Camada de Enlace – Subcamadas LLC e MAC

Olá, querido(a) aluno(a)!

Neste artigo vamos estudar a Camada de Enlace de Dados, com foco especial em suas subcamadas LLC e MAC, que desempenham papel fundamental no funcionamento das redes de computadores. Esse tema é recorrente em provas de concursos e exige não apenas memorização, mas uma compreensão clara das funções exercidas por cada subcamada, bem como de como elas se relacionam com o modelo OSI e com as tecnologias de rede mais utilizadas.

A Camada de Enlace de Dados é a segunda camada do modelo OSI e tem como principal objetivo garantir a transferência confiável de dados entre dois nós diretamente conectados por um mesmo meio físico. Para cumprir essa função, ela é responsável por tarefas como enquadramento dos dados (framing), controle de erros, controle de fluxo e controle de acesso ao meio. Em redes de broadcast, essa camada assume importância ainda maior, pois múltiplos dispositivos compartilham o mesmo canal de comunicação.

Para organizar melhor essas responsabilidades, a IEEE padronizou a divisão da camada de enlace em duas subcamadas distintas: LLC (Logical Link Control) e MAC (Media Access Control). Essa separação permite isolar aspectos lógicos da comunicação dos aspectos diretamente relacionados ao meio físico, aumentando a flexibilidade e a interoperabilidade entre diferentes tecnologias de rede.

A subcamada LLC atua como uma interface lógica entre a camada de enlace e a camada de rede. Sua principal função é permitir que múltiplos protocolos de camada de rede (como IPv4, IPv6 ou outros) possam utilizar a mesma interface de rede física. Para isso, a LLC utiliza identificadores conhecidos como SAPs (Service Access Points), que indicam qual protocolo da camada superior deve receber os dados.

Além disso, a subcamada LLC pode oferecer serviços como controle de fluxo e controle de erros em nível lógico, embora, na prática, esses mecanismos sejam pouco utilizados nas redes modernas, pois essas funções passaram a ser tratadas principalmente pelas camadas de transporte e de aplicação. Ainda assim, do ponto de vista conceitual e normativo, a LLC mantém a responsabilidade por fornecer um serviço lógico de enlace à camada de rede.

Já a subcamada MAC é responsável pelas funções diretamente relacionadas ao acesso ao meio físico compartilhado. Ela define como e quando uma estação pode transmitir dados, lidando com problemas como colisões, interferências e coordenação entre múltiplos dispositivos. É nessa subcamada que se encontram os mecanismos de acesso ao meio, como CSMA/CD, utilizado nas redes Ethernet clássicas, e CSMA/CA, empregado nas redes sem fio IEEE 802.11.

Outro aspecto central da subcamada MAC é o endereçamento físico, realizado por meio do endereço MAC. Esse endereço, geralmente de 48 bits, identifica de forma única a interface de rede de um dispositivo em uma LAN. Diferentemente do endereço IP, que é lógico e pode ser alterado, o endereço MAC está associado ao hardware e é utilizado para a entrega local de quadros dentro da rede.

A subcamada MAC também é responsável pelo enquadramento dos dados, isto é, pela organização das informações em quadros, incluindo cabeçalhos e trailers que contêm campos como endereço de origem, endereço de destino, tipo de protocolo e código de verificação de erros (CRC). Esses elementos permitem que o receptor identifique corretamente o quadro e verifique sua integridade.

É importante destacar que a separação entre LLC e MAC reflete uma distinção conceitual clara: enquanto a LLC trata do “o quê” e do “para quem” em termos lógicos, a MAC trata do “como” e do “quando” a transmissão ocorre no meio físico. Essa distinção é frequentemente explorada em questões objetivas, especialmente em itens que pedem a associação correta entre funções e subcamadas.

Nas redes modernas baseadas em switches e operando em modo full-duplex, muitos dos mecanismos clássicos da subcamada MAC, como a detecção de colisões, tornaram-se obsoletos. Ainda assim, a estrutura conceitual da camada de enlace e a divisão em LLC e MAC permanecem válidas, pois continuam sendo a base dos padrões IEEE 802 e do ensino formal de redes de computadores.

Em síntese, compreender as subcamadas LLC e MAC é essencial para entender como os dados são organizados, endereçados e transmitidos em redes locais. Esse conhecimento permite interpretar corretamente o funcionamento das tecnologias Ethernet e Wi-Fi, além de fornecer base sólida para resolver questões de concursos e para avançar em estudos mais aprofundados sobre redes de computadores e protocolos de comunicação.

Referências bibliográficas

• TANENBAUM, Andrew S.; WETHERALL, David J. Redes de Computadores. 5ª ed. São Paulo: Pearson, 2011.
• KUROSE, James F.; ROSS, Keith W. Redes de Computadores e a Internet. 8ª ed. São Paulo: Pearson, 2021.
• STALLINGS, William. Data and Computer Communications. 10th ed. Boston: Pearson, 2013.
• FOROUZAN, Behrouz A. Comunicação de Dados e Redes de Computadores. 5ª ed. Porto Alegre: AMGH, 2012.

Vamos ver como este conteúdo já foi cobrado?

VUNESP – 2022 – Analista de Sistemas I (Pref Sorocaba)

Sobre o protocolo de acesso ao meio físico CSMA/CD, no contexto de redes locais, é correto afirmar que

A) antes de transmitir, o emissor sinaliza à rede que iniciará uma transmissão, evitando colisões.

B) o meio de transmissão fica 100% do tempo ocupado, maximizando seu aproveitamento.

C) o conteúdo transmitido é encriptado pela interface de rede, o que requer a configuração da chave utilizada em todas as estações.

D) é utilizado em conexões ponto a ponto, ligando dois dispositivos, mas não suporta mais dispositivos conectados ao mesmo meio físico.

E) uma transmissão é abortada se uma colisão for detectada no emissor.

Gabarito: Letra e

Comentário:

Alternativa A — Incorreta.
No CSMA/CD, o emissor não sinaliza previamente à rede que iniciará uma transmissão. O protocolo baseia-se na escuta do meio (carrier sense) antes de transmitir, mas não há qualquer mecanismo de aviso antecipado para reservar o canal. A prevenção explícita de colisões por sinalização prévia é característica de mecanismos como RTS/CTS, associados ao CSMA/CA em redes sem fio, e não do CSMA/CD.

Alternativa B — Incorreta.
O meio de transmissão não fica 100% do tempo ocupado. Pelo contrário, o CSMA/CD admite períodos de ociosidade, tempos de espera aleatórios (backoff) após colisões e retransmissões, o que impede o aproveitamento total do meio. Além disso, a ocorrência de colisões reduz a eficiência, especialmente em redes com alto número de estações.

Alternativa C — Incorreta.
O CSMA/CD não envolve criptografia dos dados transmitidos. A encriptação não é função do protocolo de acesso ao meio, mas sim de camadas superiores ou de mecanismos específicos de segurança (como TLS, IPsec ou WPA, no caso de redes sem fio).

Alternativa D — Incorreta.
O CSMA/CD não é utilizado em conexões ponto a ponto. Ele foi projetado para meios compartilhados, nos quais múltiplas estações disputam o acesso ao canal, como nas redes Ethernet clássicas baseadas em barramento ou hubs. Em conexões ponto a ponto, não há disputa pelo meio, tornando o CSMA/CD desnecessário.

Alternativa E — Correta.
Uma característica fundamental do CSMA/CD é que a transmissão é imediatamente abortada quando uma colisão é detectada pelo emissor. Após detectar a colisão, a estação interrompe o envio do quadro, emite um sinal de reforço (jam signal) e aguarda um tempo aleatório, calculado pelo algoritmo de backoff exponencial binário, antes de tentar retransmitir os dados.

Prof. Jósis Alves
Analista de TI no Supremo Tribunal Federal
Instagram: @josisalvesprof @aprovati