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Mecanismos de Acceso y Estándar IEEE 802.3

Mecanismos de Acceso y Estándar IEEE 802.3. Redes LAN. Clasificación de las redes en función de su comunicación: Conexión punto a punto (usualmente redes WAN) Canales de difusión o de broadcast (redes LAN)

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Mecanismos de Acceso y Estándar IEEE 802.3

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  1. Mecanismos de Acceso y Estándar IEEE 802.3

  2. Redes LAN • Clasificación de las redes en función de su comunicación: • Conexión punto a punto (usualmente redes WAN) • Canales de difusión o de broadcast (redes LAN) • El objetivo en las redes de difusión, es definir un mecanismo que determine quien gana acceso al medio. • El protocolo utilizado pertenece a la subcapa de enlace llamada MAC (Medium Access Control). • Existen dos formas de asignación del canal: • Estática • Dinámica

  3. Asignación estática • Las formas tradicionales de asignación estática son: • FDM (Frecuency Domain Multiplexing) • TDM (Time Domain Multiplexing) • Para N usuarios, el espectro de frecuencias o de tiempo, se divide en N canales. • Desventajas: • Para un número grande de usuarios, los recursos son limitados. • Para el tráfico en forma de ráfaga, el canal se desperdicia (es ineficiente).

  4. Asignación dinámica • Suposiciones del modelo: 1) Existen N estaciones con una determinada probabilidad de generar tramas en un intervalo de tiempo dado. 2) Existe un canal único donde se tx o rx con la misma prioridad. 3) Las estaciones tienen capacidad de detectar colisiones. 4) La transmisión puede ser asíncrona o síncrona (canales ranurados). 5) Posibilidad de sensar o no la portadora.

  5. Protocolos de acceso múltiple • Por competencia: 1) ALOHA (puro y ranurado) 2) Sensado de portadora (ej. Ethernet) - 1 persistente - no persistente - p persistente • Control de Token (ej. FDDI, Token Ring) • Round Robin (ej. 100VG-AnyLAN) • Bus doble (ej. DQDB) • Anillo ranurado (ej. Anillo de Cambridge)

  6. Acceso múltiple (ALOHA puro) • Mecanismo desarrollado en la Universidad de Hawaii en 1970. • Se utilizó en una red de estaciones terrenas de radio. Usuario A B C t0 t

  7. Acceso múltiple (ALOHA ranurado) • El tiempo se ranuró en intervalos iguales de valor T, llamado Tiempo de trama = Longitud de la trama dividido entre la velocidad de transmisión. Usuario A B C t0 T T

  8. Sensado de portadora • CSMA (Carrier Sense Multiple Access). • Tipos: 1) 1 persistente - Escucha el canal, si está ocupado espera hasta que esté libre. 2) No-persistente - Escucha el canal, si está ocupado espera un tiempo aleatorio. 3) P-persistente - Utiliza canales ranurados de tiempo. - Si está libre, tx con probabilidad P o espera con probabilidad Q=1-P hasta el siguiente slot de tiempo.

  9. CSMA/CD t = D t A inicia Transmisión A B t =tp -D t B inicia Transmisión A B

  10. CSMA/CD (cont…) t =tp B detecta colisión A B t = 2tp A detecta colisión A B

  11. Control de Token TOKEN Anillo lógico o físico A B D C

  12. Topologías para redes LAN A A C B D BUS B D C ANILLO ARBOL A B ESTRELLA A B C D C D

  13. Estándares IEEE 802 IEEE 802.2 LLC (Logical Link Control) Capa Enlace 802.3 CSMA/ CD 802.4 Token Bus 802.5 Token Ring 802.6 DQDB (MAN) 802.12 100-VG AnyLAN Capa Física

  14. IEEE 802.3 10Base5 10Base2 10Broad36 10BaseT Coax. Grueso (50 ohm) Coax. Delgado (50 ohm) Coaxial (75 ohm) Par trenzado Cable Banda base (manchester) Banda base (manchester) Banda ancha (DPSK) Banda base (manchester) Señalización Long. Segmento 500 mts 185 mts 1800 mts 100 mts Long. Red 2500 mts 925 mts 3600 mts 400 mts 100 30 * * Nodos X Segmento

  15. 802.3 (10Base5) Min. 2.5 mts Transceiver Transceiver Drop cable (cable AUI) Max. 50 mts

  16. 802.3 (10Base2) Terminador 50 ohm Min. 0.5 mts

  17. 802.3 (10BaseT) HUB Pc Pc Pc HUB HUB Max. 100 mts Ta Pc Pc Pc Tb Pc A B C D A y B transmiten Ta: Transmisión de A Tb: Transmisión de B Pc: Propagación de la colisión

  18. Codificación de línea 1 0 1 1 0 J K Manchester Manchester Diferencial

  19. Formato de Trama 7 1 2/6 2/6 2 <1518 4 Preámbulo SFD @ d @ f Long. Info Pad FCS # de bytes en el campo de datos Sincronización 10101010 Relleno Dir. destino Delimitador de inicio 10101011 Verificación de error Dir. fuente

  20. Direcciones MAC I/G U/L 46 bits 0 individual 1 grupo 0 universal 1 local Dir. MAC (Hexadecimal) Fabricante 00 : 00 : 0C : xx : xx : xx Cisco 00 : 00 : 1D : xx : xx : xx Cabletron 08 : 00 : 20 : xx : xx : xx Sun 08 : 00 : 2B : xx : xx : xx Dec 08 : 00 : 5A : xx : xx : xx IBM

  21. Ejemplo de trama ethernet Dir. destino Dir. fuente Protocolo (DEC LAT) 09 00 2B 00 00 0F 08 00 2B 2F EB 00 60 04 28 00 ..+.....+/..`.(. 05 05 05 01 BD F7 DC 05 1E 00 01 01 05 50 4F 4C .............POL 55 58 06 55 4C 54 52 49 58 01 01 05 50 4F 4C 55 UX.ULTRIX...POLU 58 11 55 4C 54 52 49 58 20 34 2E 35 20 28 52 49 X.ULTRIX.4.5.(RI 53 43 29 01 01 SC).. CRC

  22. IEEE 802.3 (Tx de trama) Forma Trama Portadora? S N Espera Tgap Inicia Tx Tx JAM Inc. intentos Detecta colisión? S N N S Limite intentos? Espera tiempo aleatorio Termina sesión

  23. IEEE 802.3 (Rx de trama) Señal detectada? N S Se sincroniza y espera SFD Tamaño y FCS ok? N S Dir. Dest. Propio? N S Descarta trama Pasa Info. a capas superiores

  24. Algoritmo Exponencial Binario Truncado While attempts < attempLimit (16) K := Min ( attempts, backoffLimit (10) ) r := Random [ 0, 2k ] delay := r * slotTime

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