CAPAS FSICA Y ENLACECAPAS FSICA Y ENLACE

5353

LA CAPA FISICA (1)LA CAPA FISICA (1) EXIT El propsito de la capa fsica es ocuparse del

transporte de bits a lo largo del canal de transmisin.g RELACION DE NYQUIST

Para un canal de ancho de banda finito, sin ruido:Para un canal de ancho de banda finito, sin ruido:Rmax = 2AB log2M

donde: M = nmero de niveles de la sealdonde: M = nmero de niveles de la sealAB = ancho de banda

RELACION DE SHANNON RELACION DE SHANNON Para un canal con ruido:

C AB l (1 S/N)Cmax = AB log2(1+S/N)

5454

LA CAPA FSICA (2)LA CAPA FSICA (2) EXIT MEDIOS DE TRANSMISIN

Guiados Medios magnticos Par trenzado Cable coaxial de banda base Cable coaxial de banda base Cable coaxial de banda ancha Fibra pticab a p ca

No Guiados Transmisin por radio Transmisin por microonda terrestre Transmisin con infrarrojos y ondas de luz Transmisin por Satlite Transmisin por Satlite

5555

CAPA ENLACECAPA ENLACEEXIT

CAPA ENLACECAPA ENLACE CARACTERSTICAS DE DISEOCARACTERSTICAS DE DISEO

Servicios proporcionados a la Capa RedFraming

Control de ErroresControl de ErroresControl de Flujoj

5656

Servicios proporcionados a la Capa Red Servicios proporcionados a la Capa Red (1)(1) EXIT

Transfiere datos de la capa red desde la mquinafuente a la capa red de la mquina destino Lafuente a la capa red de la mquina destino. Lacomunicacin que se establece entre mquinascorrespondientes es virtualcorrespondientes es virtual.

Las funciones especficas de esta capa son: Proporciona un interfaz bien definido a la capa red Resuelve errores de transmisin Establece un control de flujo a nivel de trama de datos

El control de errores y de flujo en algunas redes los El control de errores y de flujo en algunas redes lospueden realizar las capas superiores.

5757

Servicios proporcionados a la Capa Red Servicios proporcionados a la Capa Red (2)(2) EXITp p pp p p ( )( )

5858

Servicios proporcionados a la Capa Red Servicios proporcionados a la Capa Red (3)(3) EXIT

5959

Servicios proporcionados a la Capa Red Servicios proporcionados a la Capa Red (4)(4) EXIT

Se pueden proporcionar 3 tipos de servicios:S i i fi bl i t d ia. Servicios no confiables no orientados a conexin No se establece ninguna conexin lgica Si alguna trama se pierde debido al ruido de la lnea,

no se realiza ningn intento por recuperarla. Apropiado cuando el BER es pequeo, por lo que la

recuperacin de errores se deja a capas superiores. Es apropiado tambin para trfico en tiempo real, tal

como la voz. Se usa en la mayora de LANs.

6060

Servicios proporcionados a la Capa Red Servicios proporcionados a la Capa Red (5)(5) EXIT

b. Servicios confiables no orientados aconexinconexin No se usa una conexin lgica, pero cada

t fitrama que se enva se confirmaindividualmente.

Si una trama no se confirma en undeterminado tiempo, se reenva la trama.p ,

til sobre canales no confiables, talescomo sistemas inalmbricoscomo sistemas inalmbricos.

6161

Servicios proporcionados a la Capa Red Servicios proporcionados a la Capa Red (6)(6) EXITp p pp p p ( )( )

c. Servicios confiables orientados a conexinc Se c os co ab es o e ados a co e Cada trama que se enva sobre la conexin

establecida es numerada y se asegura que cadaestablecida, es numerada, y se asegura que cadatrama enviada sea verdaderamente recibida.En este caso se evita que cuando se pierdan los En este caso se evita que cuando se pierdan losacuses de recibo se enve repetidamente unamisma tramamisma trama.

Tienen 3 etapas: Establecimiento de la conexin,i bi d lib i d l iintercambio de tramas y liberacin de la conexin.

6262

FramingFraming (1)(1) EXIT La capa enlace tiene como funcin detectar y si es

necesario corregir los errores generados en el canalnecesario corregir los errores generados en el canalde transmisin. Para lo cual la secuencia de bitsentregada por la capa 1 estar organizada en tramasentregada por la capa 1 estar organizada en tramas.

El transmisor y receptor deben saber cuando empiezat i t ( i i d li it i )y termina una trama (sincronismo y delimitacin).

Los caracteres o secuencias de sincronizacin nodeben restringir el uso de caracteres visualizables porla capa superior, debiendo existir un mecanismo detransparencia.

6363

FramingFraming (2)(2) EXIT Mtodos bsicos de delimitacin de tramas:

Cuenta de caracteres Cuenta de caracteres Usa un campo en la cabecera que especifica el nmero

de caracteres en la trama conociendo as la capade caracteres en la trama, conociendo as la capaenlace del receptor la longitud exacta de la tramaSe generan problemas si se introducen errores en la Se generan problemas si se introducen errores en lacuenta, y an si el receptor verifica que el checksumes incorrecto (por tanto la trama errada) no habr formaes incorrecto (por tanto la trama errada), no habr formade indicar donde empieza la prxima trama. Laretransmisin prcticamente no ayuda a resolver esteretransmisin prcticamente no ayuda a resolver esteproblema. Por estas razones no es muy utilizado.

6464

FramingFraming (3)(3) EXITgg ( )( )

Flujo de caracteres. (a) sin errores. (b) con un error

6565

FramingFraming (4)(4)B tes de bandera con banderas de relleno

EXIT

Bytes de bandera con banderas de relleno Se soluciona el problema de resincronizacin despus de un

error empezando y terminando cada trama con byteserror empezando y terminando cada trama con bytesespeciales.

Hace algunos aos los bytes de inicio y fin eran diferentesg y ypero ltimamente se emplea un mismo byte denominadobandera (flag).Dos banderas consecutivas indican el fin de una trama y el Dos banderas consecutivas indican el fin de una trama y elcomienzo de otra.

Un problema puede ocurrir al transmitir datos binarios y seUn problema puede ocurrir al transmitir datos binarios y seencuentre una secuencia similar a la de la bandera.

El problema se soluciona si el transmisor inserta un byteespecial (ESC) antes de cada bandera accidental. La capaenlace en el receptor remover este byte antes de entregarlos datos a la capa red.los datos a la capa red.

6666

FramingFraming (5)(5) EXIT Bytes de bandera con banderas de relleno (cont.)

Esta tcnica se denomina de relleno de bytes o deEsta tcnica se denomina de relleno de bytes o decaracteres.

Puede ocurrir un problema si se encuentra unaPuede ocurrir un problema si se encuentra unasecuencia de bits similar al byte ESC en los datos. Sesoluciona si se duplica ese byte para indicar que esp y p qefectivamente de datos. En recepcin ese byteduplicado deber ser eliminado.

Un desventaja de esta tcnica es el estar relacionado acaracteres de 8 bits. Existen cdigos que trabajan conun nmero diferente de bits (UNICODE es de 16 bits)

6767

FramingFraming (6)(6) EXIT

Ejemplos de relleno de bytesEjemplos de relleno de bytes

6868

FramingFraming (7)(7)B d d i i i fi bit d ll

EXIT

Banderas de principio y fin con bits de relleno Permite que los datos tengan un nmero arbitrario

de bits, as como diferentes alfabetos decaracteres.

Cada trama comienza y termina con un patrnespecial de bits (01111110)especial de bits (01111110).

Si el transmisor encuentra en los datos cinco bits1L de manera consecutiva automticamente1L de manera consecutiva, automticamenteaade un 0L en la secuencia saliente.

El receptor si encuentra cinco 1L seguido por un0L en los datos, retirar el 0L.

6969

FramingFraming (8)(8) EXIT Banderas de principio y fin con bits de relleno (cont.)

Los lmites de la trama son reconocidos sin ambigedad ya que lasb d t l d tbanderas no se encontrarn en los datos.

(a) Datos originales( ) g(b) Datos transmitidos(c) Datos en recepcin

7070

FramingFraming (9)(9) EXIT Violaciones de Codificacin de lnea de Capa Fsica

Solamente aplicable en redes en las que la codificacin de lneacontiene alguna redundancia.

Los lmites de la trama se definen por violaciones de cdigo delnea el cual es utilizado para codificar los datoslnea, el cual es utilizado para codificar los datos.

La violacin del cdigo Manchester es usada en algunas redesLAN de estndar 802.

Algunos protocolos de enlace usan una combinacin decuenta de caracteres con alguno de los otros mtodos.Cuando una trama llega, el campo de cuenta determina el finde la trama; la trama es aceptada solamente si el apropiadodelimitador est presente y si el checksum es correctodelimitador est presente y si el checksum es correcto.

7171

Control de Errores (1)Control de Errores (1) EXIT Se debe asegurar la recepcin correcta de las tramas

(esto es en su totalidad y en el orden correcto)(esto es en su totalidad y en el orden correcto)detectando su prdida y evitando su duplicidad.

El asegurarse de que lleguen las tramas sin errores se El asegurarse de que lleguen las tramas sin errores selogra con acuses de recibo, sean positivos o negativos.Puede suceder que una trama no llegue (desaparezca Puede suceder que una trama no llegue (desaparezcapor ejemplo por una rfaga de ruido) en cuyo caso nose podr generar un acuse de recibo lo cual podrase podr generar un acuse de recibo, lo cual podrallevar a una situacin de bloqueo entre el transmisor yel receptorel receptor.

7272

Control de Errores (2)Control de Errores (2) EXIT

7373

Control de Errores (3)Control de Errores (3) EXIT Para evitar el bloqueo se dispone de temporizadores de capa

enlace. Cada vez que se enva una trama se inicializa eltemporizador el cual determinar el reenvo de la trama si despustemporizador, el cual determinar el reenvo de la trama si despusde cierto tiempo no ha llegado un acuse de recibo.

Podra ser que se dupliquen algunas tramas por prdida del acuseq p q g p pde recibo. Para prevenir que esto suceda se asignan nmeros desecuencia a las tramas salientes, con lo que el receptor puededi ti i t tid d i i ldistinguir tramas repetidas de originales.

En el caso de que un error persista en el canal se establece unnmero mximo de reintentos luego de lo cual se comunica a lanmero mximo de reintentos, luego de lo cual se comunica a lacapa superior de la falla.

Es funcin del protocolo de enlace introducir los mecanismos paraEs funcin del protocolo de enlace introducir los mecanismos paradetectar y/o corregir los errores propios del canal de informacin.

7474

Control de Errores (4)Control de Errores (4) EXIT Existen tres mtodos para la deteccin y/o correccin de errores:

El chequeo de paridad: mtodo sencillo utilizado principalmente porlos protocolos asincrnicos.

La demanda de repeticin automtica (ARQ): utilizada con cdigosd d t i d ll d di d bl li l Lde deteccin de errores, llamados cdigos de bloque lineales. Losms populares son los cdigos de redundancia cclica.

Autocorreccin FEC: utiliza un cdigo detector y corrector deAutocorreccin FEC: utiliza un cdigo detector y corrector deerrores que calcula de tal forma la secuencia de bits a transmitirseque se permite la localizacin y correccin del bit o los bits errneos

i i id d d t i i E l dien recepcin sin necesidad de retransmisin. Emplean cdigosconvolucionales, de Hamming, Golay, Reed-Solomon y otros.

Se utilizan tambin sistemas hbridos que combinan esquemas Se utilizan tambin sistemas hbridos, que combinan esquemasFEC y ARQ.

7575

Control de Flujo (1)Control de Flujo (1) EXIT

Determina un mtodo para limitar lacantidad de informacin que puede aceptarel receptor, evitando as la sobrecarga.p , g

Evita que se pierdan las tramas enviadast i id t l tpor un transmisor rpido a un receptor lento,

incluyendo un mecanismo de realimentacinyhacia el transmisor permitiendo o no laemisin de tramas por parte de steemisin de tramas por parte de ste.

7676

Control de Flujo (2)Control de Flujo (2) EXITProtocolo de Ventana Deslizante Cada trama contiene un nmero de secuencia (0 hastaCada trama contiene un nmero de secuencia (0 hasta

un valor mximo). El mximo es usualmente 2n - 1, donden es valor correspondiente a un campo de n bits de lap ptrama (campo de numeracin de secuencia).

En cualquier instante de tiempo, el emisor mantiene unEn cualquier instante de tiempo, el emisor mantiene unconjunto de nmeros de secuencia correspondiente a lastramas que le es permitido enviar (ventana deq p (transmisin) pendientes de confirmacin. Similarmente elreceptor mantiene una ventana de recepcinp pcorrespondiente al conjunto de tramas que le es permitidoaceptar.

7777

Control de Flujo (3)Control de Flujo (3)Control de Flujo (3)Control de Flujo (3)

7878

Control de Flujo (4)Control de Flujo (4)Control de Flujo (4)Control de Flujo (4)

7979

EXIT

8080

Control de Flujo (5)Control de Flujo (5) EXITProtocolo de Ventana Deslizante (cont.) Estos protocolos dan ms libertad acerca del orden Estos protocolos dan ms libertad acerca del orden

en el que pueden enviar y recibir tramas.F d t l t ti 3 ti d t l Fundamentalmente se tienen 3 tipos de protocolos:

Parada y Espera (Stop and Wait)y p ( p ) Usa un valor de ventana igual a 1

Las tramas llegan necesariamente en orden Las tramas llegan necesariamente en orden Cada trama espera la confirmacin para enviar la

siguiente

8181

Stop & Stop & WaitWait EXITpp

8282

Control de Flujo (7)Control de Flujo (7)P t l d V t D li t ( t )

EXIT

Protocolo de Ventana Deslizante (cont.) Retransmisin Continua (Go back N)

Usan un valor de ventana mayor a 1. Generalmente elnmero de bits de secuencia es: n = 3 n = 7 en

l i d l biprotocolos orientados al bit. Si una trama intermedia de la secuencia falla, se

retransmite sta y todas las emitidas a continuacin. Esta tcnica desperdicia ancho de banda si la velocidad

de transmisin es alta. Retransmisin Selectiva (Selective Repeat)

Similar a retransmisin contnua, si una trama llega erradaslo se retransmite sta y no las que estn a continuacin.

8383

GoGo--backback--N ARQN ARQ EXIT

8484

EXIT

G b k NGo-back-N ARQ

SelectiveSelectiveSelectiveSelectiveRepeatRepeat

8585

Utilizacin del Enlace en Utilizacin del Enlace en Stop&WaitStop&Wait EXIT

8686

Gestin del Canal de Comunicaciones (1)Gestin del Canal de Comunicaciones (1) EXIT En conexiones punto a punto, la gestin es sencilla. Existen bsicamente tres maneras de gestin:g1. Polling - Selecting

Utilizado en sistemas primario/secundario con Utilizado en sistemas primario/secundario, conprotocolos sincrnicos tanto de caracter como de bit.P lli i it i t iti l DTE Polling: es una invitacin a transmitir que el DTEprimario hace al secundario.

Selecting: el DTE primario indica al secundario quedesea enviarle datos.

Presenta problemas de confiabilidad si falla el DTEprimariop

8787

Gestin del Canal de Comunicaciones (2)Gestin del Canal de Comunicaciones (2) EXIT

2. Contention Procedimiento utilizado en los sistemas igual a igual.Procedimiento utilizado en los sistemas igual a igual . Cualquier DTE puede transmitir si el canal est libre. La

gestin debe por tanto limitar al mximo las colisiones.E l i Evolucin: MA (Multiple Access) CSMA (Carrier Sense Multiple Access) CSMA (Carrier Sense Multiple Access) CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision

Detection)) Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance

(CSMA/CA)Muy utilizado en redes satelitales y en redes LAN Muy utilizado en redes satelitales y en redes LAN

8888

AlohaAloha (1)(1) EXIT Originada en la Universidad de Hawai para interconectar

terminales situados en campus de diferentes islas con lat d t l d l i i lcomputadora central del campus principal.

Los mensajes se transmiten en cuanto se encuentrendisponibles a fin de que el retardo sea el mnimo posibledisponibles a fin de que el retardo sea el mnimo posible.

Si se produce colisiones de paquetes, los cuales se tratancomo errores de transmisin, se resuelven mediantecomo errores de transmisin, se resuelven medianteretransmisin.

Para trfico pequeo, la probabilidad de colisin es pequea. Existe diferencia entre los errores de transmisin y los debidos

a colisiones; los primeros involucran a una sola estacin y lossegundos a ms de una (implican varias retransmisiones)segundos a ms de una (implican varias retransmisiones).

8989

AlohaAloha (2)(2) EXIT

En Aloha las tramas son transmitidas en tiempo arbitrarios

9090

AlohaAloha (3)(3) EXIT( )( ) Para evitar una realimentacin positiva que puede dar lugar a

nuevas colisiones, las estaciones emplean un tiempo deretransmisin aleatorio A pesar de ello la probabilidad deretransmisin aleatorio. A pesar de ello, la probabilidad decolisin aumenta con cada nueva colisin.

Abramson realiz un anlisis aproximado del sistema Alohapdonde se muestra su comportamiento S = rendimiento del sistema = velocidad de llegada de

t [ id d d t / X d ]nuevos paquetes [unidades de paquetes / X segundos] G = carga total = velocidad de llegada total de paquetes

[unidades de paquetes / X segundos][unidades de paquetes / X segundos] Se asume que el Proceso de llegada de nuevos paquetes y

de paquetes retransmitidos sigue una Distribucin dePoisson:

P[ k transmisiones en 2X segundos] = ,........2,1,0,)2( 2 = keG Gk

P[ k transmisiones en 2X segundos] = ,........2,1,0,!ke

k9191

AlohaAloha (4)(4) EXIT

Perodo de Vulnerabilidad para una trama

9292

AlohaAloha (5)(5) EXIT El rendimiento S es igual a la velocidad de llegada

total G veces la probabilidad de una transmisin it d icon xito; es decir:

S = GP [no colisin] = GP [0 transmisiones extras en 2X seg.][ ] [ g ]

GG GeeGGS 220)2( ==

S aumenta con G y alcanza un valor pico igual a

GeeGS!0

S aumenta con G y alcanza un valor pico igual a1/2e en G = 0.5

Esta condicin implica que el sistema ALOHA noEsta condicin implica que el sistema ALOHA nopuede conseguir valores de rendimiento superioresa 1/2e = 18.4%.

9393

AlohaAloha RanuradoRanurado (1)(1) EXIT Las prestaciones de ALOHA se pueden mejorar

reduciendo la probabilidad de colisiones. Reduce las colisiones obligando a las estaciones a

transmitir de forma sincronizada. Las estaciones slo pueden iniciar la transmisin al

principio de una ranura de tiempo. Los paquetes sonprincipio de una ranura de tiempo. Los paquetes sondel mismo tamao.

El periodo de vulnerabilidad es XEl periodo de vulnerabilidad es X.S = GP [no colisin] = GP [0 transmisiones extras en X seg.]

GG Gee!

(G)GS ==0

0

!09494

AlohaAloha RanuradoRanurado (2)(2) EXIT Tiene un rendimiento mximo igual a 1/e = 36.8%. Aloha y Aloha ranurado posibilitan conseguir una Aloha y Aloha ranurado posibilitan conseguir una

transmisin de paquetes de bajo retardo haciendouso esencialmente de un acceso no coordinado aluso esencialmente de un acceso no coordinado almedio.

Este resultado se consigue a costa de la produccin Este resultado se consigue a costa de la produccinde un nmero importante de colisiones, lo que limitael rendimiento mximo alcanzableel rendimiento mximo alcanzable.

El bajo rendimiento se debe al desaprovechamientodel ancho de banda de transmisin debido a lasdel ancho de banda de transmisin debido a lascolisiones.

9595

Rendimiento de Rendimiento de AlohaAloha y y AlohaAloha RanuradoRanurado EXIT

Rendimiento S frente a carga G para Aloha y Aloha Ranurado

9696

CSMA (1)CSMA (1) EXIT Se puede incrementar el rendimiento de Aloha

evitando aquellas transmisiones que causarnevitando aquellas transmisiones que causarnseguro colisiones.L i li d b Las estaciones realizarn un sondeo en buscade una seal portadora que indique que se estllevando a cabo una transmisin.

El perodo de vulnerabilidad es igual a un tiempop g pde propagacin, y si durante este tiempo ningunaotra estacin comienza a transmitir, el dispositivootra estacin comienza a transmitir, el dispositivoemisor tomar con xito el canal.

9797

CSMA (2)CSMA (2) EXIT Las distintas tcnicas CSMA difieren segn el

comportamiento de las estaciones que disponen de unpaquete para transmitir cuando el canal se encuentrapaquete para transmitir cuando el canal se encuentraocupado.

CSMA 1 Persistente CSMA 1 Persistente Las estaciones que desean transmitir sondean el canal, si ste se

encuentra ocupado lo sondean continuamente hasta que quedalibre, momento en el que llevan a cabo la transmisin.

Si hay ms de una estacin esperando se producir una colisin.Las estaciones involucradas en la colisin inician el algoritmo de Las estaciones involucradas en la colisin inician el algoritmo debackoff con objeto de elegir un instante posterior para sondear elcanal.

Las estaciones tratan de acceder al medio tan pronto como seaposible, por lo que tiene una tasa de colisiones relativamente alta.

9898

CSMA (3)CSMA (3) EXIT CSMA no Persistente

T t d d i l i d li i Trata de reducir la ocurrencia de colisiones. Las estaciones que desean transmitir sondean el

canal, si est ocupado ejecutan inmediatamenteel algoritmo de backoff y planifican el sondeoi i t i t lib t itsiguiente; si est libre transmiten.

Se reduce las colisiones con respecto a CSMA1 Persistente, an cuando se obtienenmayores retardos.

9999

CSMA (4)CSMA (4) EXIT CSMA p Persistente

Combina las dos tcnicas anteriores Combina las dos tcnicas anteriores. Las estaciones que desean transmitir sondean el canal, si

est ocupado persisten en el sondeo hasta que est libreest ocupado persisten en el sondeo hasta que est libre. Si el canal est libre, cada estacin transmite con

probabilidad p y con probabilidad 1 p decide esperar unprobabilidad p y con probabilidad 1 p decide esperar unperiodo de tiempo igual al retardo de propagacin antes desondear de nuevo el canal.

Se posibilita distribuir los intentos de transmisin de aquellasestaciones que han esperado hasta que se completase unatransmisin y as se incrementa la probabilidad de que unaestacin en espera consiga tomar el medio.

100100

Rendimiento en CSMARendimiento en CSMA EXITRendimiento S frente a carga G para CSMA

101101

CSMA/CD (1) CSMA/CD (1) EXIT

Una colisin ocurre si dos o ms dispositivos intentanenviar un mensaje al mismo tiempoenviar un mensaje al mismo tiempo.

Mientras est transmitiendo el dispositivo monitorea elcanal para ver si ocurre o no una colisin. Si existe unacanal para ver si ocurre o no una colisin. Si existe unacolisin los dispositivos involucrados, detienen sutransmisin y emiten una seal de jamming para indicar alas otras estaciones que comparten el canal que haocurrido una colisin.L t i t i ( h li i d ) Las estaciones transmisoras (que han colisionado)esperarn un tiempo aleatorio e intentarn retransmitir elmensaje En una red con alta tasa de ocupacin losmensaje. En una red con alta tasa de ocupacin losintentos pueden ser repetidos varias veces antes que latransmisin sea exitosa.

102102

EXIT

CSMA/CDCSMA/CDCSMA/CD CSMA/CD (2) (2)

103103

ALGORITMO DE RETROCESO EXPONENCIAL BINARIO ALGORITMO DE RETROCESO EXPONENCIAL BINARIO TRUNCADO (TRUNCADO (BINARY EXPONENTIAL BACKOFFBINARY EXPONENTIAL BACKOFF))

EXIT

TRUNCADO (TRUNCADO (BINARY EXPONENTIAL BACKOFFBINARY EXPONENTIAL BACKOFF))

Tras una colisin el tiempo se divide en ranuras deTras una colisin, el tiempo se divide en ranuras delongitud igual al peor tiempo de propagacin de iday vuelta.y vuelta.

Tras la primera colisin, cada estacin espera 0 o 1tiempo de ranura antes de volver a intentarlo Trastiempo de ranura, antes de volver a intentarlo. Trasla segunda colisin cada una escoge al azar 0, 1, 2o 3 tiempos de ranura Si ocurre una tercerao 3 tiempos de ranura. Si ocurre una terceracolisin el nmero de ranuras a esperar seescoger aleatoriamente del intervalo de 0 a 23-1.escoger aleatoriamente del intervalo de 0 a 2 1.

104104

ALGORITMO DE ALGORITMO DE BACKOFF (2)BACKOFF (2) EXIT En general tras n colisiones, se escoge aleatoriamente un

nmero entero de ranuras, de entre 0 y 2k-1, donde k =min(n 10); es decir despus de 10 colisiones el intervalomin(n, 10); es decir despus de 10 colisiones, el intervalode aleatorizacin se fija a un mximo de 1023 ranuras. Tras16 intentos de retransmisin el sistema desiste.16 intentos de retransmisin el sistema desiste.

La ampliacin del rango tras cada colisin trata deincrementar la probabilidad de que las retransmisiones sep qlleven a cabo con xito.

El intervalo de aleatorizacin crece exponencialmente amedida que ocurren ms y ms colisiones; se asegura unretardo pequeo cuando slo unas cuantas estacionesentran en colisinentran en colisin.

105105

ALGORITMO DE ALGORITMO DE BACKOFF (3)BACKOFF (3) EXIT

106106

CSMA / CA (1)CSMA / CA (1) EXIT Es una variacin de la tcnica CSMA / CD. Un equipo que tiene datos para transmitir escuchaUn equipo que tiene datos para transmitir escucha

el canal, si est libre comienza a transmitir susdatos. Si la red est ocupada, espera un intervalode tiempo seleccionado aleatoriamente y comienzael proceso de escucha de nuevo.P d h b li i d t l l Puede haber colisiones durante el proceso, pero losdispositivos intentan evitar las colisionesreservando previamente ancho de bandareservando previamente ancho de banda.

Un mecanismo de control de flujo (handshake) seusa entre los dispositivos a comunicar con el fin deusa entre los dispositivos a comunicar, con el fin deevitar colisiones en la transmisin.

107107

CSMA / CA (2)CSMA / CA (2) EXIT Tiene las siguientes etapas

Antes de transmitir datos un dispositivo emisor espera un tiempoAntes de transmitir datos, un dispositivo emisor espera un tiempoaleatorio denominado Interdialog Gap (IGP).

El dispositivo transmisor enva un paquete RTS al dispositivoreceptorreceptor.

El receptor de la paquete RTS responde con un paquete CTS queindica el intervalo de tiempo en el que el emisor debe enviar sut d d t ibi ACK ( l I t f G IFG)trama de datos y recibir su ACK (el Interframe Gap IFG).

Cuando el dispositivo emisor recibe el paquete CTS, transmite sutrama de datos en el perodo de tiempo indicado en la trama CTS.

Si el paquete RTS colisiona, el emisor no recibe respuesta CTS.Por tanto debe esperar un perodo de tiempo antes de tratarnuevamente, un nmero de intentos determinado por una, ptemporizacin prestablecida.

108108

Gestin del Canal de Comunicaciones (3)Gestin del Canal de Comunicaciones (3) EXIT

3. Token Passing (Paso de Testigo) Procedimiento tambin utilizado en los sistemas

igual a igual. Se basa en la circulacin de un testigo

(secuencia de bits con un formato predefinido)( p )que pasa de un DTE a otro; incluye un indicadorpara indicar si la red est ocupada o no.p p

No existen colisionesMuy utilizado en redes LAN Muy utilizado en redes LAN.

109109

PROTOCOLOS DE CAPA ENLACE (1)PROTOCOLOS DE CAPA ENLACE (1) EXIT

HDLC (HIGH LEVEL DATA LINK CONTROL)C ( G CO O ) Creado a partir del protocolo SDLC (Synchronous

Data Link Control) el cual es un protocolo orientado alData Link Control), el cual es un protocolo orientado albit usado en la arquitectura SNA de IBM. SDLC fueenviado a ISO y ANSI para su estandarizacinenviado a ISO y ANSI para su estandarizacin.

ISO modific SDLC y lo llam HDLCANSI difi SDLC l f ADCCP ANSI modific SDLC y lo transform en ADCCP(Advanced Data Communications Control Procedure).

110110

PROTOCOLOS DE CAPA ENLACE (2)PROTOCOLOS DE CAPA ENLACE (2) EXIT( )( ) CCITT luego adopt y modific HDLC creando su

LAP (Link Access Procedure) y luego LAPB (LinkLAP (Link Access Procedure) y luego LAPB (LinkAccess Procedure Balanced), para hacerlo mscompatible con la ltima versin de HDLCcompatible con la ltima versin de HDLC.

Todos estos protocolos estn basados en losi i i i ti l i t t dmismos principios y tienen la misma estructura de

trama, difiriendo en pequeos detalles. Estos protocolos son orientados al bit y utilizan

relleno de bits como mecanismo de transparencia dedatos.

111111

PROTOCOLO HDLC (1)PROTOCOLO HDLC (1) EXIT Define 3 tipos de estaciones, 2 configuraciones de enlace y

3 modos de operacin de transferencia de datos.p Estacin Primaria: tiene la responsabilidad de controlar la

operacin del enlace. Las tramas enviadas por esta estacinse llaman comandos.

Estacin secundaria: Opera bajo el control de la estacinprimaria. Las tramas enviadas por la estacin secundaria sellaman respuestas. La primaria establece un enlace lgicoseparado con cada estacin secundariaseparado con cada estacin secundaria .

Estacin combinada: Combina las caractersticas de lasestaciones primarias y secundarias Una estacin combinadaestaciones primarias y secundarias. Una estacin combinadapuede enviar tanto comandos como respuestas.

112112

PROTOCOLO HDLC (2)PROTOCOLO HDLC (2) EXIT

Las dos configuraciones del enlace son: Configuracin desbalanceada: Usada en

configuracin punto a punto y multipunto. Estaconfiguracin consiste de una primaria y una o msestaciones secundarias, y soporta tanto transmisinhalf duplex como full duplex.

Configuracin balanceada: Usada solamente engoperaciones punto a punto. Esta configuracinconsiste de dos estaciones combinadas y soportay ptanto transmisin full como half duplex.

113113

PROTOCOLO HDLC (3)PROTOCOLO HDLC (3) EXIT Los tres modos de operacin de transferencia de datos son:

Modo de respuesta normal (NRM): Esta es una configuracin nobalanceada. La primaria puede iniciar la transferencia de datos a lasecundaria, pero una secundaria puede transmitir datos solamenteen respuesta a un poleo de la primariaen respuesta a un poleo de la primaria.

Modo Balanceado Asincrnico (ABM): Esta es una configuracinbalanceada. Cualquier estacin combinada puede iniciar laq ptransmisin sin recibir permiso de la otra estacin combinada.

Modo Respuesta Asincrnico (ARM): Esta es una configuracin nob l d E t d l d i d i i i lbalanceada. En este modo la secundaria puede iniciar latransmisin sin permiso explcito de la primaria (esto es enva unarespuesta sin haber esperado por un comando). La primaria siguep p p ) p gsiendo la responsable del control de la lnea. Es rara vez utilizada.

114114

ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (1) ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (1) EXIT HDLC usa transmisin sincrnica. Todas las transmisiones son

en tramas y en mismo formato tanto para las tramas de datoscomo para las de control. La trama est organizada en lossiguientes campos:

Bandera: 8 bits Bandera: 8 bits Direccin: uno o ms octetos Control: 8 o 16 bitsControl: 8 o 16 bits Informacin: variable Secuencia de chequeo de trama (FCS): 16 o 32 bitsSecue c a de c equeo de t a a ( CS) 6 o 3 b ts Bandera: 8 bits

Bandera Direccin Control I f i FCS BanderaBandera01111110

Direccin8 bits

Control8 o 16 bits

Informacin N bits

FCS16 o 32bits

Bandera 01111110

115115

ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (2)ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (2) EXIT Los campos de bandera, direccin y control que preceden al

campo de datos son conocidos como cabecera (header).L FCS b d i l d dLos campos FCS y bandera que siguen al campo de datosson conocidos como trailer.

Bandera: Delimita una trama en sus extremos con un Bandera: Delimita una trama en sus extremos con unnico patrn 01111110. Una misma bandera puedefinalizar una trama e iniciar la prxima. Todas lasfinalizar una trama e iniciar la prxima. Todas lasestaciones activas conectadas al enlace estnconstantemente buscando banderas para sincronismo.Entre banderas se implementa el relleno de bits para latransparencia de datos. El transmisor inserta un 0Ldesp s de cinco 1L consec ti os en recepcin el bit esdespus de cinco 1L consecutivos; en recepcin el bit esretirado.

116116

ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (3)ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (3)EXIT

ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (3)ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (3)

117117

ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (4)ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (4) EXIT

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ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (5)ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (5) EXIT Bandera:

En recepcin, despus de recibir una bandera, ste monitorea lasecuencia de bits; si una secuencia de unos aparece, se examinael sexto bit, si ste es 0 ser borrado, si es 1 y el sptimo bit es 0,se acepta la combinacin como una bandera Si el sexto yse acepta la combinacin como una bandera. Si el sexto ysptimo bits son 1, indicarn que la estacin emisora estinterrumpiendo la comunicacin.

Direccin: Identifica la estacin secundaria a la que va dirigida latrama transmitida. En enlaces punto a punto se lo incluyeusualmente para distinguir comandos de respuestasusualmente para distinguir comandos de respuestas.Normalmente es de 8 bits de longitud, pero previo acuerdo puedeextenderse a una longitud mltiplo de 7 bits. El bit menosi ifi ti d t t 1 0 t t d lsignificativo en cada octeto es un 1 o un 0 segn se trate o no del

ltimo octeto de la direccin. La direccin 11111111 es utilizadapara broadcasting.p g

119119

ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (6)ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (6) EXIT

120120

ESTRUCTURAESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (7)DE LA TRAMA HDLC (7) EXIT

Control: Define el tipo de trama HDLCI f i (I) t t l d t d i Informacin (I): transportan los datos de usuario.Adicionalmente llevan control de flujo y de errores de losdatos usando ARQdatos, usando ARQ.

Supervisin (S): Proporciona control de flujo y errores contcnica ARQ, cuando no se enva tramas de informacin.tcnica ARQ, cuando no se enva tramas de informacin.

No numeradas (U): Proporcionan funciones adicionales decontrol del enlace.En las tramas I y S se utilizan 3 bits para numeracin desecuencia, el cual puede extenderse a 7 bits (ventanamxima - mdulo 128).

121121

ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (8)ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (8) EXIT

122122

ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (9)ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (9)EXIT

( )( ) Informacin: Slo presente en tramas I y en ciertas

t U P d t l i i dtramas U. Puede contener cualquier secuencia debits, su longitud mxima no est estandarizada, perodebe ser mltiplo de 8 bitsdebe ser mltiplo de 8 bits.

Secuencia de chequeo de trama (FCS): Es aplicadaa los bits de la trama excluyendo las banderasa los bits de la trama excluyendo las banderas.Normalmente se usa un CRC de 16 bits definido porel CCITT, aun cuando un CRC opcional de 32 bits,el CCITT, aun cuando un CRC opcional de 32 bits,es empleado cuando las condiciones de la longitudde la trama o la confiabilidad de la lnea as lodeterminan.

123123

ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (10)ESTRUCTURA DE LA TRAMA HDLC (10) EXITFORMATO COMANDO RESPUESTA

Transferencia de Informacin

I (informacin) de Informacin

RR (receptor listo) RR (receptor listo) RNR (receptor no listo) RNR (receptor no listo) REJ (reject o rechazo) REJ (reject o rechazo)

Supervisin

SREJ (reject selective o SREJ (reject selective oSREJ (reject selective o rechazo selectivo)

SREJ (reject selective o rechazo selectivo)

SARM (Set asynchronous response mode)/ SARME

SNRM (Set normal

No Numerada

(response mode)/ SNRME SABM (Set asynchronous balanced mode) / SABME

DISC (desconexin) DM (modo

desconectado) UA (reconocimiento de

trama No Numerada) FRMR (trama rechazada)

124124

FUNCIONAMIENTO DEL PROTOCOLO HDLCFUNCIONAMIENTO DEL PROTOCOLO HDLC (1)(1)FUNCIONAMIENTO DEL PROTOCOLO HDLCFUNCIONAMIENTO DEL PROTOCOLO HDLC (1)(1)

TRANSFERENCIA DE DATOSTRANSFERENCIA DE DATOS Se envan tramas de informacin I

comenzando con el nmero de secuencia 0comenzando con el nmero de secuencia 0. Los campos N(S) y N(R) de una trama I

t d l d icontendrn los nmeros de secuencia conlos que lleva a cabo el control de flujo y de

(S) ( )errores. N(S) para la numeracin y N(R)para la confirmacin de las tramas Irecibidas.

125125

FUNCIONAMIENTO DEL PROTOCOLO HDLCFUNCIONAMIENTO DEL PROTOCOLO HDLC (2)(2)( )( ) DESCONEXIN

Cualquiera de las dos entidades situadas a amboslados del enlace pueden iniciar la desconexin, poriniciativa propia o por peticin de las capassuperiores.HDLC transmite una trama de desconexin (DISC),el otro extremo podr aceptar dicha desconexinp pdevolviendo una trama UA e informando al usuariode la capa 3 sobre el cierre de la conexin.p

126126

Ejemplos de Funcionamiento (1)Ejemplos de Funcionamiento (1) EXITj p ( )j p ( )

127127

Ejemplos de Funcionamiento (2)Ejemplos de Funcionamiento (2) EXITj p ( )j p ( )

128128