Datalänksskiktet i nätverkskommunikation är det andra lagret i OSI-modellen. Dess huvudsakliga ansvar är att tillhandahålla en tillförlitlig dataöverföring mellan två noder som är direkt anslutna till samma fysiska nätverk. En nod är en nätverksenhet eller en punkt i nätverket som kan kommunicera och utbyta data. En nod kan vara en dator, server, router, switch, skrivare, mobiltelefon eller annan enhet som är ansluten till nätverket och har en unik identifierare, vanligtvis i form av en MAC-adress och IP-adress.

Datalänkskiktet i OSI-modellen (Lager 2) har ansvaret att underlätta kommunikationen mellan nätverksenheter och förbereda nätverksdata för överföring över det fysiska nätverket.

Datalänkskiktet utför följande uppgifter:

• Åtkomstkontroll: Datalänkskiktet möjliggör åtkomst till nätverksmediet för de övre skikten. Det implementerar protokoll och mekanismer för att reglera och kontrollera åtkomsten till det delade nätverksmediet. Detta säkerställer att flera enheter kan dela samma mediekanal på ett organiserat sätt, till exempel genom användning av olika media åtkomstkontrollprotokoll som CSMA/CD för Ethernet. 
• Inkapsling: Datalänkskiktet tar emot data, vanligtvis i form av paket från Nätverksskiktet, och kapslar in dem i datalänkramar. Dessa ramar innehåller styrinformation som behövs för att dirigera och leverera data till rätt destination. Inkapslingen av data i ramarna sker enligt den specifika datalänktekniken och protokollet som används i nätverket.
• Styrning av dataflöde: Datalänkskiktet styr hur data placeras och tas emot på nätverksmediet. Det hanterar dataflödet genom att implementera flödeskontrollmekanismer för att undvika överbelastning och säkerställa att data överförs på ett effektivt sätt mellan nätverksenheter.
• Ramöverföring: Datalänkskiktet utbyter datalänkramar mellan nätverksenheter över nätverksmediet. Detta inkluderar att sända, vidarebefordra och ta emot ramar för att möjliggöra kommunikation mellan olika enheter i nätverket.
• Adressering: Datalänkskiktet använder fysiska adresser, såsom MAC-adresser, för att identifiera och adressera nätverksenheter. Varje nätverksenhet har en unik MAC-adress som används för att rikta data till rätt mottagarenhet inom nätverket.
• Felkontroll: Datalänkskiktet utför feldetektering genom att kontrollera ramarna för eventuella fel eller korruption under överföringen. Om en ram anses vara korrupt eller felaktig avvisas den för att undvika att felaktiga data når de övre skikten.

Datalänk-skiktet uppdelat i två underskikt

Datalänkskiktet i OSI-modellen är uppdelat i två underskikt: LLC (Logical Link Control) och MAC (Media Access Control). Denna uppdelning är till för att separera de olika funktionerna och ansvarsområdena inom datalänkskiktet och möjliggöra en mer flexibel och skalbar nätverksdesign.

• LLC (Logical Link Control): LLC är det övre underskiktet inom datalänkskiktet och fokuserar på att hantera logisk kommunikation mellan nätverksenheter. Dess huvudsakliga uppgifter inkluderar flödeskontroll, felkontroll och sekvenshantering av data. LLC-skiktet garanterar att dataöverföringen är tillförlitlig och korrekt genom att använda tekniker som felkontrollsummor och hantering av ordning av ramarna.
• MAC (Media Access Control): MAC är det lägre underskiktet inom datalänkskiktet och hanterar direkt åtkomst och överföring av data över det fysiska nätverksmediet. Detta underskikt ansvarar för att styra åtkomsten till det delade nätverksmediet, hantera mediaåtkomstprotokoll (som CSMA/CD för Ethernet) och tillhandahålla metoder för att adressera och identifiera nätverksenheterna på nätverket. MAC-skiktet används också för att hantera konflikter och kollisionsdetektering vid delad åtkomst till nätverksmediet.

Genom att ha två underskikt inom datalänkskiktet separeras de olika funktionerna för logisk kommunikation och åtkomstkontroll. Detta gör det möjligt att implementera olika tekniker och protokoll på varje underskikt oberoende av varandra. Det ger också möjligheten att byta ut eller uppgradera ett underskikt utan att påverka det andra, vilket ger en flexibel och skalbar design för nätverksinfrastrukturen.

WAN-protokoll och inkapsling

En nätverkshanterare/router har oftast olika typer av nätverkskort exempelvis Ethernet för LAN uppkopplingar och seriella interface för WAN uppkopplingar. Dessa nätverkskort hanterar ramarna enligt transmissionsmedierna som är olika till LAN och WAN. Datalänk-skiktets protokoll och tjänster reglerar hur routrar ska hantera ramarna. Ett LAN-paket skiljer sig från ett WAN-paket.

När ett datapaket lämnar en enhet på LAN-mediet, till exempel en dator eller en router, så kapslas det in i en ram på datalänkslagret. Ramen inkluderar informationsfält som avsändar- och mottagaradresser samt eventuellt annan kontrollinformation. Avsändarens datalänksadress (MAC-adress) används för att adressera ramen till rätt nätverksenhet på LAN-mediet.

Datapaketet skickas sedan över WAN-anslutningen (länk), oavsett om det är en fysisk kabel, fiberanslutning eller trådlöst medium. WAN-protokollet ansvarar för att hantera överföringen av paketen över det WAN-nätverk som kopplar samman routerna. Detta kan innefatta nödvändiga anpassningar i enlighet med länktypen, vidarebefordran, routing och eventuell felkontroll.

När det finns olika datalänkar mellan avsändare och mottagare krävs anpassning av ramarna för att hantera dessa skillnader. Till exempel kan en datalänk använda koppar som transmissionsmedium medan en annan använder fiber.

Bilden nedan illustrerar ett exempel på utbyte av ramar (frames) mellan nätverksenheter över olika transmissionsmedier. Transmissionsmedier kan inkludera kopparkablar, fiberkablar och till och med trådlösa medier som atmosfären. Under en paketöverföring kan det förekomma flera olika transmissionsmedier i de mellanliggande nätverken.

Bild 5: Transmissionsmedier

Det är viktigt att notera att varje transmissionsmedium kan ha sina egna specifika egenskaper och kräva olika tekniker och protokoll för att överföra data. Till exempel kan kopparledningar använda tekniker som elektrisk signalöverföring medan fiberkablar använder ljussignaler. Dessa skillnader i transmissionsmedier kan kräva anpassning av ramformatet och överföringstekniken för att säkerställa en pålitlig och effektiv kommunikation mellan nätverksenheter.

Standarder och protokoll i Datalänkskiktet

Standardiseringsorganisationer och dess standarder i Datalänkskiktet är flera. ISO, IEEE, ITU och ANSI använder olika protokoll såsom Ethernet, Token Ring, PPP (Point-to-Point Protocol), HDLC (High-Level Data Link Control), och IEEE 802.11 (Wi-Fi). Bilden nedan visar fler protokoll.

Sammanfattningsvis spelar datalänkskiktet en viktig roll i att förbereda och leverera data över det fysiska nätverket genom att hantera inkapsling, adressering, feldetektering och kontroll av dataflödet. Det möjliggör kommunikation mellan nätverksenheter och tillhandahåller en grundläggande infrastruktur för att säkerställa tillförlitlig dataöverföring inom nätverket.