データリンク層

ファースト・ホップ：デバイスが実際に出会う場所

2つのデバイスがケーブルやWi-Fiアクセス・ポイントを共有する場合、まずデータリンク層で会話する。.
このレイヤーは、物理レイヤーからの生のビットをフレームにラップし、ローカルアドレスを追加し、次に誰が話すことができるかを調整する。.

その結果、データリンク層は信頼性の低い電気媒体を管理可能なローカル・チャンネルに変える。.
上位レイヤーは、衝突やノイズの代わりに、ルーティング、セッション、アプリケーションに集中することができる。.

OSIスタックにおけるデータリンク層の位置づけ

データリンク層は物理層の真上に位置し、ネットワーク層の下にある。.
物理層は生のビットを移動させ、データリンク層はそれらのビットを隣同士のフレームに変える。.
そして、ネットワーク層（IP）は、これらのローカルリンクをエンド・ツー・エンドのパスにチェーンする。.

各レイヤーには明確な責任があるため、設計者はスタックのすべての部分を書き直すことなく、ハードウェアやプロトコルを交換することができる。.
スイッチ、ネットワーク・インターフェース・カード、ワイヤレス・アダプターはすべて、データリンク・タスクに重点を置いている。.

フレーム、MACアドレス、ローカル配信

OSIレイヤー2では、データはパケットではなくフレームとして転送される。.
各フレームには、ヘッダー、ペイロード、トレーラーが含まれる：

• 送信元MACアドレス

• 宛先MACアドレス

• EtherType またはプロトコル識別子

• オプションのVLANタグ

• エラーチェック・フィールド（例えばFCS）

ネットワーク・インターフェース・カードはフレームを作成し、解析する。.
スイッチはMACアドレスを読み取り、どのポートがどのデバイスをホストしているかを学習し、それに応じてフレームを転送する。.
その結果、ローカル・セグメントはランダムな群衆ではなく、共有されているが組織化された廊下のように振る舞う。.

リンクの信頼性とアクセス制御

フレームを伝送する媒体は、干渉、衝突、ドロップに悩まされる可能性がある。.
そのため、データリンク層は信頼性と公平性を向上させるメカニズムを追加する。.

一般的な機能は以下の通り：

• チェックサムまたはフレームチェックシーケンスによるエラー検出

• 特定の技術におけるオプションの再送信

• 低速ピアのオーバーランを回避するフロー制御

• CSMA/CDやCSMA/CAなどのメディア・アクセス制御（MAC）方式

最新のスイッチド・イーサネットは衝突を減らすが、Wi-Fiは慎重な競合ルールに依存している。.
これらのテクニックは、多くのデバイスが同じメディアを奪い合う場合でも、ローカル配信の効率性を維持する。.

バリエーションとサブレイヤー：イーサネット、Wi-Fi、その他

OSIモデルが定義するのは役割であって、特定のプロトコルではない。.
実際には、さまざまな技術が独自のフレームフォーマットとルールでレイヤー2を実装している。.

典型的な例だ：

• イーサネット（IEEE 802.3）： 優勢な有線LAN技術

• Wi-Fi（IEEE 802.11）： 独自の管理フレームと制御フレームを持つ無線LAN

• PPPとHDLC： シリアルおよびWAN接続用のポイント・ツー・ポイント・リンク

さらに、IEEE 802.2では、レイヤーを2つのサブレイヤーに分割している：

• 論理リンク制御（LLC）： 上位プロトコルを識別し、多重化を管理する。

• メディア・アクセス・コントロール（MAC）： 物理媒体へのアドレス指定とアクセスを扱う

この分割により、多くのリンクタイプで再利用可能なロジックが維持される。.

データリンク層がデータ転送に重要な理由

ファイルコピー、バックアップジョブ、リモートリカバリートラフィックは、最終的にレイヤー2フレームに乗る。.
高レベルのストレージ・プロトコルでさえ、依然としてノード間の信頼できるローカル配信に依存している。.

スイッチ、NICドライバ、Wi-Fiリンクが誤動作すると、タイムアウト、ストール、破損した転送が発生する。.
深刻な場合、バッドリンクはファイルシステムの損傷や復旧作業の中断につながる。.

レイヤー2でエラーとリンク品質を監視することで、管理者はより価値の高い上位の作業を保護することができる。.
以下のようなツールがある。 Amagicsoftデータ復旧 そして、復旧した大量のデータをサーバーやワークステーションに戻す際には、より健全な経路で操作する。.

Windows 7/8/10/11およびWindows Serverをサポート。.