1. Solución - Universidad de Costa Rica

UNIVERSIDAD DE COSTA RICA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
REDES DE COMPUTADORES IE-0425
I CICLO 2015 - Autor: Jean Carlos Chavarría Hughes
Tarea4: Control de acceso al medio
1.
Solución
† Un grupo de N estaciones comparte un canal ALOHA puro de 56 Kbps. La salida de
cada estación es una trama de 1000 bits en promedio cada 100 segundos, aun si la
anterior no se ha enviado (por ejemplo, las estaciones pueden almacenar en bufer las
tramas salientes). Cual es el valor máximo de N?
Solución Se puede recordar que ALOHA puro logra un throughput de aproximadamente 18,4 %, cuando opera a una carga rasonable. En este caso, el canal tiene una
capacidad de 56kbps, pero solamente 10.3kbps se utilizan, es decir 0,184 · 56k, así,
son 10.3kbps que se deben dividir en N estaciones. Fácilmente se puede deducir que
entonces el valor de N no puede ser mayor de
cada estación requiere 10bps = 1000bits
100seg
10,3kbps
N = 10bps = 1030.
† 4.4) Una gran población de usuarios de ALOHA genera 50 solicitudes/segundo, incluyendo tanto las originales como las retransmisiones. El tiempo se divide en ranuras de
40 mseg.
1. La oportunidad de éxito en primer intento corresponde a P1 .
P1 = e−G · (1 − e−G )k−1 .
Donde k = 1 y G = 2.
Recuerde que G corresponde a la razón total de datos presentados a la red para
transmision referente a la carga ofrecida, lo cual se puede calcular como el número
de intentos multiplicado por el ancho de la ranura, así: G = 50 · 40ms = 2
2. La probabilidad de que haya exactamente k colisiones y después un éxito corresponde a Pk .
Pk = e−G (1 − e−G )k−1
3. El número
de transmisión necesarios corresponde a E:
P∞ esperado
P∞de intentos
−G
E = k=1 kPk = k=1 ke (1 − e−G )k−1 = eG
† Una LAN CSMA/CD (no la 802.3) de 10 Mbps y 1 Km de largo tiene una velocidad
de propagación de 200 m/useg. En este sistema no se permiten los repetidores. Las
tramas de datos tienen 256 bits de longitud, incluidos 32 bits de encabezado, suma de
verificación y otra sobrecarga. La primera ranura de bits tras una transmisión exitosa
se reserva para que el receptor capture el canal y envie una trama de confirmación
de recepción de 32 bits. Cual es la tasa de datos efectiva, excluyendo la sobrecarga,
suponiendo que no hay colisiones?
Solución Al excluir la sobrecarga, se puede resolver mediante el siguiente procedi1Km
miento: Transmisor utiliza el cable 2 · 200m/us
= 10us
256b
Transmitiendo los datos: 10M = 25,6us
1Km
El retardo de propagación del último bit es: 200m/us
= 5us
1Km
El receptor lo utiliza durante: 2 · 200m/us = 10us
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32
Transmitiendo el ACK: 10M
= 3,2us
El retardo de propagación del último bit es:
Finalmente la tasa de datos efectiva es
2.
1Km
200m/us
= 5us
256−32
10+25,6+5+10+3,2+5
= 3,8M bps
Adicionales
† Explique brevemente el protocolo SNAP, RFC 1042. Lo que interesa es que explique
como coexiste este protocolo con el protocolo 802.2 de las versión 802.3 de Ethernet.
Básicamente el protocol SNAP (subnetwork access protocol) es una extensión del IEEE
802.2 LLC que se utiliza para distinguir los protocolos de capas superiores, para lo cual
utiliza 8bits en el header del IEEE 802.2. Estos bits son anexados a los paquetes en el
nodo transmisor para buscar que el receptor pase el frame al dispositivo apropiado.
La principal importancia y justificación de implementar un SAP se basa en que es muy
común que en una misma capa del modelo de referencia se tengan diferentes protocolos, pero un programa solo se puede comunicar con otro programa que este ejecutando
el mismo protocolo en el destino, por lo tanto para que coexistan múltiples protocolos,
se necesita un método que permita diferenciar entre ellos.
La manera en que se implementa esta definida en IEEE802 Overview and Architecture
document, como se puede observar en la Tabla 1. Básicamente si el encabezado 802.2
LLC contiene los valores 0xAA o 0xAB en los primeros dos octetos (DSAP y SSAP),
entonces el quinto octeto del encabezado corresponde al OUI (Organizationally Unique
Identifier ) del protocolo SNAP, el cual es de 3 octetos de tamaño y los últimos 2 octetos
representan el ID del protocolo superior. Si el OUI es 0x000000, se tiene un tipo Ethernet.
De esta manera es como logran coexistir ambos protocolos y se logra tener múltiples
protocolos en una misma capa del modelo de referencia.
802.2 LLC Header
DSAP SSAP Control
1 octet 1 octet 1 or 2 octets
SNAP extension
OUI
Protocol ID
3 octets 2 octets
Tabla 1: Estructura del encabezado LLC y SNAP
Finalmente el RFC Request for comments 1042 se puede en la página [IETF|RFC1042]
y su objetivo principal es permitir compatibilidad e interoperatibilidad entre la transmisión
de datagramas IP y solicitudes o respuestas ARP.
† Muestre el formato y los valores importantes de la trama usando SNAP en una trama
802.3 y LLC. Cuantos bytes se necesitan adicionales. En cuanto reduce el tamaño del
campo de datos de una trama 802.3.
Tal y como se puede observar en la Figura 1, el espacio de trama esta divido en diferentes partes como se menciono en la Tabla 1 de la pregunta anterior. En terminos
generales, sobre Ethernet los 8 octetos ocupados por LLC y SNAP reducen el tamaño
de payload disponible a 1492 bytes, comparado con el Ethernet II.
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Figura 1: Formato de la trama 802.3 y LLC
Referencias
[Tanenbaum | Wetherall, 2012] ANDREW S. TANENBAUM y DAVID J. WETHERALL. Redes
de computadoras. 5ta Edición. PEARSON EDUCACIÓN, México, 2012. ISBN: 978-607-320817-8.
[Savvius: Wildpackets.] omado de http://www.wildpackets.com/resources/compendium/
ethernet/frame_snap_iee8023 el 22 de mayo de 2015.
[Techopedia: Cory Janssen.] omado de http://www.techopedia.com/definition/24878/
subnetwork-access-protocol-snap el 22 de mayo de 2015.
[Network sorcery: IEEE802.2 LLC, Logical Link Control.] omado de http://networksorcery.
com/enp/protocol/IEEE8022.htm el 22 de mayo de 2015.
[IETF|RFC1042] Tomado de https://www.ietf.org/rfc/rfc1042.txt el 22 de mayo de
2015.