enlace de sistemas digitales 2

7/23/2019 Enlace de Sistemas Digitales 2

1/47

CAPA D E EN LACE D EDATOS

Capitulo 2


2/47

CAPA DE ENLACE DE DATOS

Desempeo de esta capa

1. Proporcionar una interfaz de servicio

bien denida con la capa de red.2. Manejar los errores de transmisin.

3. e!ular el "ujo de datos para #ue

receptores lentos no sean saturadospor emisores r$pidos.


3/47

Relacion entre paquetes y

tram as


4/47

El servicio proporcionado a la capade red

%l servicio principal es transferir datosde la capa de red en la m$#uina deori!en a la capa de red en la m$#uina

de destino.

Comunicacin

virtual Comunicacinreal


5/47

Los servicios reales ofrecidos

&ervicio no orientado a la cone'in sinconrmacin de recepcin.

&ervicio no orientado a la cone'in conconrmacin de recepcin.

&ervicio orientado a la cone'in conconrmacin de recepcin.


6/47

Servicio no orientado a la conexin

sin conrmacin de recepcin.

(a m$#uina de ori!en env)etramas independientes a la

m$#uina de destino sinpedir #ue *sta conrme larecepcin

+o se establece cone'inde antemano ni se liberadespu*s.

&i se pierde una tramadebido a ruido en la l)nea,en la capa de enlace de

datos no se realiza nin!-n


7/47

Servicio no orientado a la conexin conconrmacin de recepcin

Cuando se ofrece este servicio tampoco seutilizan cone'iones l!icas, pero seconrma de manera individual la recepcin

de cada trama enviada.De esta manera %l emisor sabe si la trama /a lle!ado bien o

no. &i no /a lle!ado en un tiempo

especicado, puede enviarse nuevamente. %ste servicio es -til en canales inestables,

como los de los sistemas inal$mbricos.


8/47

Servicio orientado a la conexin

(as m$#uinas de ori!en 0 de destinoestablecen una cone'in antes detransferir datos.

Cada trama enviada a trav*s de la

cone'in est$ numerada, 0 la capa deenlace de datos !arantiza #ue cadatrama enviada lle!ar$ a su destino.

Proporciona los procesos de la capa dered el e#uivalente de un "ujo de bitsconable.


9/47

Servicio orientado a la conexin ysus tres fases de transferencia

%n la primera, la cone'in se establece

/aciendo #ue ambos lados inicialicen lasvariables0 los contadores necesarios para se!uirla pista de las tramas #ue /an sidorecibidas 0 las #ue no.%n la se!unda fase se transmiten una om$s tramas.%n la tercera fase, la cone'in se cierra 0libera

las variables, los b-feres 0 otros recursos


10/47

lujo a trav*s de dos enrutadores

%s responsabilidad delprotocolo de enlace dedatos, /acer #ue lasl)neas de comunicacin noestables parezcanperfectas o, cuando

menos, bastante buenas


11/47

Entram ado

%l m*todo com-n es #ue la capa de enlacede datos divida el "ujo de bits en tramasseparadas 0 #ue calcule la suma de

vericacin de cada trama. Cuando una trama lle!a al destino, se

recalcula la suma de vericacin. &i lanueva suma de vericacin calculada es

distinta de la contenida en la trama, lacapa de enlace de datos sabe #ue /aocurrido un error 0 toma medidas paramanejarlo.


12/47

Entram ado

na manera de lo!rar esta divisinen tramas es introducir intervalos detiempo entre las tramas pero..

las redes pocas veces ofrecen!arant)as sobre la temporizacin, porlo #ue es posible #ue estos

intervalos sean eliminados o #uepuedan introducirse otros intervalosdurante la transmisin.


13/47

Pero depender de las temporizacionespara marcar el inicio 0 el nal de cada

trama es ries!oso, es por eso #ue se/an diseado otros m*todos.

1. Conteo de caracteres.

2. 4anderas, con relleno de caracteres.3. 4anderas de inicio 0 n, con relleno debits.

5. 6iolaciones de codicacin de la capaf)sica.


14/47

Prim er m todo

Conteo de caracteres. &e vale de un campo en el encabezado

para especicar el n-mero decaracteres en la trama. Cuando la capade enlace de datos del destino ve lacuenta de caracteres, sabe cu$ntoscaracteres si!uen 0, por lo tanto, dnde

est$ el n de la trama.


15/47


16/47

Segundo m todo

&e utiliza un mismo b0te, llamado bandera7o indicador8, como delimitador de inicio 0nal, #ue se muestra como (9:.

De esta manera, si el receptor pierde lasincron)a, simplemente puede buscar labandera para encontrar el nal e inicio dela trama actual.

Dos banderas consecutivas sealan el nalde una trama 0 el inicio de la si!uiente.


17/47

a. na trama delimitada por banderasb. &ecuencias de b0tes antes 0 despu*s del relleno de

caracteres.


18/47

&e puede dar el caso con muc/a

facilidad de #ue el patrn de bits de labandera aparezca en los datos. Del lado del emisor se inserta un b0te

7%&C9P%8 justo antes de cada bandera

;accidental< en los datos. (a capa deenlace de datos del lado receptor #uitael b0te de escape antes de entre!ar los

datos a la capa de red. %sta t*cnica sellama relleno de caracteres.


19/47

Por lo tanto, una bandera de entramadose puede distin!uir de uno en los datospor la ausencia o presencia de un b0te deescape #ue la antecede.

&i un b0te de escape aparece en medio

de los datos. (a respuesta es #uetambi*n se rellena con un b0te deescape. Por lo tanto, cual#uier b0te deescape individual es parte de una

secuencia de escape, mientras #ue unodoble indica #ue un escape sencilloapareci de manera natural en los datos.


20/47

Desventaja na desventaja importante del uso de

esta t*cnica de entramado es #ue est$fuertemente atada a los caracteres de= bits. +o todos los cdi!os utilizan

caracteres de = bits. Por ejemplo,+>C?D% utiliza caracteres de 1@ bits..


21/47

Tercer m todo

%sta t*cnica permite #ue las tramasde datos conten!an un n-meroarbitrario de bits 0 admite cdi!os decaracteres con un n-mero arbitrariode bits por car$cter.

Cada trama comienza 0 termina con

un patrn especial de bits, A111111A


22/47


23/47

Explicacin

Con el relleno de bits, el l)mite entre lasdos tramas puede ser reconocido sinambi!Bedades mediante el patrn de

banderas. De esta manera, si el receptor pierde la

pista de dnde est$, todo lo #ue tiene

#ue /acer es e'plorar la entrada enbusca de secuencias de banderas, puesslo pueden ocurrir en los l)mites de lastramas 0 nunca en los datos.


24/47

ESTRU CTURA D E LA TRAM A

D E ETH ERN ET %t/ernet es a/ora la tecnolo!)a (9+dominante en el mundo. %t/ernet no es unatecnolo!)a sino una familia de tecnolo!)as

(9+ #ue se pueden entender mejor utilizandoel modelo de referencia ?&>. odas las (9+ deben afrontar el tema b$sico

de cmo denominar a las estaciones

individuales 7nodos8 0 %t/ernet no es lae'cepcin. (as especicaciones de %t/ernetadmiten diferentes medios, anc/os de banda0 dem$s variaciones de la Capa 1 0 2.


25/47

&in embar!o, el formato de trama

b$sico 0 el es#uema dedireccionamiento es i!ual para todaslas variedades de %t/ernet.

%n la capa de enlace de datos, la

estructura de la trama es casiid*ntica para todas las velocidadesde %t/ernet desde 1A Mbps /asta

1AAAA Mbps


26/47


27/47

%'isten varios tipos distintos de

tramas #ue se describen en diversosest$ndares. na trama !en*ricatiene secciones denominadascampos, 0 cada campo est$ formado

por b0tes. (os nombres de loscampos sonlos si!uientes


28/47

ESPACIO EN TRE LAS

TRAM AS Y PO STERG ACI N &e mide desde el -ltimo bit delcampo de la C& de la primera trama/asta el primer bit del pre$mbulo dela se!unda trama.

Campo de &ecuencia de vericacin de

trama 7C&8


29/47

odas las tramas contieneninformacin de denominacin como,

por ejemplo, el nombre delcomputador ori!en 7direccin M9C8 0el nombre del computador destino

7direccin M9C8.


30/47

TEM PO RIZACI N D E

ETHERNET

%n %t/ernet de 1A Mbps, un bit en lacapa M9C re#uiere de 1AAnanose!undos 7ns8 para ser transmitido.9 1AA Mbps el mismo bit re#uiere de 1A

ns para ser transmitido 0 a 1AAA Mbpsslo re#uiere 1 ns. 9 menudo, se utilizauna estimacin apro'imada de 2A,3 cm7= in8 por nanose!undo para calcular el

retardo de propa!acin a lo lar!o de uncable P


31/47


32/47

CO N TRO L D E ERRO RES

Para ase!urar la entre!a conable dedatos es proporcionarretroalimentacin al emisor sobre lo

#ue est$ ocurriendo en el otro lado dela l)nea.

Por lo !eneral, el protocolo e'i!e #ue

el receptor re!rese tramas de controlespeciales #ue conten!anconrmaciones de recepcin positivaso ne!ativas de las tramas #ue lle!an.


33/47

&i el emisor recibe una conrmacinde recepcin positiva de una trama,

sabe #ue la trama lle!correctamente. Por otra parte, unaconrmacin de recepcin ne!ativa

si!nica #ue al!o fall 0 #ue latrama debe transmitirse otra vez. 9l!una falla en el /ardare puede

/acer #ue una trama desaparezca 0el protocolo de la capa puedeesperar eternamente.


34/47

Cuando el emisor env)a una trama,por lo !eneral tambi*n inicia un

temporizador. Este se ajusta demodo #ue e'pire cuando /a0atranscurrido un intervalo suciente

para #ue la trama lle!ue a sudestino, se procese a/) 0 laconrmacin de recepcin se re!reseal emisor.


35/47

Por lo !eneral, la trama se recibir$de manera correcta 0 la conrmacin

de recepcin lle!ar$ antes de #ue eltemporizador e'pire, en cu0o caso secancelar$.

&i la trama o la conrmacin derecepcin se pierden, eltemporizador e'pirar$, alertando alemisor sobre un problema potencial.(a solucin obvia es simplementetransmitir de nuevo la trama.


36/47

&in embar!o, aun#ue las tramaspueden transmitirse muc/as veces,e'iste el peli!ro de #ue el receptoracepte la misma trama dos o m$sveces 0 #ue la pase a la capa de red

m$s de una vez. Para evitar #ue esto ocurra,

!eneralmente es necesario asi!narn-meros de secuencia a las tramas#ue salen, a n de #ue el receptorpueda distin!uir las retransmisionesde los ori!inales.


37/47

CO N TRO L D E FLU JO

Facer con un emisor #ue #uieretransmitir tramas de manerasistem$tica 0 a ma0or velocidad #uea#uella con #ue puede aceptarlos elreceptor. %sta situacin puede ocurrirf$cilmente cuando el emisor opera

en una computadora r$pida 7o conbaja car!a8 0 el receptor opera enuna m$#uina lenta 7o sobrecar!ada8.


38/47

%l emisor env)a las tramas a altavelocidad /asta #ue satura por

completo al receptor. 9un#ue latransmisin est* libre de errores, encierto punto el receptor simplemente

no ser$ capaz de manejar las tramasconforme lle!uen 0 comenzar$ aperder al!unas.


39/47

Que es lo que se hace pararemediar esta situacin. &e utilizan dos m*todos.%n el primero

%l control de ujo basado enretroalimentacin.

El receptor re!resa informacin alemisor autoriz$ndolo para enviar m$s

datos o indic$ndole su estado.


40/47

Con frecuencia estas re!las pro/)benel env)o de tramas /asta #ue el

receptor lo autorice, impl)cita oe'pl)citamente.

Por ejemplo.

Cuandose establece una cone'in, el receptorpodr)a decir ;Puedes enviarme ntramas a/ora, pero una vez #ue lo

/a!as, no env)es nada m$s /asta #uete indi#ue #ue contin-es9&

(a primera estrate!ia utiliza cdi!osde correccin de errores.

(a se!unda usa cdi!os de deteccinde errores.


45/47

D istania d! H am m in"

(a cantidad de posiciones de bits en la #uedieren dos palabras codicadas &% D%+?M>+9D>99+C>9 D% F9MM>+: 7d8.

Dadas dos palabras codicadas cuales#uiera,di!amos 1AAA1AA1 0 1A11AAA1, es posibledeterminar cu$ntos bits correspondientes dieren.%n este caso, dieren tres bits. Para determinar lacantidad de bits diferentes, basta aplicar un ?e'clusivo a las dos palabra codicadas 0 contar la

cantidad de bits 1 en el resultado, por ejemplo1AAA1AA1

1A11AAA1

AA111AAA


46/47

(as propiedades de deteccin 0correccin de errores de un cdi!o

dependen de su distancia deFammin!. Para detectar

7d8

errores se necesita un cdi!o condistancia

d G 1

pues con tal cdi!o no /a0 manera de#ue derrores de un bit puedancambiar una palabra codicada v$lidaa otra.


47/47

Cuando el receptor ve una palabracodicada no v$lida, sabe #ue /aocurrido un error de transmisin.

De manera similar, para corre!ir derrores se necesita un cdi!o de

distancia 2d G 1, pues as) las palabras codicadas le!ales est$n

tan separadas #ue, aun con dcambios,la palabra codicada ori!inal si!ueestando m$s cercana #ue cual#uierotra palabra codicada, por lo #uepuede determinarse de manera -nica.

enlace de sistemas digitales 2

Documents