข้อมูลและการอนุญาตให้ส่งข้อมูลนั้น

คุณสมบัติที่สำคัญของ Data Link Layer

• กรอบ: การทำเฟรมเป็นกระบวนการสร้างเฟรมจากดาตาแกรมหรือแพ็กเก็ตของเลเยอร์เครือข่าย เฟรมเหล่านี้จะถูกส่งไปยังเลเยอร์ทางกายภาพเพื่อส่งต่อ

• ที่อยู่ทางกายภาพ: ให้การระบุตัวตนที่ไม่ซ้ำกันแก่แต่ละอุปกรณ์บนเครือข่าย

• ข้อผิดพลาดและการควบคุมการไหล: ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้โดยใช้เทคนิคการตรวจจับ/แก้ไขข้อผิดพลาดและการควบคุมการไหล

• การควบคุมการเข้าถึง: กำหนดกฎสำหรับการส่งอุปกรณ์

ประเภทของ Data Link Layer

โปรโตคอลดาต้าลิงค์เลเยอร์สามารถจำแนกตามประเภทของเครือข่ายที่ใช้งาน:

การใช้ Data Link Layer และปัญหา/แนวทางแก้ไขที่เกี่ยวข้อง

ดาต้าลิงค์เลเยอร์เป็นแกนหลักของการส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย โดยเกี่ยวข้องกับแอปพลิเคชันหลายอย่าง เช่น เครือข่าย LAN และ WAN การระบุอุปกรณ์เครือข่าย และการสร้างช่องทางการสื่อสารที่เชื่อถือได้ อย่างไรก็ตาม ยังพบปัญหาต่างๆ เช่น การชนกัน ข้อมูลเสียหาย และความแออัดอีกด้วย ปัญหาเหล่านี้ได้รับการแก้ไขผ่านอัลกอริธึมการตรวจจับการชน รหัสการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาด และกลไกการควบคุมการไหลตามลำดับ

การวิเคราะห์เปรียบเทียบ Data Link Layer

ตารางด้านล่างแสดงการเปรียบเทียบระหว่างดาต้าลิงค์เลเยอร์กับเลเยอร์ที่อยู่ติดกัน:

มุมมองและเทคโนโลยีในอนาคต

เมื่อเทคโนโลยีเครือข่ายพัฒนาขึ้น Data Link Layer จะยังคงปรับตัวและบูรณาการเทคนิคใหม่ ๆ เพื่อการส่งข้อมูลที่ดีขึ้น เทคโนโลยีต่างๆ เช่น เครือข่ายควอนตัมและเครือข่าย 5G หรือ 6G จะต้องใช้โปรโตคอลดาต้าลิงก์เลเยอร์เพื่อจัดการกับอัตราข้อมูลที่สูงขึ้น เวลาแฝงที่ลดลง และความจุของเครือข่ายที่เพิ่มขึ้น

พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์และ Data Link Layer

พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำหรับการร้องขอจากไคลเอนต์ที่ค้นหาทรัพยากรจากเซิร์ฟเวอร์อื่น ทำงานที่เลเยอร์แอปพลิเคชันของโมเดล OSI อย่างไรก็ตาม ชั้นดาต้าลิงค์ยังคงมีบทบาทเนื่องจากข้อมูลจะต้องเดินทางผ่านชั้นนี้เพื่อไปยังจุดหมายปลายทาง พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์สามารถใช้ข้อผิดพลาดของดาต้าลิงค์เลเยอร์และกลไกการควบคุมการไหลเพื่อให้มั่นใจในการส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้

ลิงก์ที่เกี่ยวข้อง

1. Cisco – ดาต้าลิงค์เลเยอร์
2. ศูนย์ความรู้ IBM – Data Link Layer
3. วิทยาการคอมพิวเตอร์ปลดปล่อย - Data Link Layer
4. Microsoft – ดาต้าลิงค์เลเยอร์