Sublivello MAC (Media Access Control): Funzioni e Protocolli
Il sublivello MAC (IEEE 802.2/802.3/802.11) è la metà inferiore del Data Link Layer (Livello 2). Governa come le stazioni condividono un medium e incapsula i dati in frame per il PHY.
Responsabilità Principali
- Framing
- Header: Preambolo/SFD (802.3) o PLCP (802.11), MAC Destinazione, MAC Sorgente, Tipo/Lunghezza, (tag VLAN opzionale).
- Payload: PDU LLC (46–1500 B Ethernet).
- Trailer: FCS (CRC-32), Extension (802.3z gigabit).
- Indirizzamento — MAC 48-bit (OUI + univoco NIC); unicast, multicast, broadcast.
- Accesso al Medium (Arbitrato)
- CSMA/CD (Ethernet half-duplex) — carrier sense, collision detect, backoff esponenziale binario.
- CSMA/CA (Wi-Fi 802.11) — RTS/CTS, DCF/EDCA, ACK/BA.
- Token Passing (Token Ring 802.5 legacy, FDDI).
- TDMA / OFDMA (cellulare, 802.11ax, DOCSIS).
- Flow Control
- Frame PAUSE (802.3x) — simmetrico, a livello di link.
- PFC (802.1Qbb) — per priorità (Ethernet senza perdita).
- Wi-Fi: ACK/BA, TIM/PS-Poll per risparmio energetico.
- Rilevamento Errori — FCS (CRC-32) nel trailer; i frame che falliscono il FCS vengono scartati silenziosamente (nessuna ritrasmissione al MAC — lasciata a LLC/TCP).
- QoS / Prioritizzazione — 802.1p (PCP 3-bit nel tag VLAN), 802.11e WMM (AC_BK, BE, VI, VO).
Distinzioni Chiave
| Aspetto | Ethernet (802.3) | Wi-Fi (802.11) |
|---|---|---|
| Metodo di Accesso | CSMA/CD (legacy) / Full-duplex (nessuna contesa) | CSMA/CA + ACK |
| Duplex | Full (switchato) | Half (RF condiviso) |
| Rilevamento Collisione | Elettrico (cablato) | Impossibile (nodo nascosto) → CA |
| Ack di Frame | Nessuno (L2) | Obbligatorio (per frame) |
Migliorie Moderne
- MACsec (802.1AE) — Crittografia e integrità hop-by-hop (GCM-AES-256).
- E-Tag (802.1BR) — EVB/VEPA per virtualizzazione.
- Time-Sensitive Networking (802.1Qbv, .1AS) — Traffico schedulato, orologi sincronizzati.
Il sublivello MAC trasforma un tubo di bit grezzo in un canale frame indirizzato, affidabile, a medium condiviso — il fondamento su cui poggiano LLC, IP e tutto ciò che sta sopra.