Контроль ошибок кадров обеспечивается на канальном уровне (Data Link Layer) модели OSI.
Канальный уровень отвечает за надежную передачу данных между двумя непосредственно соединенными узлами сети. Одной из основных задач этого уровня является обеспечение целостности данных при передаче, для чего и используются различные механизмы контроля ошибок, в том числе и на уровне кадров.
Вот как это работает:
- Формирование кадров: Канальный уровень разбивает данные, полученные с верхнего сетевого уровня, на небольшие единицы, называемые кадрами. К каждому кадру добавляется заголовок и контрольная сумма (например, CRC - Cyclic Redundancy Check).
- Контроль ошибок:Обнаружение ошибок: Контрольная сумма, добавленная к кадру, используется для обнаружения ошибок, возникших во время передачи. Получающая сторона вычисляет контрольную сумму полученного кадра и сравнивает ее с контрольной суммой, содержащейся в кадре. Если контрольные суммы не совпадают, это означает, что кадр был поврежден во время передачи.
Коррекция ошибок (в некоторых протоколах): Некоторые протоколы канального уровня (например, использующие коды Хэмминга) могут не только обнаруживать, но и исправлять некоторые типы ошибок. Однако это более сложный и ресурсоемкий процесс, поэтому чаще используется только обнаружение ошибок.
Повторная передача (ARQ - Automatic Repeat Request): Если обнаружена ошибка, принимающая сторона запрашивает повторную передачу поврежденного кадра. Протоколы ARQ (например, Stop-and-Wait ARQ, Go-Back-N ARQ, Selective Repeat ARQ) определяют, как происходит этот процесс повторной передачи. - Адресация: Канальный уровень также отвечает за адресацию, указывая MAC-адреса отправителя и получателя в заголовке кадра. Это позволяет кадрам достигать нужного узла в локальной сети.
- Управление доступом к среде передачи (MAC): Канальный уровень определяет, как узлы сети получают доступ к среде передачи (например, к общему кабелю Ethernet). Это необходимо для предотвращения коллизий, когда несколько узлов пытаются передавать данные одновременно.
Примеры протоколов, работающих на канальном уровне и обеспечивающих контроль ошибок:
- Ethernet: Самый распространенный протокол для локальных сетей. Использует CRC для обнаружения ошибок и ARQ для повторной передачи.
- HDLC (High-Level Data Link Control): Протокол канального уровня, используемый в различных типах сетей.
- PPP (Point-to-Point Protocol): Протокол канального уровня, используемый для установления соединения между двумя узлами, например, при подключении к Интернету через модем.
Таким образом, канальный уровень модели OSI играет ключевую роль в обеспечении надежной передачи данных в сети, и контроль ошибок кадров является одной из его основных функций.
