Data Link Layer: Introduction and Importance in Hindi

Data Link Layer: Introduction and Importance in Hindi

Data Link Layer, जिसे संक्षेप में DLL कहा जाता है, OSI Model की दूसरी परत है। यही वह परत है जो Physical Layer से आये कच्चे binary बिट्स को Frame में संगठित करती है ताकि Network‑Layer के लिये साफ‑सुथरा और error‑controlled data तैयार हो सके। अगर OSI Model को एक बहु‑मंज़िला इमारत मानें, तो DLL उस मंज़िल का कम्पाउंड है जहाँ इलेक्ट्रिकल सिग्नल को व्यवस्थित Frame‑Packets में बदला जाता है। इस परत की खास बात यह है कि यह point‑to‑point और point‑to‑multipoint दोनों तरह के logical links को संभाल सकती है।

DLL का मुख्य purpose दो बातों में समाया है — विश्वसनीयता (Reliability) और प्रभावशाली ट्रांसमिशन (Efficient Transmission)। Reliability का मतलब है कि डाटा बिना गलती के अगले स्टेशन तक पहुँचे, जबकि Efficiency का मतलब है कि उपलब्ध Bandwidth का अधिकतम उपयोग हो। यदि DLL न हो, तो Physical Layer द्वारा भेजे गये raw बिट्स में error detection एवं flow regulation की सुविधा नहीं रहेगी, जिससे पूरा communication सिस्टम अस्थिर हो सकता है।

DLL Functions: Major Functions of Data Link Layer in Hindi

Error Detection and Correction

यह फ़ंक्शन DLL का सबसे अधिक चर्चित हिस्सा है। यहाँ Cyclic Redundancy Check (CRC) या Checksum जैसे error‑checking algorithms प्रयोग किये जाते हैं। Sender side पर DLL Frame में एक FCS (Frame Check Sequence) जोड़ती है और Receiver side पर उसी logic से verify करती है कि Frame में bit‑errors तो नहीं आए।

Framing

DLL raw bit‑stream को Frame नामक logical blocks में बाँटती है। एक Frame में प्रायः तीन हिस्से होते हैं: Header, Payload और Trailer। Header में Address और Control जानकारी, Payload में असली Data, तथा Trailer में FCS रखा जाता है।

Flow Control

Fast sender व slow receiver के बीच speed mismatch से उत्पन्न buffer overflow को रोकने के लिये DLL flow‑control protocols इस्तेमाल करती है। उदाहरण के लिये Stop‑and‑Wait ARQ में एक बार में केवल एक Frame ही भेजा जाता है, जबकि Sliding Window में multiple Frames pipeline में रहते हैं।

Access Control (MAC Sublayer)

Shared medium (जैसे Ethernet) में किस node को कब transmit करना है यह तय करना ज़रूरी होता है। DLL का MAC sublayer CSMA/CD (Ethernet) या CSMA/CA (Wi‑Fi) जैसी तकनीकों से medium‑access के नियम बनाता है।

Logical Link Control (LLC Sublayer)

LLC sublayer higher‑layer protocols के लिये service‑access‑points (SAP) निर्धारित करता है। यह multiplexing और error‑notification जैसी सुविधाएँ भी देता है, जिससे Network Layer को एक साफ interface मिलता है।

Framing and Flow Control in Data Link Layer in Hindi

Why Framing Is Essential

जब data continuous bit‑stream में चलता है, तो Receiver को यह पता ही नहीं चलता कि कहाँ एक message खत्म और दूसरा शुरू हुआ। DLL bit delimiting, addressing, type identification जैसी जानकारी Frame Header में डालकर इस समस्या का समाधान करती है। इसके कई मेथड हैं, जैसे Character Count, Byte Stuffing, और Bit Stuffing।

Bit Stuffing Example

संभालिये हमारे पास binary data है 01111110, जिसकी शुरुआत और अंत दोनों Flag byte जैसे दिखते हैं। DLL हर consecutive 11111 के बाद एक 0 stuff कर देती है, जिससे Receiver सही boundaries पहचान सके।

Flow Control Techniques

• Stop‑and‑Wait ARQ — Sender एक Frame भेजता है और ACK का इंतज़ार करता है। सरल, लेकिन throughput कम।
• Sliding Window ARQ — Sender एक साथ कई Frames भेज सकता है। Window size जितनी बड़ी, throughput उतना अधिक। DLL इस तकनीक में sequence numbers व cumulative ACKs का उपयोग करती है।
• Credit‑Based Flow Control — Receiver एक credit value भेजता है जो दर्शाता है कि उसके पास कितने फ्रेम के लिये buffer space उपलब्ध है।

Throughput Calculation Quick‑Tip

यदि Frame size 1,024 bytes है, propagation delay 5 ms तथा transmission rate 10 Mbps है, तो Stop‑and‑Wait में theoretical throughput इस प्रकार निकाला जाता है:
Throughput = Frame Size / (Transmission Time + 2 × Propagation Delay)
जहाँ Transmission Time = (Frame Size × 8) / 10 Mbps.

MAC Addressing in Data Link Layer in Hindi

MAC Address क्या है?

MAC Address एक 48‑bit का hardware identifier है, जिसे Network Interface Card (NIC) निर्माता फिजिकल रूप से डिवाइस में hard‑code करता है। यह Address अलग‑अलग डिवाइसों को LAN पर unique पहचान दिलाता है, जैसे घर के हर सदस्य का अलग roll‑number।

MAC Address Structure

• OUI (Organizationally Unique Identifier) — पहले 24 bits (या 6 hexadecimal digits) उस vendor की पहचान कराते हैं जिसने NIC बनाया है। उदाहरण के लिये 00‑1A‑2B.
• NIC Specific — अंतिम 24 bits डिवाइस‑specific serial number होती हैं।

Unicast, Multicast और Broadcast

DLL तीन प्रकार के Hardware addressing modes सपोर्ट करती है:

• Unicast — एक specific NIC को target करने के लिये।
• Multicast — एक group address जिसमें कई NICs शामिल होती हैं, जैसे IPv6 NDP messages।
• Broadcast — FF‑FF‑FF‑FF‑FF‑FF के माध्यम से सभी nodes को एक साथ संदेश भेजना।

Address Resolution Protocol (ARP)

Higher‑layer IP Address को Hardware address में बदलने के लिये ARP प्रयोग होता है। जब किसी Host को गंतव्य IP की MAC चाहिए होती है, तो वह LAN पर एक Broadcast ARP Request भेजता है। सही NIC ARP Reply में अपना MAC भेज देता है, जिसे DLL cache कर लेती है, ताकि अगली बार latency कम रहे।

Security Aspects

चूँकि MAC spoof करना संभव है, DLL स्तर पर Port Security (switches पर sticky MAC), 802.1X authentication व Dynamic ARP Inspection जैसे उपाय करने पड़ते हैं, ताकि rogue devices network में न घुसें।

FAQs