Transmisión de Paquetes

Transmisión de Paquetes
Redes de Computadores 2001
Agustín J. González
Transmisión de Paquetes
• La información a transmitir (datos) es dividida en
pequeños bloques llamados “paquetes”.
• Las redes que usan esta tecnología son las Redes de
Paquetes o Conmutación de Paquetes
• Ventajas:
– Ayuda a recuperarse de errores durante la transmisión.
– Permite compartir conexiones físicas y hardware asociado a éstas.
Esto también mejora la utilización de los recursos.
Transmisión Síncrona
• Cuando se envían paquetes se utiliza transmisión síncrona a nivel del
bit y byte (8 bits).
• La RS-232 no resulta eficiente para la transmisión de paquetes (al
menos 2 bits adicionales por caracter).
• Además, la sincronización al caracter es menos confiable en largas
tiras de bits debido a que el reloj del receptor utiliza sólo el 1er bit para
extraer la información de sincronización.
• La transmisión síncrona consiste en enviar muchos bits de
información enmarcándolos en una secuencia conocida de bits de
inicio - para que el reloj del receptor pueda extraer la información de
sincronización - y un tren de bits acordado para señalar el término de
los datos. La secuencia: encabezado de sincronización, datos y
demarcaciónde término se conoce como trama.
Paquetes v/s Tramas
• Transmisión de paquetes es una idea general que apunta a
al forma como la información es enviada (división en
pequeños bloques que pueden tomar rutas distintas)
• La definición específica de paquetes para una tecnología
dada es conocida bajo el término trama (frame). La trama
corresponde a la información “útil” más la información de
control necesaria para recibir cada paquete.
• Las tramas contienen un patrón de inicio y otro de término.
Su formato depende si es transmisión orientada al caracter
o bit.
Transmisión orientada al caracter y al bit
• En la práctica se usan dos esquemas :
• La transmisión síncrona orientada al carácter
– El bloque de datos es tratado como una sequencia de caracteres
(usualmente de 8 bits).
SYN SYN
1 o más SYN
•
Más Caracteres de control
Datos
Caracteres de control
La transmisión síncrona orientada al bit
– El bloque de datos es tratado como una sequencia de bits
Campo de datos
flag
Campo de control
flag
Campo de control
Marcas de inicio y fin de trama
• Desventajas de poner marcas de inicio y fin de
trama:
– Overhead: i.e. El uso de símbolos que no portan
información “útil”. Considere secuencia de paquetes
adyacentes.
• Ventaja:
– permiten detectar fallas en los computadores y/o
enlaces.
• Qué pasa si estos símbolos aparecen en los datos?
Bytes y bits de Relleno
• No podemos reservar dos símbolos para uso
exclusivo de la red.
• El tx modifica levemente la secuencia que
envía para asegurar que las marcas de inicio
y término sean únicas.
• La red inserta bytes o bits extras cuando las
marcas aparece en los datos. Esta técnica se
conoce como byte stuffing o bit stuffing.
Ejemplo: byte stuffing
Errores de Transmisión
• Son producidos por: rayos, bajas de energía, y otras
interferencias electromagnéticas (motores eléctricos).
• La interferencia puede:
– destruir parcialmente la señal.
– destruir completamente la señal.
– crear ruido aleatorios que parecer datos reales.
• Mecanismos de detección:
–
–
–
–
Bit de paridad
Sumas de chequeo
Chequeo de redundancia longitudinal
Chequeo de redundancia cíclica
Chequeos vía bits de Paridad
• Similar al bit de paridad de la RS-232
• Principal problema es que este técnica no es capaz de
detectar patrones de error típicos. Ej. como errores dobles.
• Alternativas: agregar más bits de paridad.
• Sumas de chequeo:
• El tx envía la suma palabras de 16 o 32 bits de un paquete.
• El receptor efectúa la misma evaluación para detectar
errores.
Puede ser suma simple también OR-EX
Chequeos de Redundancia Cíclicas
• Las sumas de chequeo son superadas por los chequeos de
redundancia cíclicas (Cyclic Redundancy Check o CRC)
en su capacidad para detectar errores.
• También son conocidos como secuencias de chequeo de
trama (Frame Check Sequence o FSC)
• La idea es interpretar los datos a codificar como un
polinomio. Este es multiplicado por una potencia de dos
(2n*M)y luego dividido por otro polinomio de menor grado
(P). Finalmente se envía 2n*M+R, donde R es el resto de la
división
Ejemplo de CRC
• Considere:
– Mensaje M = 1010001101 (10 bits)
– “Polinomio” codificador: 110101 (6 bits)
– Resto (CRC o FCS): por ser calculado (5 bits)
• Pasos:
– El mensaje se multiplica por 25 (siempre es uno menos
que el numero de bits del polinomio codificador)
– El producto se divide por P. Se usa aritmética módulo 2.
– El resto es sumado al producto 25 * M.
– El receptor detecta la presencia de errores cuando al hacer
su división el resto resulta no nulo.
Implementación en hardware
• Si P = 10001000000100001
• En otras palabras: P(X)=X16+X12+X5+1
• El circuito de hardware es como sigue:
•
AL término del mensaje el resto es el valor del registro de desplazamiento