diez problemas de hdlc

Ctedra de Comunicaciones Ingeniera en Sistemas de Informacin

Facultad Regional Santa Fe Universidad Tecnolgica Nacional

Pgina 1 de 9

10 Ejercicios resueltos de protocolo HDLC

Se presentan aqu 10 ejercicios resueltos para la comprensin del trabajo con protocolo sincrnico HDLC.

Para facilitar la tarea de describir el flujo, en todos se ha utilizado el Modo Normal de Respuesta, dado que operando as los nodos se comunican en modo Half Duplex.

Adems, se declara en los enunciados (o queda implcito) que los comandos Connect, Set Mode y Disc son tramas UI (y no SV), y se les asigna un campo de datos para portar parmetros con una longitud del campo homognea respecto a las tramas I. Esto si bien se aparta de la especificacin de HDLC, se acerca a la definicin original del LAP de la entonces CCITT y facilita el trabajo.

Se ha usado la nomenclatura estndar S:x R:y P/F indicando (en orden) el nmero x de secuencia enviado; el nmero y de secuencia de la trama que se espera recibir y el bit P/F puesto o ausente. La utilizacin del bit P/F se ha simplificado respecto al estndar, usndose un blanco (es decir el bit no puesto) en las tramas que no invierten el flujo y el bit puesto (F en tramas I, P en tramas S) significando que la estacin del otro lado est siendo sondeada.

El modo normal de respuesta usado impide transmitir a una estacin cuando sta no ha sido sondeada.

Los trminos eficiencia y ocupacin que se usan en los clculos, no estn contenidos en el estndar mismo. Esos parmetros, usuales en la disciplina se usan con ese nombre dado que son comunes en la jerga.



Pgina 2 de 9

Ejercicio 1 Supngase un intercambio con HDLC en modo Normal de Respuesta en la que el lado A est definido como ETD maestro. Se utiliza Mdulo 8 y ventana 3 y no se usan temporizadores. La conexin est cerrada al principio y se cierra al final, y los valores de negociacin son aceptados por el lado B. El lado A tiene en buffers 11 tramas para enviar y el lado B ninguna, ni va a tener. El nico inconveniente se produce mientras se enva la cuarta trama, cuando al lado B se le agotan los buffers al recibirla, y la contingencia dura todo el tiempo de recepcin de las tramas quinta y sexta ms dos sondeos, despus de los cuales el lado B se recupera y contina aceptando tramas. Agotadas las tramas para envo, contina el sondeo hasta que A decide terminar la desconexin. Dibujar el flujograma.

LADO A LADO B

CONNECT (parms)UA (Connect aceptado)

SNRM (parms)UA (Modo y parms aceptados)

S:0 R:0 S:1 R:0

S:2 R:0 F

RR R:3 P

S:3 R:0 S:4 R:0

S:5 R:0 F

RNR R:4 F RR R:0 P

RNR R:4 F RR R:0 P

RR R:4 P

S:4 R:0 S:5 R:0

S:6 R:0 FRR R:7 P

S:7 R:0 S:0 R:0

S:1 R:0 FRR R:2 P

S:2 R:0 F RR R:3 P

DISCONNECTUA (Disc aceptado)

RR R:0 P RR R:3 P

RR R:0 P RR R:3 P

..... RR R:3 P

Ac ocurre la contingencia.

Ac termina la contingencia.



Pgina 3 de 9

Ejercicio 2 Dibujar cul hubiera sido el efecto si en vez de agotarse el buffer de B con la recepcin de la cuarta trama, se hubiera producido un error en su recepcin (por un mal CRC, por ejemplo).

Despus del RR R:7 P de B, el flujo terminara como est descrito en el Ejercicio 1 . Ejercicio 3 Para el flujo anterior, supngase que aparecen en B, 2 tramas para enviar inmediatamente despus de despachar el RR R:7 P. Recurdese que el flujo completo est descrito en el Ejercicio 1 y que B no est sondeado para hablar en el momento que aparecen las tramas. Dibuje el flujograma.

Despus de S:2 R:2 F de A, el flujo terminara como est descrito en el Ejercicio 1 .

LADO A LADO B

RR R:3 P

S:3 R:0 S:4 R:0

S:5 R:0 F

RR R:4 P S:4 R:0 S:5 R:0

S:6 R:0 FRR R:7 P

.....

.....

.....

Hubiera tenido el mismo efecto RJ R:4 P

Esta es la trama que se recibe con errores

LADO A LADO B

RR R:4 P S:4 R:0 S:5 R:0

S:6 R:0 FRR R:7 P

.....

.....

.....

S:7 R:0 S:0 R:0

S:1 R:0 F

S:0 R:2 S:1 R:2 F

S:2 R:2 F

Ac aparecen las dos tramas de B. No hay piggybacking



Pgina 4 de 9

Ejercicio 4 Con el escenario anterior, supngase que ambas tramas hubieran aparecido en B antes de que hubiera mandado el acuse explcito RR R:7 P. Es decir inmediatamente despus de la trama S:6 R:0 que A le enva a B. En tal caso, B contestar con su primera trama I con un acuse implcito en piggyback. Dibujar el flujograma slo de esta porcin del trfico y sealar especialmente dnde habra un piggyback y dnde queda implcito el acuse.

Al igual que en el Ejercicio 3 , luego de la trama S:2 R:2 F de A, el flujo termina como en el Ejercicio 1.

Ejercicio 5 En ese mismo escenario anterior, por error el nodo A enva un UA despus de la trama S:0 R:2 . Obviamente, no es lo que B espera, ya que no emiti ningn UI para esperar un UA. Dibujar cmo se resolvera la situacin.

LADO A LADO B

RR R:4 P S:4 R:0 S:5 R:0

S:6 R:0 F

RR R:2 P

.....

.....

.....

S:7 R:2S:0 R:2

S:1 R:2 F

S:0 R:7

S:1 R:7 F

S:2 R:2 F

Ac aparecen las dos tramas de B. El RR va en piggyback

El acuse est implcito porque B enva a A R:7 y es un RR porque enva F

LADO A LADO B

RR R:4 P S:4 R:0 S:5 R:0

S:6 R:0 F

FRMR

.....

.....

.....

S:7 R:2 S:0 R:2

UA

S:0 R:7

S:1 R:7 F

S7:R:2

Ac aparecen las dos tramas de B. El RR va en piggyback

El acuse est implcito porque B enva a A R:7 y es un RR porque enva F

S:0 R:2

RR R:2 P S:1 R:2 F

Frame Reject le dice a A que lo recibido es ilgico o ilegible y que retransmita



Pgina 5 de 9

Ejercicio 6 Dos nodos se enlazan usando protocolo HDLC-MNR, con W = 3 y M = 8, y temporizadores T1= 50 ms y T2=0 . Inicialmente la conexin est cerrada y se abre y negocia, con aceptacin inmediata del lado secundario. El lado A (primario) comienza con 10 tramas en buffers listas para ser despachadas, a las que llamaremos tramas primera a dcima, y B ninguna. Comienza la transmisin y cuando B termin de recibir la trama cuarta de A, la aloja y a partir de all se le agotan los buffers temporariamente. Esa contingencia dura un tiempo de recepcin de trama, luego de lo cual la contingencia desaparece. Luego, en B aparecen cuatro tramas para transmitir despus de haberse recibido bien la trama sexta de A. El intercambio contina normalmente y termina el flujo despus de que A sondea tres veces a B sin encontrar tramas I de respuesta, y cierra la transmisin. Dibujar el flujograma y sealar los puntos ms significativos.

Encontramos las siguientes cantidades de tramas: Informacin: 3 UI (Connect, SNRM, Disc) + 12 I de A + 4 I de B = 19 (14 tiles) Supervisoras: 3 RR de A + 5 RR de B + 3 UA = 11

LADO A LADO B



S:0 R:0 S:1 R:0

S:2 R:0 F

RR R:3 P

S:3 R:0 S:4 R:0

S:5 R:0 F

RR R:4 P

S:0 R:7 S:1 R:7

S:4 R:0 S:5 R:0

S:6 R:0 F

S:2 R:7 F

S:7 R:3 S:0 R:3

S:1 R:3 F

S:3 R:2 F RR R:4 P

RR R:2 P

DISCONNECT

UA (Disc aceptado)

RR R:4 P

RR R:4 P

RR R:2 P

RR R:2 P


Ac empieza la contingencia.

Ac se recibi la sexta trama y aparecen las tramas de B

Ac va el RR en piggyback



Pgina 6 de 9

Ejercicio 7 Como variante, entindase que en el Ejercicio 6 la aparicin en B de tramas para transmitir, ocurren inmediatamente despus de la recepcin de la sexta trama de A aunque sta se descarte por el problema de la contingencia. En tal caso, el flujo completo sera distinto ya que en lugar de enviar B un acuse explcito informando que recibi slo hasta la cuarta trama, lo podra hacer en piggyback, y eso modificara el resto del flujo. Cmo sera ste? Adems, seales estas cuestiones.

Ahora encontramos las siguientes cantidades de tramas: Informacin: 3 UI (Connect, SNRM, Disc) + 12 I de A + 4 I de B = 19 (14 tiles) Supervisoras: 3 RR de A + 4 RR de B + 3 UA = 11

LADO A LADO B



S:0 R:0 S:1 R:0

S:2 R:0 F

RR R:3 P

S:3 R:0 S:4 R:0

S:5 R:0 F

S:4 R:3 S:5 R:3

S:6 R:3 F

S:0 R:4 S:1 R:4 S:2 R:4 F

S:7 R:4 S:0 R:4

S:1 R:4 F

S:3 R:7 F

RR R:4 P

RR R:2 P

DISCONNECT

UA (Disc aceptado)

RR R:4 P

RR R:4 P

RR R:2 P

RR R:2 P


Ac se recibi la sexta trama y aparecen las tramas de B



Pgina 7 de 9

Ejercicio8 Con el escenario del Ejercicio 6 supngase que ambos nodos se encuentran vinculados por un tramo satelital con un par de mdems 64-QAM funcionando a 512 Kbps y que cada trasponder trabaja como un retransmisor de capa 1 con retransmisin secuencial que inserta 100 tiempos de bits en la transmisin de cada haz. El NVP promedio del medio es 0,87 y la distancia promedio al satlite desde un nodo es de 38.750 Km. Calcular a) cunto dur esta sesin, b) cul fue la eficiencia del protocolo y c) cul fue la ocupacin del enlace, indicando los tiempos en milisegundos con dos decimales. a) Tiempo de la transaccin:

Ttotal = Latencia + modulacin + temporizadores

Tiempo de un bit en el aire = (38.750 x 2) Km = 0,29693 s = 296,93 ms 300.000 Km/s x 0,87

Tiempo de insercin de 100 bits = 100 bit = 0,000195 s = 0,19 ms 512000 bit/s

Latencia del medio = Tiempo en el aire + Tiempo de retardo = 296,93 + 0,19 = 297,12 ms

Tiempos de modulacin : Tiempo de una Trama I = (768 + 6) Byte x 8 bit/Byte = 0,01209 s = 12,09 ms

512000 bit/s

Tiempo de una Trama S = 6 Bytes x 8 bit/Byte = 0,000093 s = 0,09 ms

512000 bit/s

Ttotal = 20 x Latencia + 19 x Tiempo de trama I + 11 x Tiempo de tramas S

Ttotal = 20 x 297,12 + 19 x 12,09 + 11 x 0,09 = 6.173,10 Tiempo Total = 6.183,10 ms

b) Eficiencia del protocolo

Eficiencia = bits tiles = 14 tramas x 768 Byte x 8 bit = bits totales 19 tramas x (768+6) Byte x 8 bit + 11 tramas x 6 Byte x 8 bit

Eficiencia = 86016 bit = 86016 = 0,72786

117648 bit + 528 118176

Eficiencia = 72,79%

c) Ocupacin del enlace Bits reales: los que se transmitieron durante la sesin = 118.176

Bits potenciales: los que se podran haber transmitido = 512000 bit/s x 6,1831 s = 3.165.747

Ocupacin = bit efectivamente transmitidos = 118.176 = 0,0373

Bit que se podran haber enviado durante la sesin 3.165.747

Ocupacin = 3,73%

Nota: se trabaj ignorando los temporizadores, ya que se us el bit P/F. Se hubiera computado slo un T1 que hubiera expirado en A esperando las tramas posteriores a la cuarta de B.



Pgina 8 de 9

Ejercicio 9 Dos nodos se enlazan con protocolo HDLC en modo Normal de Respuesta, con ventana 5 y mdulo 8, con temporizador T2 = 50 ms. Las tramas I y UI tienen longitud fija del campo de datos de 64 bytes. Al principio la conexin est cerrada y se abre y negocia, con aceptacin inmediata del lado secundario. El lado A (primario) tiene inicialmente 3 tramas en buffers listas para ser despachadas y en B aparecen 6 tramas para transmitir ni bien contesta el comando que le fija el modo. Comienza la transmisin y transcurre sin problemas, e inmediatamente despus de que B contest por segunda vez que est sin datos, aparecen en ese lado otras 6 tramas, de las cual la tercera y la cuarta cuando son transmitidas llegan con error a A. Las mismas tramas llegan nuevamente con error a A cuando B las retransmite pero la transmisin es exitosa la tercera vez. Finalmente termina el flujo despus de que A sondea tres veces a B sin encontrar tramas I de respuesta, y cierra la transmisin.

LADO A LADO B



S:0 R:0 S:1 R:0

S:2 R:0 F

RR R:3 P

Corre y expira T 2

Ac aparecen 6 tramas de B

S:0 R:3 S:1 R:3 S:2 R:3 S:3 R:3 S:4 R:3 F RR R:5 PS:5 R:3 F

RR R:6 P

Corre y expira T 2

RR R:3 P

RR R:3 P RR R:6 P

RR R:6 P Ac aparecen otras 6 tramas de B

S:6 R:3 S:7 R:3 S:0 R:3 S:1 R:3 S:2 R:3 F

Esta trama y la siguiente llegarn con error

RR R:0 P

Corre y expira T2, y requiere retransmisin

S:0 R:3 S:1 R:3 S:2 R:3 S:3 R:3 F S:0 R:3 S:1 R:3 S:2 R:3 S:3 R:3 F

RR R:0 P

Corre y expira T2, y requiere retransmisin

RR R:4 P

Corre y expira T 2

RR R:3 P RR R:4 P

RR R:3 P RR R:4 P

DISCUA

Esta trama y la siguiente llegarn con error



Pgina 9 de 9

Encontramos las siguientes cantidades de tramas intercambiadas: Informacin: 3 [UI] (Connect, SNRM, Disc) + 3 [I] (de A) + 19 [I] (de B) = 25 (15 tiles) Supervisoras: 9 [RR] (de A) + 5 [RR] (de B) + 3 [UA] = 17

Ejercicio 10 Para el escenario dado en el Ejercicio 9, suponer que se us un mdem de 256 Kbps y un medio que tiene una latencia de 23 ms, y calcular a) la eficiencia del protocolo y b) la ocupacin del enlace.

a) Clculo de la Eficiencia del protocolo en este intercambio Eficiencia = bits tiles = 15 tramas x 64 Byte x 8 bit =

Bits totales 25 tramas x (64+6) Byte x 8 bit + 17 tramas x 6 Byte x 8 bit

Eficiencia = 7.680 = 7.680 = 0,5183

14.000 + 816 14.816

Eficiencia = 51,83% b) Clculo de la ocupacin del medio Ttotal = Latencia + modulacin + temporizadores

Latencia de medio = 23 ms

Tiempo de una Trama I = (64 + 6) Byte x 8 bit/Byte = 0,00218 s = 2,18 ms

256000 bit/s

Tiempo de una Trama S = 6 Bytes x 8 bit/Byte = 0,00018 s = 0,18 ms

256000 bit/s

Temporizador T2 = 50 ms

Ttotal = 26 x Latencias + 25 Tiempos de tramas I + 17 Tiempos de tramas S + 5 T2 Ttotal = 26 x 2,18 + 17 x 0,18 + 5 x 50 = 309,74 ms

Bits reales: los que se transmitieron durante la sesin = 14.816

Bits potenciales: los que se podran haber transmitido = 256.000 bit/s x 0,30974 s = 79.293

Ocupacin = bits efectivamente transmitidos = 14.816 = 0,1868

bits que se podran haber enviado durante la sesin 79.293

Ocupacin = 18,68%

diez problemas de hdlc

Documents