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Comunicación y Supervisión de PLCs CONTROL DE ACCESO AL MEDIO UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA FACULTAD DE PRODUCCION Y SERVICIOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA CURSO: COMUNICACIÓN Y SUPERVISIÓN DE PLCS NUMERO DE GRUPO: 5A TEMA: CONTROL DE ACCESO AL MEDIO MAC APELLIDOS Y NOMBRES, CUI, FIRMA >> Tapia Miranda, Darwin Guillermo 20070958 >> Canchi Payehuanca, Juan Luis 20074131 >> Mamani Roque, Eduardo Luis 20081295 >> Aranzamendi Morales, Howard Fernando 20040579 >> Fernández Valencia, Elmer Ernesto 20020783 >> Domínguez Cartolin, Roman 20070931 >> Bustinza Coronel, Daniel Anival 2000390 >> Cutipa Gonzales, Romel Alejandro 20080519 FECHA: 18/10/2012 AREQUIPA PERÚ 1

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UNIVERSIDADNACIONALDESANAGUSTINDEAREQUIPA

FACULTADDEPRODUCCIONYSERVICIOS

ESCUELAPROFESIONALDEINGENIERIAELECTRONICA

CURSO:COMUNICACINYSUPERVISINDEPLCS

NUMERODEGRUPO:5A

TEMA:CONTROLDEACCESOALMEDIOMAC

APELLIDOSYNOMBRES,CUI,FIRMA

>>TapiaMiranda,DarwinGuillermo20070958

>>CanchiPayehuanca,JuanLuis20074131

>>MamaniRoque,EduardoLuis20081295

>>AranzamendiMorales,HowardFernando20040579

>>FernndezValencia,ElmerErnesto20020783

>>DomnguezCartolin,Roman20070931

>>BustinzaCoronel,DanielAnival2000390

>>CutipaGonzales,RomelAlejandro20080519

FECHA:18/10/2012

AREQUIPAPER

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INDICEGENERALReseahistorica.....31.-Definicin......4ASPECTOSBASICOS....42.-Clasificacin.....82.1Tcnicasdecontroldeaccesoalmedio...83.-REPARTICION.......84.Asignacindinmica.Comparticin....114.1TcnicadeContienda...........114.1.1MtodosALOHA.............124.1.1.1ProtocoloALOHAPuro:.......144.1.1.1ProtocoloALOHARanurado:..........144.1.2MtodosCSMA............144.1.2.2ProtocoloCSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesCollisionDetect):....144.2Reserva................................174.2.1ProtocoloBitMaps(MapadeBits)..........174.2.2ProtocoloBRAP(Reconocimientodedifusinporprioridadesalternas).....184.2.3ProtocoloSlottedRing(AnilloRanurado)..........184.3TECNICASDEACCESOPORSELECCIN.............20A.Sondeo(Polling)..........19B.Daisy-chaining.........27C.PeticionesIndependientes...284.4.-MtodosHbridos..........285.-ACCESOALMEDIOENREDESINALAMBRICAS........31ARQUITECTURAIEEE802.11........31ESTNDARES802.11EXISTENTES.....31MOTIVACIONESPARAELDESARROLLODELNUEVOESTNDAR802.11n...32PROTOCOLODELASUBCAPAMAC........33FUNCIONAMIENTODCF........33PROTOCOLODEACCESOALMEDIOCSMA/CAYMACA......34FUNCIONAMIENTOPCF.................366.-ACCESOALMEDIOENREDESFDDI(INTERFAZDEDISTRIBUCINDEDATOSPORFIBRA)....37CARACTERSTICASDELASREDESFDDI:......37TIPOSBSICOSDEESTACIONESENFDDI....37METODODEACCESOALMEDIO........39GESTINDEFALLOS...............41BIBLIOGRAFIA:.....................42

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TCNICASDECONTROLDEACCESOALMEDIO

ReseaHistrica

Elprimerindicioderedesdecomunicacinfuedetecnologatelefnicaytelegrfica.En1940setransmitierondatosdesdelaUniversidaddeDarmouth,enNuevoHampshire,aNuevaYork.Afinalesdeladcadade1960yenlosposteriores70fueroncreadaslasminicomputadoras.En1976,AppleintroduceelAppleI,unodelosprimerosordenadorespersonales.En1981,IBMintroducesuprimeraPC.Amitaddeladcadade1980lasPCcomienzanausarlosmdemsparacompartirarchivosconotrascomputadoras,enunrangodevelocidadesquecomenzen1200bpsyllegalos56kbps(comunicacinpuntoapuntoodial-up),cuandoempezaronasersustituidosporsistemademayorvelocidad,especialmenteADSL.

Paralograrelenlaceentrelascomputadorasylosmediosdetransmisin(cablesderedomediosfsicospararedesalmbricaseinfrarrojosoradiofrecuenciaspararedesinalmbricas),esnecesarialaintervencindeunatarjetadered,oNIC(NetworkCardInterface),conlacualsepuedanenviaryrecibirpaquetesdedatosdesdeyhaciaotrascomputadoras,empleandounprotocoloparasucomunicacinyconvirtiendoaesosdatosaunformatoquepuedasertransmitidoporelmedio(bits,cerosyunos).Cabesealarqueacadatarjetaderedleesasignadounidentificadornicoporsufabricante,conocidocomodireccinMAC(MediaAccessControl),queconstade48bits(6bytes).Dichoidentificadorpermitedireccionareltrficodedatosdelareddelemisoralreceptoradecuado.

Unodelosproblemasdeaccesoalmedio(cable,fibra,aire,etc)esquellegaahacerloencualquiermomentodado.Unahabitacinllenadegente,dondetodoelmundoesttratandodedeciralgoalavez:elresultadoesquenadiepuedeornada.Delmismomodo,sitodoslosdispositivosenlaredestntratandodetransmitiralmismotiempo,nadievaasercapazderecibirnada.

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1.-DEFINICIN:

MAC(mediumaccesscontrol)

Elcontroldeaccesoalmedioeninformticaytelecomunicaciones,eselconjuntodemecanismosyprotocolosporlosquevarios"interlocutores"(dispositivosenunared,comoordenadores,telfonosmviles,etc.)seponendeacuerdoparacompartirunmediodetransmisincomn(porlogeneral,uncableelctricouptico,oencomunicacionesinalmbricaselrangodefrecuenciasasignadoasusistema).noeselmismoconceptoquelamultiplexacinaunquestaesunatcnicaquepuedenutilizarlosmecanismosdecontroldeaccesoalmedio.

ASPECTOSBSICOS:

Laregulacindelacolocacindetramasdedatosenlosmediosesconocidacomocontroldeaccesoalmedio.

Entrelasdiferentesimplementacionesdelosprotocolosdelacapadeenlacededatos,haydiferentesmtodosdecontroldeaccesoalosmedios.Estastcnicasdecontroldeaccesoalmediodefinensilosnodoscompartenlosmediosydequmaneralohacen.

Elcontroldeaccesoalmedioeselequivalentealasreglasdetrficoqueregulanlaentradadevehculosaunaautopista.Laausenciadeuncontroldeaccesoalmedioseraelequivalenteavehculosignorandoelrestodeltrficoeingresandoalcaminosintenerencuentaalosotrosvehculos.

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Sinembargo,notodosloscaminosyentradassoniguales.Eltrficopuedeingresarauncaminoconfluyendo,esperandosuturnoenunasealdeparadaorespetandoelsemforo.Unconductorsigueunconjuntodereglasdiferenteparacadatipodeentrada.Delamismamanera,haydiferentesformasderegularlacolocacindetramasenlosmedios.Losprotocolosenlacapadeenlacededatosdefinenlasreglasdeaccesoalosdiferentesmedios.

Algunosmtodosdecontroldeaccesoalmedioutilizanprocesosaltamentecontroladosparaasegurarquelastramassecoloquenconseguridadenlosmedios.Estosmtodossedefinenmedianteprotocolossofisticados,querequierenmecanismosqueintroducensobrecargasalared.Elmtododecontroldeaccesoalmedioutilizadodependede:

Usoenredesdecomunicacin

Msespecficamente,enredesdecomputadoras,empleanenlafamiliadeestndaresIEEEM802paradefinirlasubcapadecontroldeaccesoalmedio.

LasubcapaMacsesitaenlaparteinferiordelacapadeenlacededatos(capa2delmodelodereferenciaosi).laimplementacinexactadeestasubcapapuedevariardependiendodelosrequerimientosdelacapafsica(porejemploEthernet,tokenring,wlan).

AlgunasdelasfuncionesdelasubcapaMACincluyen:

Controlarelaccesoalmediofsicodetransmisinporpartedelosdispositivosquecompartenelmismocanaldecomunicacin.AgregarladireccinMACdelnodofuenteydelnododestinoencadaunadelastramasquesetransmiten.Altransmitirenorigendebedelimitar

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lastramasagregandobitsdebandera(flags)paraqueelreceptorpuedareconocerelinicioyfindecadatrama.

Alrecibirendestinodebedeterminarelinicioyelfinaldeunatramadedatosdentrodeunacadenadebitsrecibidosporlacapafsica.Efectuardetecciny,siprocede,correccindeerroresdetransmisin.Descartartramasduplicadasoerrneas.

LasubcapaMAC,quepertenecealacapadeenlacededatos,seencargadelcontroldeaccesoalmedio,eslaresponsabledetransmitirlospaquetes.Validarlastramasquerecibe,comprobarerroresenlatransmisinyconfirmarlarecepcindetramasalemisor,sonsusfuncionesprincipales.Ademsseencargadefuncionescomofragmentacindepaquetes,controldeflujo,tasadetransmisin,controldepotenciayfuncionesrelacionadasconlagestindelabatera.Definitiva,decontrolarunmediodecomunicacincompartidoporunaseriedemquinasquesecomunicanatravsdelerror!noseencuentraelorigendelareferencia.

LascaractersticasdelmediofsicosuponenlabaseparaenfrentarsealdiseodeunprotocoloMAC.Enelcasodelasredesinalmbricasexistenunaseriedelimitacionesqueelmediofsicoimpone.Elespacioradioelctricousadoenlacomunicacininalmbrica,permiteanchosdebandareducidos,debidoaqueelmedionoeslibre,estreguladomediantelaleydetelecomunicaciones11/98error!noseencuentraelorigendelareferencia.,dondeserecogeunabandadelibreaccesoparausodecarctercientfico,industrialymdico,consecuenciadelosestndaresinternacionalesquelaceerecogeenmateriadecomunicaciones.Labandaism(industrial,scientistandmedical)permiteelusolibredelafrecuenciade2.4-2.5ghz.Ademscomoconsecuenciadelruidopresenteenelmedio,caractersticoentodaslascomunicacionesinalmbricas,dificultaeldesarrollodecomunicacionesconunaltoanchodebanda.Losobjetivosalahoradedisearunprotocolodeenlacevanencaminadosasolventardichaslimitaciones.

Conseguirlamximautilizacindelcanaldecomunicacin,conelmayoranchodebandaposible,ladisminucindelretardoenlascomunicacionesylafiabilidadenlasmismas,hansidolostresobjetivosprincipalesquesepretendenconseguirconundiseoMAC.Ademssurgeelproblemadeasegurarqueunmedioquequiera

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Establecerlacomunicacin,tengalaposibilidaddehacerlo.Losproblemasdelmediosesolventanmedianteelcontroldelacapafsica,peroestecontrolsedebeconfigurarsiguiendounesquemadecontroldeacceso,elprotocoloMAC.Mientrasquelacapafsicaseencargadelatransmisindelosdatos,dequelosdatossetransmitan,lleguenyrecibanentrelosnodos,lacapaMACcontroladequmanerasevaaestablecerlacomunicacin.

Adems,surgenotrosproblemasquesederivandelaposicinaleatoriadelosnodos,lascomunicacionesenmovimientoylosnuevostiposdecomunicaciones,dedatos,vozeimgenes.Nosencontramosportantoconnuevostiposdeinfraestructurasquenecesitandenuevostiposdecontroldeacceso.Nuevasaplicaciones,nuevosprotocolos,suponenlaideadequelainnovacinyeldesarrolloseorientanalmbitodelassoluciones.

Aunquelosprotocolostradicionalesdemedioscableadosnoresultanadecuados,suponenlabasefundamentalparaeldesarrollodenuevosprotocolosorientadosamediosinalmbricos,porloquevamosaverqueenrealidad,laideaprincipaldeaccesoalmediosemantienealolargodelaevolucindeestosprotocolos:escucharelmedioysiestlibre,transmitir.

partiendodeestaideanosencontramosconnuevasaplicacionesquerequierensobretodounconsumodeenergareducido,debidoaquelasnuevasmquinasmviles,tienenmspotenciadeprocesoyunmayornmerodedispositivosconuntamaoreducidoqueenriquecenlasaplicacionesqueselespuedendar,peroqueconsumenmsenerga,quedificultasuuso.Estanimportanteesteproblema,quetodaunafamiliadeprotocolossehadiseadoobviandoelrestodeobjetivos,conelfindeconseguirreducirelconsumodeenerga.Enlaactualidad,reduciresteconsumo,suponelapiedrafilosofalentodosloscamposdeinvestigacintecnolgica.

EsteobjetivoserprimordialalahoradeabordareldiseodeunprotocoloMACparalasredesdesensoresinalmbricas.Esunaconsecuenciadelasrestriccionesenergticasqueimponenlosnodosenquebasamosnuestrassoluciones.Agravndoseelhechodequepuedeserimposiblerecargarlasbaterasdeestetipodemquinas.Hablamosdesolucionesconuntiempodevidalimitado,ynecesitamosqueseaelmximoposible.

DesdelasperspectivadelosobjetivosprincipalesqueseexigenaunprotocoloMAC,aumentarlaproductividad,reducirelretardo,asegurarfiabilidad,conseguirmecanismosrobustosdecomunicacin,asegurarlaposibilidaddeestablecerenlacesdecomunicacinyconseguirloconelmenorgastodeconsumoenergticoposible,afrontaremoselestudiodelosestndarespropuestosenlacomunicacininalmbrica,elestadoactualdelasinvestigacioneseneldiseodeprotocolosMAC.

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2.-Clasificacin

2.1Tcnicasdecontroldeaccesoalmedio

Sondedostiposlastcnicasdecontroldeaccesoalmedio,ellasson:

a)ReparticionEstabasadoenuncontrolestatico,entrelascualestenemos:-MDT(Multiplexacinpordivisindetiempo)-MDF(Multiplexacinpordivisindefrecuencia)b)ComparticinEstabasadoeneuncontroldetipodinamicoylastcnicasdeaccesoson:-Controlcentralizado-Controldistribuido

3.-REPARTICION

Multiplexacinpordivisindefrecuencia(MDF)

Lamultiplexacinpordivisindefrecuencia(MDF)o(FDM),delinglsFrequencyDivisionMultiplexing,esuntipodemultiplexacinutilizadageneralmenteensistemasdetransmisinanalgicos.Laformadefuncionamientoeslasiguiente:seconviertecadafuentedevariasqueoriginalmenteocupabanelmismoespectrodefrecuencias,aunabandadistintadefrecuencias,ysetransmiteenformasimultneaporunsolomediodetransmisin.Assepuedentransmitirmuchoscanalesdebandarelativamenteangostaporunsolosistemadetransmisindebandaancha.

ElFDMesunesquemaanlogodemultiplexado;lainformacinqueentraaunsistemaFDMesanalgicaypermaneceanalgicadurantetodasutransmisin.UnejemplodeFDMeslabandacomercialdeAM,queocupaunespectrodefrecuenciasde535a1605kHz.Sisetransmitieraelaudiodecadaestacinconelespectrooriginaldefrecuencias,seraimposiblesepararunaestacindelasdems.Enlugardeello,cadaestacinmodulaporamplitudunafrecuenciadistintadeportadora,yproduceunasealdedoblebandalateralde10KHz.

HaymuchasaplicacionesdeFDM,porejemplo,laFMcomercialylasemisorasdetelevisin,ascomolossistemasdetelecomunicacionesdealtovolumen.Dentrodecualquieradelasbandasdetransmisincomercial,lastransmisionesdecadaestacinsonindependientesdelasdems.

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UnavariantedeMDFeslautilizadaenfibraptica,dondesemultiplexanseales,quepuedenseranalgicasodigitales,ysetransmitenmedianteportadoraspticasdediferentelongituddeonda,dandolugaraladenominadamultiplexacinpordivisindelongituddeonda,oWDMdelinglsWavelengthDivisionMultiplexing.

DiagramaBasicoMDF

EnlaFigura1siguienteserepresenta,deformamuyesquematizada,unconjuntomultiplexor-demultiplexorpordivisindefrecuenciaparatrescanales,cadaunodeellosconelanchodebandatpicodelcanaltelefnicoanalgico(0,3a3,4kHz).

Figura1.-Circuitosimplificadodelconjuntomultiplexor-demultiplexoranalgico

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Enestafigura,sepuedevercomolasealdecadaunodeloscanalesmodulaaunaportadoradistinta,generadaporsucorrespondienteoscilador(O-1aO-3).Acontinuacin,losproductosdelamodulacinsonfiltradosmediantefiltrospasobanda,paraseleccionarlabandalateraladecuada.Enelcasodelafiguraseseleccionalabandalateralinferior.Finalmente,secombinanlassalidasdelostresfiltros(F-1aF-3)yseenvanalmediodetransmisinque,enesteejemplo,debetenerunadebandadepasocomprendida,almenos,entre8,6y19,7kHz.

Enelextremodistante,eldemultiplexorrealizalafuncininversa.As,mediantelosfiltrosF-4aF-6,losdemoduladoresD-1aD-3(cuyaportadoraseobtienedelososciladoresO-4aO-6)yfinalmenteatravsdelosfiltrospasobajoF-7aF-9,quenosseleccionanlabandalateralinferior,volvemosaobtenerloscanalesensubandadefrecuenciade0,3a3,4kHz.

Multiplexacinpordivisindetiempo(TDM)

Lamultiplexacinpordivisindetiempo(MDT)o(TDM),delinglsTimeDivisionMultiplexing,eseltipodemultiplexacinmsutilizadoenlaactualidad,especialmenteenlossistemasdetransmisindigitales.Enella,elanchodebandatotaldelmediodetransmisinesasignadoacadacanalduranteunafraccindeltiempototal(intervalodetiempo).

DiagramabasicoMDT

Enlafigura1siguienteserepresenta,esquematizadadeformamuysimple,unconjuntomultiplexor-demultiplexorparailustrarcomoserealizalamultiplexacin-desmultiplexacinpordivisindetiempo.

Figura1.-Conjuntomultiplexor-demultiplexorpordivisindetiempo

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Enestecircuito,lasentradasdeseiscanaleslleganalosdenominadosinterruptoresdecanal,loscualessecierrandeformasecuencial,controladosporunasealdereloj,demaneraquecadacanalesconectadoalmediodetransmisinduranteuntiempodeterminadoporladuracindelosimpulsosdereloj.

Enelextremodistante,eldesmultiplexorrealizalafuncininversa,estoes,conectaelmediodetransmisin,secuencialmente,conlasalidadecadaunodelosseiscanalesmedianteinterruptorescontroladosporelrelojdeldemultiplexor.Esterelojdelextremoreceptorfuncionadeformasincronizadaconeldelmultiplexordelextremoemisormediantesealesdetemporizacinquesontransmitidasatravsdelpropiomediodetransmisinoporuncamino.

4.Asignacindinmica.Comparticin

TCNICASDECONTROLDEACCESOALMEDIO

REPARTICIN(ControlEsttico)

COMPARTICIN(ControlDinmico)

MDFMDT

ControlCentralizado

ControlDistribuido

COMPARTICIN(Accesodinmico)

CONTIENDAAleatoriooContencin

RESERVAMTODOSHBRIDOSContienda-ReservaContienda-Seleccin

SELECCINControlado

4.1TcnicadeContienda

Lasestacionesquequierenusarelmediolanzansusmensajesalmismodeformaaleatoria.Siseproduceunacolisinsedesencadenaunprocesodecontiendaqueresuelvelaposesindelmedio.

Enellaslasestacionescompitenentresporelusodelcanal.

Engeneralpresentanretardosdeaccesoalcanalbajoscuandohaypocotrficoysuprincipalinconvenienteradicaencaudaleficazconseguido(especialmenteenaltacarga).Los

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protocolosdecontiendanogarantizannilaequidadnieltiempomximoparaelaccesoalcanal.

*Apropiadoparatrficoarfagas*Denaturalezadistribuida*Sencillasdeimplementar*Eficientesconbajacarga

Segnlainformacinqueposeandelcanalpuedenser:

>>SinEscucha(sordos):noposeeninformacindelestadodelcanal.Ej.LosmtodosALOHA>>ConEscucha:detectansiexistesealenelmediodetransmisin.Sonlastcnicasmsutilizadasenlasredescontopologasdebus.Ej.LosmtodosCSMA(CarrierSenseMultipleAcces).

CONTIENDAAleatorios

MtodosALOHA(SinEscucha)

MtodosCSMA(ConEscucha)

AlohaPuro

AlohaRanurado

CSMA

CSMA/CD

4.1.1MtodosALOHA

Diseadoen1970paraunaLANvaradioqueconectabadiversasislasenlauniversidaddeHawai.LasedecentralestabaenHonoluluyelfuncionamientoeselsiguiente:

-Cuandounaestacintieneinformacinparatransmitiralasedecentral,lohace

-Silacentralrecibedostransmisionessimultaneas,serincapazdeextraerlainformacindecadauna,porloqueseproduceunacolisinynoasientelallegadadeningunatrama.

-Silaestacinqueenvilainformacinnorecibeelasentimientoenuntiempopredeterminado,entiendequecolision,quedandoalaesperaduranteuntiempoaleatorioantesdevolveraintentarlo.

Elperiododetiempoqueunatramaopaquetepuedesufrircolisin(periodovulnerable)esde2T,siendoTeltiempoquesetardaentransmitirunatrama.Estemtodopermitecomomximoaprovecharel18%delacapacidaddelcanal,yaqueencadacolisinsehabrestadoutilizandoelcanalduranteuntiempo(tiempoperdido)sinhaberlogradotransmitirinformacin.Poreso,cuandoeltrficoquequierancursarentretodaslasestacionessupere(enmedia)el18%delacapacidaddelcanal,estemtodonofunciona,quedandobloqueadoelcanalenintentosderetransmisin.

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4.1.1.1ProtocoloALOHAPuro:

*OriginariodelaUniversidaddeHawai(Radiotransmisiones)*Detectacolisiones(tramadestruida)*Siexisteunacolisinesperauntiempoaleatoriotraselcualretransmitelatrama.

4.1.1.1ProtocoloALOHARanurado:

*Divideeltiempoenintervalosdiscretosllamadosranuras(existesincronizacinbasadaeneltiempodetransmisindeunatrama).

*Debentransmitiralcomienzodeunaranura(permitefinalizarlastramasquesetransmiteneneseinstante).

4.1.2MtodosCSMA

4.1.2.1Protocolo(1Persistente)

-Estacionesquedeseantransmitirescuchanelmedioidentificandosiseestusandoenesemomentoporotraestacin:

>>Sielmedioestalibreytieneinfoquetransmitirlatransmite.>>Sielmedioestocupadoesperaaquequedelibre.

-Puedenexistircolisionesdebidoaretardosdepropagacin().

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4.1.2.2ProtocoloCSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesCollisionDetect):

-Estacionesquedeseantransmitirescuchanelmedioidentificandosiseestusandoenesemomentoporotraestacin:

>>Sielmedioestalibretransmite.>>Sielmedioestocupadosigueescuchandoycuandoestlibretransmite.

-Puedenexistircolisionesdebidoaretardos().Silashaylasdetecta(sigueescuchandomientrastransmite),dejadetransmitir,mandaunassealesdeconsenso,esperauntiempoaleatorioylointentadenuevo.

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*Lascolisionessedetectanporexistirunatensinmayordelonormal,paraevitarmalentendidosporatenuacionessedebenlimitardistancias.

*EsunodelosmtodosMACmsutilizados,seempleaenlanorma802.3.

FormatodeTrama802.346a1500octetos

7octetos1262622020

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S

R

Prembulo

FC

DASALDatosLLC

EL

FCS

**Prembulo:10101010101010101010101101010.SincronizacinE-R.

**SFD(StartofFrame):10101011.Indicainiciodetrama.

**DA:Direccindestino,puedeserindividual(0bit1),degrupooglobal.

**SA:Direccinorigen,siempreindividual.

**Longitud/Tipo:LongituddelcampoLLCenoctetosotipodetrama(Ethernet).

**REL:RellenoparaasegurarqueelCSMA/CDfuncionabien.(Ttransmisin>)

**FCS:CdigoCRCde32bitsparalatramaexcluyendoPrembulo,SFCyFCS.

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4.2Reserva

Lasestacionesquequierenusarelmediosolicitanunareservaynoinicianlatransmisindeinformacinhastaquestalesesconcedida.Sonmtodoslibresdecolisionesenlatransmisindedatosperopuedehaberlaenlasolicituddereservas.

Adecuadasparatrficocontinuo.Lastcnicasdereparticin(controlesttico,MDToMDF)sontambintcnicasdereserva.

Estosmtodossepuedendividiren:

MtodosCentralizados.Siexisteunaestacinencargadadeimplementarelsistemadereserva.MtodosDistribuidos.Sielsistemadereservasellevaacaboentretodaslasestacionessinqueexistaningunaespecial.RESERVA

BitMap(MapadeBits)

BRAP(Reconocimientodedifusin

SlottedRing(AnilloRanurado)

conprioridadesalternas)

4.2.1ProtocoloBitMaps(MapadeBits)

Elprotocolosincolisinmssimpleeselllamadomtododelmapadebits.Enestecaso,cadaperiododecontiendatieneexactamenteNranuras.Silaestacin0noquiereemitirunatrama,estatransmiteunbit0enlaprimeraranura,ningunaotraestacinestautorizadaatransmitirduranteestaranura.Independientementedeloquehagalaestacin0,laestacin1tienelaoportunidaddetransmitirun1durantelaranura1,solamenteencasodequetengaunatramaenlalistadeespera.Engeneral,laestacinjpuedeavisarquetieneunatramaparatransmitirmediantelainclusindeun1enlaranuraj.DespusdequehayanpasadolasNranuras,cadaestacintieneelplenoconocimientosobrequeestacionesdeseantransmitir.Enestemomento,empiezanatransmitirsiguiendolasecuencianumrica.Dadoquetodasestndeacuerdosobrequieneslasiguientequepuedetransmitirsutrama,nuncapodrllegarapresentarseunacolisin.Despusquelaltimaestacinhayatransmitidosutrama,uneventoquetodaslasestacionespuedanvigilar,empezarunnuevoperiododecontiendadeNbits.Siunaestacinllegaraaestarlistaparatransmitirdespusdequehayapasadosubit,estasimplementetendrquepermanecerensilenciohastaquetodashayandicholoquetenanquedecir,yesperarhastaqueelmapadebitsvuelvaotravez.

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4.2.2ProtocoloBRAP(Reconocimientodedifusinporprioridadesalternas)

Elprotocolofundamentaldelmapadebitstienevariasdesventajas,unadelasmsevidenteseslaasimetraconrespectoalnmerodeestacin.Lasestacionesconbajanumeracinsuelenobtenerunserviciomejorquelasestacionesconnumeracinalta.Laotraesqueantesituacionesdebajacarga,laestacinsiempretendrqueesperaraquetermineelperiododemuestreoactual(porlomenos)antesdequepuedacomenzaratransmitir.Elpresentemtodoeliminaambosproblemas.

Enestecaso,tanprontocomounaestacininsertaunbit1ensuranura,comienzaatransmitirinmediatamentesutrama.Adems,enlugardecomenzarelmapadebitscadavezconlaestacin0,loharconlaestacinquesiguealaqueacabadetransmitir.Deestaforma,laautorizacinparatransmitirrotaentrelasestacionesdeformasecuencial.Silaestacindeseatransmitir,loharsinproblemasyencasodequenodispongadeningunatramaparaserenviadadejarvacasuranura,cediendoaselturnoalasiguienteestacin.

4.2.3ProtocoloSlottedRing(AnilloRanurado)

Seusaprincipalmenteenredesenanillo.Suscaractersticasprincipalesson:

Unnodoespecial(monitor)iniciaelanilloconteniendounnmerofijodebitsquecirculacontinuamenteporelanillodeunaestacinaotra.ElanilloestdivididoenunnmerofijoderanurasdeundeterminadonmerodebitscapazdetransportarunanicatramaMAC(cadauna).Cuandounaestacindeseatransmitiresperaunaranuravacaylamarcacomoocupadainsertandosutramaenlamisma.

Elanilloranuradoplanteadosproblemasimportantes:

Requiereunnodomonitorespecial(vulnerable)paramantenerlaestructurabsicadelanillo.Latransmisindecadatramacompletadelniveldeenlacesuelerequerirvariasranuras(tramasMAC).

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4.3TECNICASDEACCESOPORSELECCIN

Lamayoradelastcnicasdeaccesoporseleccinpuedenimplementarsecentralizadaodescentralizadamente,porelloenlafigura,enlaquerepresentamosunaposibleclasificacin,colocamosalladodecadatcnicalasletrasC,DoC/Dparaindicarimplementacincentralizada,descentralizadaoambasposibilidades.Y,aunquelamayoradelasveces,seaplicanconconexindirectatambinesposiblesuutilizacinenconexionesindirectasycontrolcentralizado.

Enelsondeoopollingcentralizadolaestacincentralocontroladorseleccionaaunaestacinenviandounpaquetedesondeo/seleccindirigidoaellamediantesudireccin.Cuandoelusuariorecibeesepaqueteyloreconocecomoparal(losdemspuedequetambinloreciban,segnsealatopologa,peronolehacencaso)daunavisodeaceptacinoderechazoalcontroladorsegnpuedaonoatenderelrequerimiento(tengaonodatosqueenviar).Enelprimercaso,acontinuacinenvalosdatos,avisandocuandoterminadehacerlo.Laseleccin/sondeopuedeserporlista,hub-pollingoporpasodetestigo.

FIGURA:TECNICASDEACCESOPORSELECCION

A.Sondeo(Polling).

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Unodelosmtodosmscomuneseselconocidocomosondeo(polling).Enunsistemacentralizado,unnodoeselencargadodegestionartodoeltrficoenlared,resolviendoposiblescolisionesyasignandoelcontrolanodosdelamismaprioridad.Comoprincipaldesventajaqueposee,setienequesifallaelcontrolcentral,larednofunciona.Conestesistema,elnodocentralenvaunatramaespecialmediantelaquesepreguntaalrestodenodossinecesitanaccederalbus,encasoafirmativo,seasignaunordendeaccesodondecadanododisponedeuntiempodeterminadoenelqueposeeelcontroldelbus.Setratadeunmtodoequitativo,puescadanododisponedelmismotiempoqueelresto;elproblemaprincipalradicaenlagestindesealesdetiempocrtico,yaquenecesitanseratendidasdeformainmediata,cosaqueestemtodonosuelecontemplar,yaqueelnododebeesperaraquelleguesuturnoparapoderenviardatos.Ensistemasindustrialesdeltipomaestro-esclavoaniveldemquinaeshabitualestetipodecontrol,losnodosesclavosenvandatosaotrosnodosatravsdelnodomaestro,siendoequivalenteaunenlacepuntoapuntoentreelnodomaestroycadaunodelosnodosesclavos,peroestandoactivounnicoenlaceencadainstante.Enunsistemadistribuido,seproduceunturnorotativoporelquecadanodotomaelcontroldelbusduranteunperiododetiempoestablecido.

1)Sondeoporlista:Controlcentralizado.Elcontroladordisponedeunalistadelasdireccionesdelasestaciones.Seseleccionanlasestacionesporordendelista.Sisedeseaqueunnodoposeamayorprioridad,steseincluyevariasvecesenlalista.

2)Hub-Polling:Controlcentralizado.Elcontroladoriniciaelprocesodesondeo.Cadaestacinseleccionalasiguientecuandoacabasutransmisin.Laltimaavisaalcontrolador,quereiniciaelproceso.

3)PasodeTestigo:Seutilizaunapalabraclaveotramaespecial(testigo)paraestablecerlosturnosdeaccesoalcanal.Eltestigoconsisteenunatramauniformeparatodoslosnodos,quedisponedevarioscampospredeterminadoscomoporejemplo:campodetestigolibreuocupado,campodireccindestinodeltestigo,direccinorigendeltestigo,aceptacindetramayprioridad.Cuandounnodoposeelapropiedaddeltestigo,stepuedeaccederalaredparatransmitirmensajes(opaquetes).Estametodologaesaplicabletantoatopologasenbuscomoenanillo,yadmitencontrolcentralizadoodistribuido,aunquegeneralmenteesdistribuido.Latcnicapasodepaquetedecontrolopasodetestigoesunatcnicadeseleccinquehaceusodeunpaqueteespecficoparaestablecerlosturnosdeusodelcanaldecomunicacin.Elturnodetransmisinpasadeunaestacinaotramediantelaentregadeunasecuenciaexplcitadebitsquerecibelosnombresdetestigo,paquetedecontrolotokenysueleserde8bits"1"seguidos(11111111).

a)Testigoenanillo(Tokenring):SeutilizaentopologasenanilloyestdefinidoporelestndarIEEE802.5.Eltestigocirculacuandoningunaestacintransmite:esrecibidoyretransmitidoporcadaestacin.Siunaestacintienequetransmitir,esperaarecibireltestigo,yunavezrecibido,modificaelcampodetestigolibre,introduceelmensaje,ladireccindedestinoylasecuenciadereconocimientoyvalidacin;entonces,retransmiteelmensaje.Dadoqueeltestigopasaportodos

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losnodos,cuandollegaalnododestino,stereconocesudireccinyrecogeelmensajecambiandoelcampodereconocimientoyvalidacin,retransmitindolodenuevo,as,cuandolleguealnodoqueinicialmenteleenvielmensaje,stereconocequeelmensajehallegadocorrectamenteasudestino.Sinohaexpiradoeltiempodeposesindeltestigo,elnodotransmisorpuedeenviarmsmensajes,ysihacompletadosuenvo,liberaeltestigoparaquesteseatomadoporotronodo.Apesardequeexisteuntiempolmitedeposesin,nosegarantizauntiempomximoenelqueunnodopuedetomareltestigoparaenviardatos,yaquedependedelnmerodenodosquedeseentomarelcontrol.Latopologaimponeelordendepaso.

Eslatcnicamsantiguayusadaenelaccesoaredesdeanillo,porloqueseconocecomotokenring,aunquenoesexclusivadeestatopologa.

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Paraelcasodeunaredenanilloloselementosysufuncionamientosonsimilaresalatcnicadeinsercinderegistroyaparecenenlafigura.Ahoralarecepcindelnicotestigoquehayenlaredequivaleaunpermisoexplcitoparatransmitir.

Cuandounaestacindeseatransmitir,construyeunpaquetedeinformacinconsuscamposdedirecciones,decontrol,deinformacin,deredundanciaydeguindecierre(necesarioenalgunosdiseosparapaquetesdelongitudvariable)ylomantieneenelregistroRDTdeldispositivodeconexinenesperadeobtenereltestigo,mientrasquelosconmutadores"A"y"B"estnsusposiciones(1).Cuandopasaeltestigoporelrepetidor,altiemporegenerarloydejarlopasar,loconvierteenunguindeaperturaoconectorcambiandoa"0"elltimobitdeltestigo(11111110)yacontinuacinsepasanlosconmutadores"B"y"A"asusposiciones(2)quedandoinsertadoRDTenelanilloyelpaqueteespuestoencirculacinporelanilloseguidodeunnuevotestigo.Elcambiodeltestigoporelconectordeaperturasuponeunretardode1bitpornodocomomnimo.

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Despus,sepasa"B"alaposicin(1)y"A"sigueenlaposicin(2),quedandoRDRpreparadopararetirarelpaqueteasuvuelta.ElprimerpaqueteenllegarentraenRDRconloquequedaexcluidoyesprecisamenteelenviado,puescualquierotroquepudierairdelantehabrasidoretiradoantesporsuremitente.

Porltimo,seconmuta"A"alaposicin(1)ylaestacin,ademsdeanalizarelcampodeacuse,quedaenesperadeunnuevotestigoquelepermitaenviarotropaqueteodeunguindeaperturadeunpaquetedeinformacindirigidoaellaoaalgunadelasestacionessiguientesy,entodocaso,lodejarcircular.

Larecepcindeunpaqueteserealizacomoenlatcnicaderanuravaca.ElREP,amedidaquevadejadopasarelmensaje,sedacuentadequeladireccindedestinocoincideconladesuestacin,encuyocasololee,haceelanlisisdeerrores,rellenaelindicadordeacusedereciboalfinaldelpaqueteyentregalainformacinasuETD.

Conestetipodeaccesonohayacaparamientosisloseempleauntestigoyestesloautorizaparaelenvodeunnicopaquete,peropuedehaberloencasocontrario.

Elordendeseleccinesfijoycoincideconeldelasconexionesfsicasyademsesmuysimpleeindependientedelasestaciones,puesparaseleccionaraunadeellasnosenecesitasudireccin.Sinembargo,paratransparenciafrentealtestigohacefaltaempleartcnicasdeinsercinde0"similaresalasempleadasenHDLC,peroestepasoformapartedelaconstruccindelpaqueteynofrenaelfuncionamientodelanillo.

Elretardodepropagacindependetantodeltamaodelaredcomodelnmerodeestacionesqueestaposea,puescadarepetidorintroduceunciertoretraso(conversindeltestigoenguindeapertura,anlisisderedundanciaeintroduccindelacuse,etc.),ysinoselimitaelnmerodeterminales,puedellegarasertangrandequelasestacionesdebernesperaruntiempoexcesivamentelargoparapodertransmitir.Silaredesmuypequeaelretardoserpequeo,perodebedeserporlomenosigualaltamaodeltestigoparaqueestenose"muerdalacola"cuandoningunatransmite.Enelcasodequeunaestacinnoestactiva,sisuconectorrecibealimentacinseparadamente,elretardointroducidosemantiene,perosisealimentadeellanoseintroduceretardoalguno.Enestecaso,sielnmerodeestacionesactivasesmuybajoyelcableadonoesmuylargo,puedesernecesarioincluiralgunamemoriaderetardoartificialqueasegurelacabidadealmenoseltestigo.EsteproblemanosedaenunpaquetediferentedeltestigopuesvasiendoretiradodelaredenelRDR.

Elformatodelatramadetransmisinutilizadoporelmtododecontroldeaccesodeunaredenanilloconpasodetestigosemuestraenlafigurasiguiente.

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Delimitadordecomienzo.-Esunanicasealdemuestraqueidentificaelcomienzodeunatrama.LasredesenanilloconpasodetestigoutilizaneltipodecdigoManchesterdiferencial,quepermitevaloresdesealquenosecorrespondenconelbitcerooeluno.Estossonconocidoscomosmbolosdeviolacindecdigoyseusancomopartedelosdelimitadoresdecomienzoyfin.Estoaseguraquenuncaunasecuenciadedatospuedaconfundirseconundelimitador.

Campodecontroldeacceso.-Identificasilatramaesdedatosountestigo.

Tambincontieneunbitutilizadoparaidentificaruntestigoocupadoinsistentemente,bitsdeprioridad,ybitsdereserva.

Campodecontroldetrama.-Elcampodecontroldetramaidentificaeltipodetramay,paraalgunostiposdetramalafuncinparticularquecontempla.

Direcciones.-Lasdireccionespuedentenerlongitudesde2bytes(16bitsdedireccin)o6bytes(48bitsdedireccin),dependiendodessonadministradosdeformalocalouniversal.Lalongitudutilizadadebedeserconsistenteconlaredconcretautilizada.Ladireccinfuenteessiempreunadireccinindividual.Ladireccindestinopuedeserindividual,degrupoodedifusin.

Campodeinformacin.-Puedecontenercualquierunidaddedatosdeprotocolopasadaporelsubniveldecontroldeenlacelgicooinformacindecontrolproporcionadaporelpropiosubniveldecontroldeaccesoalmedio,enlastramasqueseandecontrol.

Estemtododeaccesotienegrancantidaddeventajas,porloqueeselmsampliamenteusadoenredesdeanillo.Deellassealamoslassiguientes:

.Unaestacinqueacabadeemitirunpaquetetardamsomenosenaccederdenuevodependiendodelnmerodeestacionesquedeseanhacerloydelretardodepropagacin,perosutiempomximodeaccesoestacotadoporelproductodelnmerodenodosporeltiempomximodeposesindeltestigo.

.Larespuestaesbastanteuniformeconlacargadelared,puessufuncionamientonosufredeterioroapreciableconella,yaquesihaypocotrficocasislocirculareltestigoylaredtendrunabuenadisponibilidad,aunquequizsnotantacomoenCSMA/CD,ysihaymuchotrficoeltestigoserrecogido

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porlaprimeraestacinporlaquepaseytengaalgoparatransmitirpero,comoesliberadoencuantoelpaqueteestransmitido,elturnollegaratodaslasestacionesenuntiempomximodeacceso.Esdecir,hayunintercambioentreladisponibilidaddelaredylagarantadellegadadelturnodetransmisindentrodeuntiempomximo.

.Nohaycolisiones.

.Lospaquetespuedenserdecualquiertamaoporencimadelmnimo(eldeltestigo),siemprequelopermitanlosregistrosdedesplazamientodeltransmisorydelreceptor.

.Esmuyfcillainclusindelosmecanismosdeacuseenelpaquetedevuelto.

.Ladifusindepaquetessehaceconfacilidadmedianteelempleodeunadireccinreconocidaportodaslasestaciones.Inclusonoseriadifcilimplementaracusessisobreunpaquetesedisponedeuncampoporestacinparaestefin,aunquelonormalsonlasdifusionessinacuses.

Latcnicadepasodetestigotambinposeealgunosproblemaseinconvenientesresidualesquehayquecorregirdealgunamanera,asaber:

.EltestigosepuedeperderpornoreposicindelETDqueloposeeopordeteriororuidoso.

b)Testigoenbus(Tokenbus):SufuncionamientoestcontempladoenelestndarIEEE802.4.Laideaespasarunpaquetedecontrolalaestacinseleccionada,locualtienecomoefectoconcederelusodelcanaldedistribucinparaelladuranteundeterminadoperiododetiemposlosilonecesita.Sinolonecesita,pasaelturnodeutilizacinaotraestacinenvindoleelpaquetedecontrol.Estomismohacecuandounaestacinterminasutransmisinoagotaelperiodoconcedido.Sinembargo,enunbus,alcontrariodelosanillos,elordennoestaimpuestoporelordenfsicodeconexindelosnodosycomoelpaquetedecontrolllegaatodaslasestacionesesnecesarioestablecerunordenqueseaconocidodealgunamaneraportodasellas.Estoselograhaciendoquecadaestacinsepacualessusiguienteyqueeltestigoposeauncampodedireccinqueevitequecualquierestacincuyadireccinnocoincidaconladeltestigoentiendaquelecorrespondeelturno.Esdecir,elpaquetedecontrol,tokenotestigoesunpaqueteespecialdebitsfcildereconoceryquecontieneladireccindelsiguienteenturno,lacualespuestaporlaestacinqueagotasuperiodoonoquiereusarloyqueconocecualessusiguiente.Esteordenpuedefijarsecomoanillolgico,round-robin,listasimpleoconprioridades,etc.Entodocaso,slopuedecircularporlareduntestigocuyocampodedireccinindicacualestacinpuedetransmitirenundeterminadomomento.

Enlafiguramostramosuncanaldedistribucinyunanillolgicoqueestableceelordendepasodeltestigo.Enl,lasestacionesAyDaparecen2vecesporvuelta

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porsermsprioritariasylaestacinGnoaparece,porloquenuncaserseleccionadaparaemitir,simplementealmacenarytratarlosdatosquelasdemsquieranenviarle.

Elfuncionamientoesmuysencillo,puesunETDespecialoalgunodelosnodos(demomentononosimportaquienlohace)produceytransmiteunpaquetedecontrolconladireccindelprimerodelalista.UnETDpreparadoparatransmitirseencuentraalaesperadequesuanteriorenlasecuencialepaseelpaquetedecontrolycuandolorecibeemiteunsolopaqueteyacontinuacinpasaelpaquetedecontrolrecibidoalsiguientedelalista.UnETDquenoestapreparadoparatransmitironolodeseahacer,simplementeemiteelpaquetedecontrolasusiguienteenlalista.Larecepcinestambinmuysimple,puestodoslospaqueteslleganatodaslosnodosysloefectalalecturaaquelquereconoceladireccincomopropia.Lospaquetesdedatosotestigoslleganatodaslasestacionesydesaparecendelaredenlascargasterminalescomoencualquiercanaldedistribucinynoesnecesarioretirarlos.Hayquesealarquecadanodonecesitaconocerladireccindesusiguienteynolalistacompleta.

Estaformadefuncionamientopresentaalgunosproblemascuyassolucionessuelensermssimplessiexisteunnodocontroladordered.Esbozamosseguidamenteestosproblemasysussoluciones:

.Sieltestigosecorrompe,eldispositivoreceptornoloreconoceyeltestigoestropeadodesaparecedelaredynadielorepone.Detectadaestasituacindesilencioalcabodeuntiempo,esnecesarioregenerarlo.Locualpuedehacerlounniconodogenerador,conlosinconvenientesdequeestestropeadooinactivo,opuederealizarsedemaneraquecualquiernodosearegeneradordeltestigo,conelinconvenientedequeaparezcanvariostestigosquecolisionen.

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Alcontrarioqueenlosanillosfsicos,enestecasonohaytestigosduplicadossinocolisindetestigosqueacabadesapareciendodelared.Esteproblemasesolucionaconlosmecanismosderesolucindecolisionesoreduciendodrsticamentelaposibilidaddequeseproduzca,dandodiferentesintervalosdetiempoderegeneracin(fijooaleatorio)alasdistintasestaciones,etc.

Sisedesactiva,averaoeliminaunnodosedeshacelasecuenciayelpaquetedecontrolsepierdeyhayqueregenerarlodenuevo,perovolverasucedercuandoesenodovuelvaaserseleccionado.Paraevitarloesnecesariodarunsaltoenlalista:Sihayunnodocontrolador,esteobservarlasituacinyenviarunpaquetedeexclusinalantecedentedelquefallacomunicndolesunuevosiguiente.Esteprocesoesfcilsihayuncontroladorcentralosilasalidadeunnodosehaceordenadamente;esdecir,avisandoantesalantecedenteparacomunicarlelanuevadireccinquedebetomarcomosiguientemedianteelenvodeunpaquetedeabandono.Elmayorproblemaseproducecuandolasalidasedebeaunaavera.

.Siunnododeseaincorporarsealanillolgicoolistaparaqueledenturnocomopuedehacerlo?,Cundoyquienvaaenviarunpaqueteaunnodoquenoessiguientedenadie?.Elproblemapuederesolversededosformasalgodiferentes.Enlaprimera,eldispositivonuevodifundeunpaquetedepeticindesiguientecuandoobservaelsilencioqueproduceperidicamenteelcontrolador.Enlasegunda,elcontrolador,dependiendodelosnodosdadosdealtaydelaactividaddelared,pasapaquetesdesondeoalosausentesconciertafrecuencia,loquepuedeocasionarprdidasdetiempo,opasaunpaquetedesondeodegrupoysiseproducencolisionesenlarespuestaprocedeasondeosindividualizados.

Comocaractersticasgeneralespodemossealarlassiguientes:

Laconexinserealizaporconectorpasivo,loquetienelaventajadelasimplicidadylosinconvenientesdeunamenordelongituddelaredynomuchosterminales.Elretardoenelaccesodependedelnmerodeestacionesactivasydesuactividadperoestacotado.Noresultamuydifcilrealizarvariantessobreelmtododescrito(nodosprioritarios,ETDquesonsloreceptores,eltestigopuedeformarpartedelacoladeunpaquetenormal,etc.).Resultafcillamodificacinyampliacindelared.Gozadelamayoradelasventajasdelosanillosydelosbusesydepocosdesusinconvenientes.

B.Daisy-chaining

Empleaunhiloextracomnatodoslosusuariosylosconectaenanillo.Cuandounaestacinrecibeunimpulsoporestehilo,sitienequetransmitirtomaelcontroldelcanaldedatos(quenotieneporqueserunanillo)yefectalatransmisindeunpaquete,sinotienenadaque27

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transmitirpasaelimpulsoalasiguienteestacin.Setratadeunaseleccinporhiloenlugardepordireccinoportestigo.SehausadopocoenRALsperoesdeusofrecuenteenlosbusesinternosdeloscomputadores,comoenelcasodelPDP11deDigitalEquipmentoeldelIBM370.

C.PeticionesIndependientes

Tieneciertoaspectodetcnicadereserva,pueslasestacionesquedeseancomunicarenvansussolicitudesalcontrolador,demaneraquestesepadequinprovienen(empleandounhiloporcadaestacin,uncanalmultiplexado,porcontienda,etc.)y,deacuerdoconlashabidasysutabladeprioridades,puedainiciarunprocesoseseleccionessucesivasalosusuariossolicitantes.

Latcnicadesolicitudesindependienteseslamsrpidadelastcnicasdeeleccin,yaquesloseseleccionanlasestacionesquerealmentetienenalgoquecomunicar;peroesmscompleja,pues,ademsdelcanaldedatos,requiereunhiloextraporcadaestacinolalgicanecesariapararesolverelsistemadesolicitudes.Lasotrastcnicasdesondeoempleanunnicocanalparalasseleccionesylosdatosynonecesitanresolverunprocesomsomenoscomplejodesolicitudes.

4.4.-MtodosHbridos.

Obtienenlosbeneficiosdelosmtodosquecombinan:

Contienda-Reserva,Contienda-Seleccin,Reserva-Seleccin

Contienda:

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Mejoresparacargasbajas(Retardomnimo).Peorparacargasaltas(Bajaeficienciaporcolisiones).

Reserva/Seleccin:Peoresparacargasbajas(granretardo).Mejoresparacargasaltas(mejoreficiencia).

Funcionancomocontiendaencargasbajasycomoreserva/seleccinencargasaltas.

CargaBaja:Usaprocedimientodecontienda.CargaAlta:Usaprocedimientodeseleccinoreserva.

Prioridadpordemandas:Rotacincircularconreservaporprioridad.

Esunatcnicahbridaentrereservayseleccin.

Seempleaenredescontopologadeestrellajerrquica:_Redesdeunsolonivel(unsolocentro,concentradororepetidor)._Redesmultinivel._RedesHbridas(multinivelcombinadaconotrassubredesqueempleanotrosmtodos).

Loscentrosdenivelsondispositivosde:

_Comunicaciones:permitenconexinentreestacionesatravssuya._Controldeacceso:Controlaordendetransmisiones.

Loscentrosylasestacionesseintercambiarsealesdecontrol:

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Loscentroschequeancontinuamentesuspuertosenformaderotacincircularparadetectarpeticiones(algoritmoroundrobin).

Cuandounaestacindeseatransmitirunatrama,envaunapeticinalcentrodenivelcorrespondienteindicandosuprioridad(normaloalta),nopuedetransmitirlatramahastarecibirpermisodeste.

_Prioridadnormal:Datosgenerales._Prioridadalta:Datossensiblesaretardos.

Laspeticionesdeprioridadnormalactivantemporizadores,sinoesatendidaatiempopasaaserconsideradadealtaprioridad.

EnunmomentodadoslopuedeexistirunatramatransmitindoseenlaLAN.

Elcentro,trasconcederpermisoaunaestacinparatransmitir,recibelatransmisindeunatramaporunodesuspuertosylavaalmacenandoenmemoriahastadescubrirsudirMAC,unavezlehallegadoempiezaaretransmitirla(mientrasrecibeelresto)porel/lospuerto/sdestino(Sloel/losETD/sdireccionadosrecibentramas:mejoraseguridad).

ParaqueelcentroconozcalasdireccionesMACdelosETDsdesuspuertostransmitenunmensajecortoconsudireccinalserencendidos.

Tienen2punteros:Punterosalossiguientespuertosdeprioridadnormalyalta.

Duranteunciclocompletoelcentroconcedepeticionesdealtaprioridadenelordenenqueseprodujoapartirdelpunterodealtaprioridad.Sienunmomentodadonohaypendientespeticionesdealtaprioridadatiendelasdeprioridadnormal(prioridadpordemanda).

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5.-ACCESOALMEDIOENREDESINALAMBRICAS

Existendiversosestndares,el802.11empleaelmtodoDFWMAC(DistributedFoundationWirelessMediumAccessControloControldeaccesoalmedioinalmbricodeprincipiodistribuido).LabasedeDFWMACesunatcnicadecoordinacindistribuidallamadaDCF(DistributedCoordinationFunction),obligatoriaenelestndar802.11.

802.11serefiereaunafamiliadeespecificacionesdesarrolladasporlaIEEEparalatecnologadeLANsInalmbricas.802.11especificaunainterfazsobreelaireentreelclienteyunaestacinbaseoentredosclientesinalmbricos.LaIEEEaceptlaespecificacinen1997.Entrelosprincipalesestndarespararedesinalmbricasseencuentran:IEEE802.11,IEEE802.11a,IEEE802.11b,yIEEE802.11g.

ARQUITECTURAIEEE802.11

UnaLAN802.11estbasadaenunaarquitecturacelular,esdecir,elsistemaestdivididoenceldas,dondecadacelda(denominadaBasicServiceSet,BSS)escontroladaporunaEstacinBasellamadaPuntodeAcceso(AP),aunquetambinpuedefuncionarsinlamismaenelcasoquelasmquinassecomuniquenentreellas.LosPuntosdeAccesodelasdistintasceldasestnconectadosatravsdealgntipoderedtroncal(llamadoSistemadeDistribucin).LaLANinalmbricacompletamenteinterconectada,incluyendolasdistintasceldas,losPuntosdeAccesorespectivosyelSistemadeDistribucinesdenominadaenelestndarcomounConjuntodeServicioExtendido(ExtendedServiceSet,ESS).

ESTNDARES802.11EXISTENTESLosestndaresactualesdelafamilia802.11sonlossiguientes:802.11EselestndaroriginaldeWLANsquesoporta1o2Mbpsenlabandade2.4GHzusandoFrequencyHoppingSpreadSpectrum(FHSS)oDirectSequenceSpreadSpectrum(DSSS).802.11a

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Esunestndardealtavelocidadquesoportahasta54Mbpsenlabandade5GHz,usandounesquemadecodificacinOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexingmsqueFHSSoDSSS.802.11bEselestndardominantedelasWLANs(conocidotambincomoWi-Fi)quesoportavelocidadesdehasta11Mbpsenlabandade2.4GHz.UsasoloDSSS.802.11bfueunaratificacinde1999alestndaroriginalde802.11,permitiendocompararalafuncionalidadinalmbricaconEthernet.

802.11gEsotroestndardelasWLANsquesoportavelocidadesdehasta20Mbpsenlabandade2.4GHz.Lasredesinalmbricastendrnprontounanuevaadicinalafamiliaconformelosplanteamientossobreelfuturode802.11ncrecen.

MOTIVACIONESPARAELDESARROLLODELNUEVOESTNDAR802.11n

IEEE802.11nesunapropuestademodificacinalestndarIEEE802.11-2007paramejorarsignificativamenteelrendimientodelaredmsalldelosestndaresanteriores,talescomo802.11by802.11g,conunincrementosignificativoenlavelocidadmximadetransmisinde54Mbpsaunmximode600Mbps.Actualmentelacapafsicasoportaunavelocidadde300Mbps,conelusodedosflujosespacialesenuncanalde40MHz.Dependiendodelentorno,estopuedetraducirseenunrendimientopercibidoporelusuariode100Mbps.1

Elestndar802.11nfueratificadoporlaorganizacinIEEEel11deseptiembrede2009

Entrelasmotivacionesparaeldesarrollodelnuevoestndarseencuentran:1-Lavelocidaddetransmisinexperimentadaporlosusuariosderedesinalmbricassevesignificativamenteafectadaporlasmuchasfuentesdesobrecargadentrodelprotocolo802.11.Lasobrecargasedebeprincipalmentealosprembulosnecesariosparacadapaquete,comoporejemplo,losacusesderecibo,ventanasdecontencin,yvariosparmetrosdeespaciadoentretramas.Losproblemasdesobrecargasehicieronmsagudosconelincrementodelavelocidaddetransmisin.2-Laposibilidaddecrearparidadencuantoacapacidaddetransmisindedatosentrelossistemasinalmbricosylosnoinalmbricosdetalformaquelasempresaspuedanextendersuusoderedesinalmbricasaaquellasreasenlascualesnosepuedeutilizardebidoaquelatasadetransmisindedatosdelosproductosinalmbricosexistentesesinsuficiente.

3-Enlosdistintosestndaresdel802.11quefuerondesarrollados,laporcindedatosacarreadosdentrodelospaquetesseencogi,mientrasquelasobrecargapermanecifija.Porejemplo,elestndar802.11b,conunpicodevelocidaddetransmisindedatosde11Mbps,normalmentealcanzaunpiconetode5o6Mbps,mientrasquelosestndares802.11ay802.11g,conunpicodetransmisindedatosPHY(aniveldelacapafsica)de54Mbps,alcanzaunpiconetodealrededorde20a24Mbps.Esporestoquesedemandaunamejoraenlacapacidaddeprocesamientodedatosdecuatroacincovecessobreelmximoalcanzadocon802.11a/g.

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PROTOCOLODELASUBCAPAMAC

Elestndar802.11nopuedeutilizarelprotocoloCSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollissionDetection)utlizadoporEthernetdebidoaqueenlossistemasinalmbricosexistenlosproblemasdelaestacinexpuestaydelaestacinoculta.Ademslamayoradelosradiotransmisoresnopuedetransmitiryescucharrfagasderuido,demanerasimultnea,enunamismafrecuencia,debidoaquesonhalf-duplex.Parasolucionaresteproblema,elestndar802.11soportadosmodosdefuncionamiento:DCF(DistributedCoordinationFunction,Funcindecoordinacindistribuida):nousaningntipodecontrolcentral.PCF(PointCoordinationFunction,Funcindecoordinacinpuntual):usalaestacinbaseparacontrolartodalaactividadensucelda.

FUNCIONAMIENTODCFCuandoempleaDCF,802.11usaunprotocolollamadoCSMA/CA(CarrierSenseMultipleAccesswithCollissionAvoidance),queutilizatantoladeteccindelcanalfsicocomodelcanalvirtual.ElprotocoloCSMA/CAsoporta2mtodosdefuncionamiento:PrimermtodoCuandounaestacindeseatransmitir,escuchaelcanalytransmitesisteseencuentrainactivo.Noescuchaelcanalmientrastransmite,peroemitetodasutramalacualpodraserdestruidadebidoainterferenciaenelreceptor.Encasodequeencuentrequeelcanalestocupado,eltransmisoresperahastaqueestlibreparacomenzaratransmitir.Siocurreunacolisin,lasestacionesinvolucradasesperanuntiempoaleatorioyvuelvenaintentar.Segundomtodo33

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SebasaenelprotocoloMACAW(MultipleAccesswithCollissionAvoidanceforWireless)yusaladeteccindelcanalvirtual.Acontinuacinpresentamosunejemplodelfuncionamientodelsegundomtodo:AquieretransmitiraB,CestenelrangodeA,yDestenelrangodeB.

1-AenvaunpaqueteRequestToSend(RTS)aB,quecontieneeltamaodelatramadedatosquequieretransmitir.2-SidecideconcederlepermisoaAparatransmitir,BrespondeconunpaqueteClearToSend(CTS)quecontieneunacopiadeltamaodelatramadedatosqueAquieretransmitir.3-Aenvasutramaeiniciasutemporizadordeesperadelpaquetedeacusederecibo,queleindicarquesutramafuerecibidasatisfactoriamente.

4-Alrecibirlatramadedatoscorrectamente,BenvaaAelacusederecibo.ConsideremosloquesucededesdeelpuntodevistadeCyD:1-ComoCestenelradiodealcancedeA,recibeelpaqueteRequestToSend,percibiendoquealgunaestacinquiereiniciarunatransmisin,yapartirdelainformacincontenidaenelpaqueteRequestToSend,estimacuntotardarlatransmisindelatramadedatosyelacusederecibo,imponindoseasmismountipodecanalvirtualocupado(NAV:NetworkAllocationVector).2-ComoDestenelradiodealcancedeB,escuchaelpaqueteClearToSend,porloquetambinseimponeuncanalvirtualasmismo.

PROTOCOLODEACCESOALMEDIOCSMA/CAYMACA

ElalgoritmobsicodeaccesoaestenivelesmuysimilaralimplementadoenelestndarIEEE802.3,funcionacomosedescribeacontinuacin.

1.Antesdetransmitirinformacinaunaestacindebeanalizarelmedio,ocanalinalmbrico,paradeterminarsuestadolibre/ocupado.2.Sielmedionoestaocupadoporningunaotratramalaestacinejecutaunaaccinadicionalllamadaespaciadoentretramas(IFS).3.Siduranteesteintervalotemporal,odesdeelprincipio,elmediosedeterminaocupado,entonceslaestacindebeesperarhastaelfinaldelatransaccinactualantesderealizarcualquieraccin.4.UnavezfinalizadaestaaccincomoconsecuenciadelmedioocupadolaestacinejecutaelalgoritmoBackoff,segnelcualsedeterminaunaesperaadicionalyaleatoriaescogidauniformementeenunintervalollamadoventanadecontienda(CW).ElalgoritmoBackoffnosdaunnmeroaleatorioyenteroderanurastemporales

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(slottime)ysufuncinesladereducirlaprobabilidaddecolisinqueesmximacuandovariasestacionesestnesperandoaqueelmedioquedelibreparatransmitir.5.MientrasseejecutalaesperamarcadaporelalgoritmobackoffsecontinaescuchandoelmediodetalmaneraquesielmediosedeterminalibreduranteuntiempodealmenosIFSestaesperavaavanzandotemporalmentehastaquelaestacinconsumetodaslasranurastemporalesasignadas.Encambio,sielmedionopermanecelibreduranteuntiempoigualosuperioraIFSelalgoritmodeBackoffquedasuspendidohastaquesecumplaestacondicin.

CadaretransmisinprovocarqueelvalordeCW,queseencuentraentreunmximoyunmnimosedupliquehastallegaralvalormximo.Porotraparteelvalordeslottimeesde20useg.

CSMA/CAenunentornoinalmbricoycelularpresentaunaseriedeproblemasqueseintentanresolverconalgunamodificacin.Losdosprincipalesproblemasson:

-Nodosocultos:Unaestacincreequeelcanalestlibre,peroenrealidadestocupadoporotronodoquenooye.-Nodosexpuestos:Unaestacincreequeelcanalestocupado,peroenrealidadestlibrepueselnodoalqueoyenoleinterferiraparatransmitiraotrodestino.LasolucinpropuestaesMACA(MultiAccessCollisionAvoidance)

Segnesteprotocolo,antesdetransmitirelemisorenvaunatramaRTS(Requesttosend),indicandolalongituddedatosquerequiereenviar.ElreceptorlecontestaconunatramaCTS(CleartoSend),repitiendolalongitud.AlrecibirCTS,elemisorenvasusdatos.

Losnodosseguirnunaseriedenormasparaevitarlosnodosocultosyexpuestos:

-AlescucharRTS,hayqueesperaruntiempoporelCTS.-AlescucharunCTS,hayqueesperarsegnsulongitud.

Lasolucinfinalde802.11utilizaMACAconCSMA/CAparaenviarlosRTSyCTS

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FUNCIONAMIENTOPCF

PorencimadelafuncionalidadDCFsesitalafuncindecoordinacinpuntualPCF,asociadaalastransmisioneslibresdecontiendaqueutilizantcnicasdeaccesodeterminsticas.ElestndarIEEE802.11,enconcreto,defineunatcnicadeinterrogacincirculardesdeelpuntodeaccesoparaestenivel.Estafuncionalidadestpensadaparaserviciosdetiposncronoquenotoleranretardosaleatoriosenelaccesoalmedio.

Estosdosmtodosdeaccesopuedenoperarconjuntamentedentrodeunamismaceldaoconjuntobsicodeserviciosdentrodeunaestructurallamadasupertrama.Unapartedeestasupertramaseasignaalperiododecontiendapermitiendoalsubconjuntodeestacionesquelorequierantransmitirbajomecanismosaleatorios.Unavezfinalizaesteperiodoelpuntodeaccesotomaelmedioyseiniciaunperiodolibredecontiendaenelquepuedentransmitiresrestodeestacionesdelaceldaqueutilizantcnicasdeterminsticas.

ElfuncionamientodePFCestotalmentecompatibleconelmodoDFC,observndosequeelfuncionamientoestransparenteparalasestaciones.Deestamanera,unaestacinseasociar(sedardealtaenunmodoinfraestructural)demodoquepuedaactuarenelperiodoCFP,declarndosecomoCFPollable,oporelcontrario,sesituarsuNAVsegnlasindicacionesdelpuntodecoordinacin.

Laestacinbasesondeaalasdemsestaciones,preguntndolessitienenalgoparaenviar.Elmecanismobsicoesquelaestacinbasedifundasutramadesondeodemaneraperidica(10a100veces/seg).Estatramatieneparmetrosdelsistema,comosecuenciasdesaltoytiemposdepermanencia,sincronizacindereloj,etc.Tambininvitaalasnuevasestacionesasuscribirsealsondeo.PCFyDCFpuedencoexistir,sisedefinecuidadosamenteeltiempoentretramas.Sedefinen4intervalosdiferentesloscualessesucedenenelsiguienteorden:SIFS(ShortInterFrameSpacing):seusaparapermitiralasdistintaspartesdeundilogosimplelaposibilidaddetransmitirsinlaintervencindelaestacinbase.PIFS(PCFInterFrameSpacing):siemprehayunasolaestacinquepuederesponderdentrodeunSIFS,sinolohace,transcurreuntiempoPIFSylaestacinbasepuedeenviarunatramadesondeo.DIFS(DCFInterFrameSpacing):silaestacinbasenotienenadaquedecir,pasauntiempoDIFS,aqucualquierestacinpodraintentaradquirirelcanalparaenviarunanuevatrama.

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EIFS(ExtendedInterFrameSpacing):sinadietenadatosparaenviar,unaestacinqueharecibidounatramaerrneapuedeusaresteintervaloparareportarlo.

6.-ACCESOALMEDIOENREDESFDDI(INTERFAZDEDISTRIBUCINDEDATOSPORFIBRA)

QUEESUNAREDFDDI?

Setratadeundobleanilloqueinterconectavariedaddedispositivosaunavelocidadmximade100Mbpsentreunmximode1000estacionessobredistanciasdehasta200km.Siserompeuncableofallaunnodo,FDDIescapazdeseguirinterconectandolared(toleranteafallos)bienutilizandoelanillonorotoobienaislandoelnododefectuoso.Cadaanillotrabajaa100Mbpsyesunconjuntodeestacionesactivas,conectadasenserie,formandounbuclecerrado.Sesueleutilizarfibraptica(altoanchodebandaybajatasadeerrores).

LaFDDIfuediseadaparacumplirlosrequerimientosderedesindividualesdealtavelocidad,yconexionesdealtavelocidadentreredesindividuales.

ElestndarFDDIlodesarrolloelcomitdeestndaresacreditadoX3T9.5,queestreconocidoporelInstitutoAmericanoNacionaldeEstndares(ANSI).Elestandarestbasadoenelcabledefibraptica,tieneunavelocidadde100Mbpsyutilizaelmtododeaccesodepasodetestigo.LasprincipalesrazonesparaseleccionarFDDIsonladistancia,laseguridadylavelocidad.

FDDIusafibramultimodoporqueelgastoadicionaldelasfibrasdemodoniconoesnecesarioparaejecutartrabajoenredasolo100Mbps.TambinusaLEDsbastantemsqueLasers,nosolodebidoasubajocoste,perotambinporqueFDDIpuedeavecesusarseparaconectardirectamentealusuarioconlasestacionesdetrabajo.Hayunpeligro,quelosusuarioscuriosospuedenocasionalmentedesconectarelconectordefibraymirardirectamentelosbitsmoversea100Mbps,conloslaserslosusuarioscuriosospuedenterminarconunhoyoenlaretina.LosLEDssondemasiadodbilesparahacercualquierdaoenelojoperosonsuficientementefuertesparatransferirdatosconprecisina100Mbps.LasespecificacionesdediseodeFDDInopermitenunerrormayorde2.5*exp10bits.Muchasimplementacioneslopodrnhacermuchomejor.

CARACTERSTICASDELASREDESFDDI:

EsquemaMACdepasodetestigobasadoenIEEE802.5.CompatibilidadconLANsbasadasenIEEE802.

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Fibrapticaotrenzado.DobleanillocontoleranciaafallosVelocidadde100MbpsHasta1000dispositivosHasta200Km.poranillodefibraAsignacindinmicadeanchodebanda(serviciossncronosyasncronos)}

TIPOSBSICOSDEESTACIONESENFDDI

Estacionessimples:Conectadassloalanilloprimario.Siserompeesteanillo,puedenquedaraisladasdelared.

Estacionesduales:Seconectanconlosdosanillos.Siunodeellosserompe,lasdosestacionesalosladosutilizanelotroanilloparareconstruirelanillolgico.

Concentrador:Sonnodoscapacesdeconectarsealosanillosydeinterconectarvariasestaciones.Hayconcentradorestantosimplescomoduales.

VENTAJAS

LamayorventajadeFDDIessutasadeoperacinysufiabilidad.EstohacealaredFDDIunmecanismoatractivoparaproporcionarcapacidaddeconexinderedesdebajavelocidad.

Comosemencionpreviamente,elestndarFDDIespecificaundobleanillodefibraptica.Eldobleanilloproporcionaunaarquitecturaquepermiteredundancialacualpuedeevitarelefectodeunfallodelared.Dehecho,elestndarFDDIdefineunmecanismodeautoencabezamientoquepermitealasestacionesidentificarunfalloytomarlasmedidaspertinentes.Siunaestacinidentificaunfalloenelcablepuedeenviarunasealasu"ladosano".Suvecinoenelotroladodelfallotambinpuedehacerlomismoresultandoqueelanillodualsehaconvertidoenunanillosimplequemantienelaconectividadenlared.

OtrasventajasdeFDDIsonelusodelmedioptico.Estasventajasincluyenlahabilidadparainstalarcablepticosinelusodeconductos,laextensindeladistanciadetransmisindeunsistemaptico,inmunidadalasinterferenciaselctricas,ysualtogradodeseguridaddesdequeuncablepticoescasiimposibledepinchar.

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DESVENTAJAS

ElprincipalinconvenientedeFDDIeselaltocostedelafibrapticaydelosmecanismosnecesariosparallevarlaacabo(conversores,transceptores,etc.).Paraminimizarelimpactodelaltocoste,sepuedenutilizardosopciones:fibrapticadebajocosteopartrenzado.AmbassolucionesdisminuyenlaeficienciadeFDDI.

METODODEACCESOALMEDIO

Figura1

ElcableadoFDDIconsisteendosanillosdefibras,unotransmitiendoenelsentidodelasagujasdelreloj,yelotrotransmitiendoenelotrosentido,comoseilustraenlafigura1.Sialgunodelosdosserompe,elotropuedeserusadocomobackup.Siambosserompenenelmismopunto,porejemplo,debidoaunincendiouotroaccidenteenelconductodelcable,los2anillospuedenserunidosenunanillosimpleconaproximadamentelamitaddelongitud,comosemuestraenlafigura2.Cadaestacincontienerelaysquepuedenserusadosparaunirlosdosanillosodesviarlaestacinenelcasoqueocurranproblemasconlaestacin.

Figura2

ElmtododeaccesodelaFDDIeselpasodetestigoporunanillo.LosestndaresFDDIsonsimilaresalprotocoloTokenRing802.5delIEEE,aunquedifiereenlosmecanismosdemanejodeltestigo,asignacindeaccesosygestindefallos.

ManejodeTestigos

Unpaquetededatosconunformatoespecfico(eltestigo)pasadeunaestacinalasiguientealrededordelanillo.Cuandounaestacinrecibeeltestigo,sepermitelatransmisin.La

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estacinpuedeenviartantospaquetesdedatoscomodeseehastaqueseconsumeuntiempopredeterminado.Cuandolasestacionesnotienenmsdatosquetransmitirosehaalcanzadoellmitedetiempo,transmiteeltestigo.Cadaestacindelaredvuelveatransmitirlospaquetesdedatosyrecibeycopiaaquellosquevandirigidosaella.Cuandounpaquetededatosvuelvealaestacinquelohaenviado,dichaestacinesresponsabledeeliminarledelanillo.

Cuandolasestacionescopianlospaquetesdedatos,puedenestablecerbitsdeestadoenellosparaindicarsisehandetectadoerroresono,parareconocerdireccionesocopiarpaquetesdedatosparaprocesamiento.Enbaseaestosbitsdeestado,laestacintransmisorapuededeterminarsiunpaquetededatosseharecibidoconxito.ElprocesamientoyretransmisinderecuperacionesdeerroresnoformanpartedelosdosprimerosnivelesdelosjuegosdeprotocolosOSI,sinoquesedejanparalosnivelessuperiores.

Dadoqueeltestigopasaaotraestacintanprontocomohaterminadodetransmitirlospaquetesdedatos,unaestacinpuedetransmitirnuevosdatosmientrasquelosotrosestncirculandoporelanillo.Portanto,mltiplespaquetesdedatosdemltiplesestacionespodranestarenlaredalmismotiempo.

AsignacindeAcceso

LaFDDInoutilizaelmecanismodeprioridaddocumentadoenelestndardelaredTokenRing802.5delIEEE.Enlugardeello,utilizaunesquemadeasignacindecapacidadbasadaeneltiempoquetardaeltestigoenvolver.Esteesquemaestdiseadoparasoportarunamezcladetransmisionesdeflujosyrfagasytransmisionesqueimplicandialogoentreunaparejadeestaciones.

Sedefinendostiposdepaquetesdedato:Sncronosyasncronos.

Sepuedenasignaracadaestacindetrabajociertoespaciodetiempoparatransmitirpaquetesdedatossncronos.Esteintervalosedenominaasignacinsncrona.Tambinsedefineuntiempoobjetivoderotacindeltestigo(TTRT,TargetTokenRotationTime)paralared.ElTTRTdebeserbastantegrandeparaacomodarlasumadetodoslostiemposdetransmisinsncronosdecadaestacinmseltiempoquetardaelpaquetededatosmslargoposibleenviajaratravsdelanillo.Cadaestacincontrolaeltiempotranscurridodesdequerecibielltimotestigo.Cuandorecibeelsiguientetestigo,registraeltiempotranscurrido,ydespustransmitelospaquetesdedatossncronosdurantesutiempodeasignacinsncronos.SieltiempotranscurridoqueseharegistradocuandoserecibeeltestigoesmenorqueelTTRT,laestacinpuedeenviarpaquetesdedatosasncronosduranteunperiodoigualaladiferenciadetiempo.Portanto,lasestacionesquetieneunaasignacinsncronagarantizanlatransmisindepaquetesdedatossncronos,peropuedentambintransmitirpaquetesdedatosasncronosenelcasodetenertiempo.Opcionalmente,lospaquetesdedatosasncronospuedensubdividirseutilizandonivelesdeprioridad,queseusanparaestablecerlaprioridadenlatransmisindetraficoasncrono.

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LaFDDItambinproporcionadilogosmultipaquete.Cuandounaestacinnecesitaestablecerundialogoconotra,puedehacerloutilizandolacapacidaddetransmisinasncrona.Despusdehabertransmitidoelprimerpaquetededatosparaestablecereldialogo,transmiteuntestigorestringido.Sololaestacinquerecibeelprimerpaquetededatospuedeutilizareltestigorestringidoparatransmitirpaquetesdedatosasncronos.Lasdosestacionespuedenentoncesintercambiardatosytestigosrestringidosmientrasqueduraeldialogo.Duranteestetiempo,lasdemsestacionessolopuedentransmitirpaquetesdedatossncronos.

TiemposFDDI

LosestadosestndarreferenciadosparacadaestacinFDDImantendrn3tiempospararegularlasoperacionesenelanillo.Losvaloresdeestostiempossonadministradoslocalmente.Puedenvariardeestacinenestacindelanilloprovisto.

EstostiempossoneltiempodetenenciadelToken(THT),tiempodetransmisinvalido(TVX)ytiempoderotacindelToken(TR).

LossiguienteselementosdeclculodetiempossontomadosdelestndarFDDI.

Dmax=1,617ms(pordefecto)=Latenciamximadelanillo.

Mmax=1000(pordefecto)=MximonmerodeentidadesMAC

Imax=25,0ms=Tiempomximodeinsercindeestacinfsica.

Amax=1,0ms=Tiempomximodeadquisicindelaseal.

TiempoToken=0,00088ms=LongituddelToken(6+16smbolos).

Lmax=0,0035ms=Mximotiempoparatransmitirlatramasetup.

Fmax=(Lalongitudmximadelatramaes9000smbolosms16smbolosdeprembulos).

PeticinFR=0,00256ms=Longituddepeticindetrama.

LapeticinFReseltiemporequeridoparatransmitirunatramadepeticinylos16smbolosdeprembulo.

GESTINDEFALLOS.

Paralosproblemasrelacionadosconelmanejodetestigos,FDDIespecificatcnicasgeneralesdegestindefallos.Todaslasestacionesdelaredsonresponsablesdelamonitorizacindelprotocolodepasodetestigoydelainicializacindelanillosiseproducencondicionesnovlidas.Unacondicinnovalidaincluyeunperiodolargodeinactividaddelanillo(loqueindicauntestigoperdido),ounperiodolargodetransmisindedatossinuntestigo(loquesignificaunpaquetededatospersistente).

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Cuandounaestacindetectacualquieradeestascondiciones,comienzalainicializacindelanilloconelprocedimientodereclamacindeltestigo.Laestacinemiteunflujocontinuodepaquetesdedatosdecontrol,denominadospaquetesdereclamacin.CadapaquetededatoscontieneunvalordeTTRTsugerido.Siunaestacinqueenvapaquetesdereclamacinrecibeunodeotraestacin,comparasusvaloresdeTTRT.SisupropioTTRTesmenor,continuatransmitiendolospaquetesdereclamacin.Sielvalordelaotraestacinesmenor,transmitelospaquetesdedichaestacin.Silosvaloressoniguales,seusaladireccindelaestacinparadeterminarqueestacintieneprecedencia.Eventualmente,elpaquetedereclamacinquetieneelmenorvalordeTTRTpasaporotrasestacionesyvuelvealaestacintransmisora.Enestemomento,laestacintransmisorasereconocecomolaganadoradelprocesodereclamacindeltestigo.

Entoncescomienzalainicializacinrealdelanillo.LaganadoradelprocesodereclamacindeltestigotransmiteuntestigoquecontienesuvalordeTTRT.Lasdemsestacionesreconocenqueahoraelanillosehainicializadoyaque,anteriormente,hanrecibidolospaquetesdereclamacinenlugardelostestigos.CadaestacinsalvaelvalorTTRT,realizaelprocesodeinicializacinypasaeltestigoalasiguienteestacin.Nosetransmiteningnpaquetededatoshastaqueeltestigohapasadounavezporelanillo.

Cuandoseproduceunfalloimportante,talcomounarupturadelanillo,seusaunprocesofaro.Cuandounaestacinquehaesta

BIBLIOGRAFIA:

http://es.wikipedia.org/wiki/Control_de_acceso_al_medio

http://translate.google.com.pe/translate?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://www.theparticle.com/cs/bc/net/mac.pdf

http://translate.google.com.pe/translate?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Media_access_control

CISCO-Redesdecomputadoras

RedesdeComputadoras,4taEdicinAndrewS.Tanenbaum

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