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El modelo OSI (Open System Interconnection) utiliza la capa 1 para transportar los bits que componen la trama de la capa 2. Los procesos utilizados para hacer esto son definidos por la tecnología Ethernet a través de un grupo de estándares que definen el formato, tamaño, temporización y codificación.

La capa de enlace de datos se subdivide en dos capas: LLC y MAC. LLC se comunica con las capas superiores, sus funciones se implementan por software (podemos decir que es el software controlador de la NIC). Por otro lado, MAC se implementa por hardware.

Control de Acceso al Medio MAC

Sus tareas principales son el encapsulamiento de datos, que consiste básicamente en agregarle un encabezado y un tráiler a la PDU de la capa 3 (paquete) y por consecuente, otra de las funciones del encapsulamiento de datos es el desarmado de la trama en el momento de la recepción.

Las funciones principales del encapsulamiento de datos es la delimitación de las tramas (proporciona sincronización), también podemos mencionar el direccionamiento debido a que agrega direccionamiento de capa 2. Por último, el tráiler es utilizado para detectar errores en la transmisión y recepción de las tramas.

Otra de las tareas principales de la subcapa MAC es el control de acceso al medio, esto es el proceso de comunicación directa con la capa física, coloca y quita las tramas de los medios.

Capa física

A continuación un listado de los distintos cables, conectores y distancias máximas de cada uno.

• 10Base-5 (500m) 50 Ohm coaxial tipo N
• 10Base-2 (185m) 50 Ohm coaxial tipo BNC
• 10Base-T (100m) 100 Ohm UTP RJ-45
• 100Base-Tx (100m) 100 Ohm UTP RJ-45
• 1000Base-Cx (25m) 150 Ohm STP mini-db-9
• 1000Base-T (100m) 100 Ohm UTP RJ-45
• 1000Base-ST (220-550m) SC de fibra MM
• 1000Base-Lx (550-5000m) SC de fibra MM o SM

Trama Ethernet II

El tamaño máximo de una trama es de 64 a 1518 bytes (sin incluir al preámbulo), si la trama es inferior a los 64 bytes se dice que es un fragmento de colisión o trama corta (se descarta). De igual manera se descarta si es superior a 1518 bytes y reciben el nombre de jumbos o bebes gigantes.

Preámbulo: indica el inicio de una nueva trama, está compuesto del preámbulo (7 bytes) y del delimitador de inicio de la trama (1 byte).
MAC destino: es el identificador de la tarjeta NIC del destino, puede ser de difusión, unidifusión y multidifusión.
MAC origen: debe de ser únicamente de unidifusión.
Tipo: 0x800 para IPv4, 0x86DD para IPv6 o 0x806 para ARP.
Datos: es el paquete de la capa de red (PDU de la capa 3).
FSC: es un campo que contiene el valor CRC “Comprobación cíclica de redundancia” que es generado tanto en el momento de la emisión como de la recepción, estos dos valores deben de ser iguales, caso contrario significa que ocurrió un error en la transmisión.

Dirección MAC

La dirección MAC se compone de 12 números hexadecimales, los primeros 6 son el identificador único de organización OUI (identifica al fabricante de la NIC) y los últimos 6 pertenecen al número de serie de la NIC.

IEEE es quien establece la regla a los proveedores de NIC: cada uno deberá de contar con un OUI y cada uno deberá de asignar un identificador único a cada NIC fabricada.

La dirección MAC también es conocida como BIA (Burn In Address) porque se graba en la ROM de la NIC, aunque actualmente es muy conocido que se puede modificar por software (debido a que su valor se carga en la memoria RAM).

Los diferentes tipos de formatos en los que se puede representar una dirección MAC son:

aabb.ccdd.eeff
aa-bb-cc-dd-ee-ff
aa:bb:cc:dd:ee:ff

El primero puede ser confundido con una dirección IP y el tercero es el más conocido.