redes de area local

REDES Y SISTEMAS OPERATIVOS
DISTRIBUIDOS
2. INTRODUCCION A LAS REDES Y SISTEMAS
ABIERTOS
2.0
COMPARACION CON LOS PROTOCOLOS
UTILIZADOS EN EL SERVICIO POSTAL
2.1
EL MODELO OSI
INTERCONEXION DE SISTEMAS ABIERTOS
ARQUITECTURA DE RED
Basado en un MODELO DE RED en el que se fundamenta el
PRINCIPIO POR CAPAS (ENCAPSULADO DE DATOS)
especifica
PROTOCOLOS
INTERFASES
SERVICIOS
"Permite la comunicación entre dos entidades cualesquiera sin
importar la ubicación del equipo, su fabricante ni su capacidad
de proceso"
CAPA 1 (FISICA)
DEFINE:
La necesidad de conectar la entidad al medio de transmisión
PERMITE:
Transmitir y recibir datos desde y hacia la entidad.
TRATA:
Los aspectos mecánicos, eléctricos y funcionales del circuito de datos. Por
ejemplo, las normas relacionadas con esta capa incluyen la descripción de
cables entre dispositivos, tipos de conector, número y uso de los
terminales de los cables, niveles de tensión, puesta a tierra, etc.
2.2
CAPA 2 (ENLACE)
DEFINE:
La necesidad del establecimiento de un enlace entre dos nodos adyacentes
de la red, controlando el acceso de los mensajes a la línea, detección de
errores, y la retransmisión de los paquetes con error.
PERMITE:
Ejecutar la transferencia de datos entre nodos adyacentes con el mínimo
de errores.
TRATA:
De asegurar que el mensaje enviado alcance su destino en la otra punta
del enlace en la forma que originalmente se envió. Esta función es
independiente de la tecnología física que se utiliza para la transmisión.
CAPA 3 (RED)
DEFINE:
La necesidad de encaminar la información a través de la red (uso de
direcciones)
PERMITE:
La comunicación entre entidades que no tienen conexión directa (usando
los servicios de entidades intermedias)
TRATA:
De buscar los medios para transferir los datos a través de una ruta lo más
eficiente posible. Utiliza encaminamiento(ruteo), conmutación,
segmentación, bloqueo, multiplexado, etc.
2.3
CAPA 4 (TRANSPORTE)
DEFINE:
La necesidad de proveer conexión punta a punta (entre extremos) y
asegurar el nivel de calidad de servicio necesario.
PERMITE:
La integridad de los datos.
TRATA:
De detectar y corregir errores de punta a punta, para asegurar que los
bloques de datos hayan sido recibidos por el destinatario y que llegaron
en el orden correcto. Esta función se activa únicamente en los nodos
finales.
CAPA 5 (SESION)
DEFINE:
La necesidad de administrar y controlar las sesiones (usuarios) y los
mecanismos para organizar y estructurar la interacción entre procesos
PERMITE:
La comunicación adecuada entre dos procesos computacionales
TRATA:
El intercambio de datos entre dos usuarios.
El ensamblado de los mensajes físicos en mensajes lógicos. Por ejemplo,
un usuario puede querer ingresar una página de texto (mensaje físico) en
el sistema, pero al otro sistema se le debe enviar una línea por vez
(mensaje lógico).
Maneja el secuenciamiento y prioridades de los mensajes.
2.4
CAPA 6 (PRESENTACION)
DEFINE:
La necesidad de garantizar el entendimiento mutuo de la sintáxis y
formato de los datos.
PERMITE:
La codificación, compresión, encripción de los datos y la conversión de
protocolos.
TRATA:
De adaptar las diferencias de lenguajes entre dos usuarios. Para ello
convierte juegos de caracteres (códigos), la definición de datos, comandos
de terminales, convenciones de nombres de archivos, caracteres de
control, etc.
CAPA 7 (APLICACION)
DEFINE:
La necesidad de servicios estándar de comunicaciones: emulación de
terminales, transferencia de archivos, correo electrónico, compartimiento
de recursos, etc. Identifica y autentica usuarios.
Controla el acceso a los recursos en función de reglas de seguridad.
PERMITE:
La transferencia de los datos de usuario a través de alguno de los
servicios definidos.
TRATA:
De dar acceso a los usuarios a las funciones inferiores. No incluye a las
aplicaciones en sí, pero les provee todos los servicios necesarios.
2.4a
EL MODELO OSI
DETALLES DE CADA UNA DE LAS CAPAS
DETALLE DE LA CAPA DE APLICACIÓN
(CAPA 7)
Los procesos de comunicaciones definidos por OSI son representados
correctamente hacia el usuario mediante esta capa.
De acuerdo a lo que solicita el usuario de la red, esta capa selecciona los
servicios apropiados que van a ser suministrados por las capas inferiores.
Comprende las funciones entre capas adyacentes de distinto nivel de un
mismo sistema y las funciones entre capas del mismo nivel entre dos
sistemas distintos (local y remoto).
FUNCIONES PROVISTAS AL USUARIO
- Identificar y autenticar el usuario local y el remoto
- Establecimiento de autoridad para comunicarse
- Acuerdos sobre los mecanismos de privacidad requeridos
- Determinación de los recursos adecuados para proveer una aceptable
calidad del servicio
- Sincronización de procesos cooperativos
- Establecimiento de la responsabilidad de recuperación de errores
- Selección de la disciplina de diálogo
- Identificación de las restricciones de sintaxis
- Transferencia de información
2.4b
EL MODELO OSI
DETALLE DE LA CAPA DE PRESENTACION
(CAPA 6)
"El propósito de esta capa es representar correctamente la información a
las entidades de aplicación que se están comunicando de forma tal que
preserve el significado de los datos y se resuelvan las diferencias de
sintaxis"
FUNCIONES PROVISTAS A LA CAPA DE APLICACIÓN (CAPA 7)
- Transformación de datos
- Formateo
- Selección de Sintaxis
DETALLE DE LA CAPA DE SESION
(CAPA 5)
El propósito de la capa de sesión es proveer los medios necesarios para
que las entidades de presentación organizen y sincronizen el diálogo y
administren el intercambio de datos.
Para lograrlo, provee servicios para establecer una conexión a nivel de
sesión y ordenar el intercambio de los datos.
FUNCIONES PROVISTAS A LA CAPA DE PRESENTACIÓN (CAPA
6)
- Establecimiento y terminación de las sesiones
- Intercambio de datos (normal y expeditivo)
- Administración y sincronización de sesiones múltiples
2.4c
EL MODELO OSI
DETALLE DE LA CAPA DE TRANSPORTE
(CAPA 4)
"Provee transferencia transparente de los datos entre entidades que están
en sesión"
Los protocolos de transporte solamente tienen significado para los
sistemas extremos (end-to-end)
"Provee los medios para establecer, mantener y liberar conexiones de
transporte que representan un camino full-duplex entre un par de
sistemas extremos"
1) FASE DE ESTABLECIMIENTO DE LA CONEXIÓN
- Selección de la calidad del servicio (QOS*) en función de parámetros
tales como rendimiento (throughput), retardo (delay), nivel de errores,
etc.
- Gestión de las conexiones de transporte sobre conexiones de menor nivel
- Establecimiento de tamaños apropiados de unidades o bloques de datos
(*) QOS (Calidad del servicio) utiliza COS (clases de servicios)
Clase 0: Clase básica (para redes con QOS elevados, como PSDN)
Clase 1: Clase básica con recuperación de errores
Clase 2: Clase con multiplexación de datos
Clase 3: Clase con recuperación de errores y multiplexación
Clase 4: Clase con detección y recuperación de errores (máximo de
funciones de control, para redes de baja calidad, tipo PSTN o WAN)
(Todas las clases suponen modo orientado a conexión)
2.4d
EL MODELO OSI
DETALLE DE LA CAPA DE TRANSPORTE
(CONTINUA)
2) FASE DE TRANSFERENCIA DE DATOS
Provee transferencia de datos de acuerdo con la calidad de servicio
acordada en FASE 1
- Bloqueo, concatenación, segmentación y multiplexado de conexiones
provistas por niveles inferiores
- Control de flujo punta a punta
- Detección y recuperación de errores encontrados en esta capa o
señalizado por los niveles inferiores
- Transporte de datos expeditivos fuera del flujo normal de datos
3) FASE DE TERMINACIÓN
Estos servicios permiten a cualquiera de ambas puntas de la sesión
terminar la conexión con notificación a la otra
DETALLE DE LA CAPA DE RED
(CAPA 3)
"Provee transferencia transparente e independiente de todos los datos
submitidos por la capa de Transporte"
Transparencia: "El contenido detallado y la estructura de los datos
submitidos son determinados exclusivamente por los niveles superiores"
Independencia: "Permite a los niveles superiores abstraerse de las
consideraciones de encaminamiento y conmutación asociados"
2.4e
EL MODELO OSI
DETALLE DE LA CAPA DE RED (CONTINUA)
FUNCIONES PROVISTAS A LA CAPA DE TRANSPORTE (CAPA 4)
- Direccionamiento e identificación del nodo final
- Multiplexación de conexiones de red sobre las conexiones de enlace
provista por las capas inferiores
- Segmentación y bloqueo para facilitar la transparencia de los datos
- Selección de la calidad del servicio de acuerdo a lo solicitado por la
capa de transporte
- Detección y recuperación de errores con notificación a las capas
superiores
- Soporte de control de flujo de acuerdo a capa de transporte e interno
- Servicios de terminación y "reseteo" de conexiones a solicitud de las
partes
DETALLE DE LA CAPA DE ENLACE
(CAPA 2)
"Provee funciones y procedimientos para establecer, mantener y liberar
conexiones de enlace entre entidades de red"
Provee servicios de transmisión de datos a la Capa de Red
(Capa 3):
- Activación / Desactivación del enlace
- Facilidades punto a punto y multipunto
- Detección, recuperación y notificación de errores
2.5
REDES DE AREA LOCAL (LAN)
¿PORQUE UNA LAN?
CARACTERISTICAS
MULTIPLES SISTEMAS CONECTADOS A UN MEDIO
COMPARTIDO
GRAN ANCHO DE BANDA
BAJO RETARDO
BAJO INDICE DE ERRORES (BER - BIT ERROR RATE)
CAPACIDAD DE BROADCAST
LIMITACION GEOGRAFICA
LIMITACION EN CANTIDAD DE ESTACIONES
RELACION "PEER-TO-PEER"
2.6
REDES DE AREA LOCAL
EQUIPOS SOPORTADOS
COMPUTADORES
TERMINALES
DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO MASIVO
SERVIDORES DE ARCHIVOS
CONTROLADORES DE TERMINALES
SERVICIOS (FAX)
INSTRUMENTOS DE MEDICION
EQUIPOS DE MONITOREO Y CONTROL
EQUIPOS DE INTERFASE A OTRAS REDES
CARACTERISTICAS DE DISEÑO
VELOCIDAD (BIT RATE)
MEDIO (TIPO DE CABLE QUE CONECTA A LOS NODOS)
ACCESO (MODO EN QUE SE CONTROLA EL ACCESO)
RANGO (BANDA BASE/BANDA ANCHA)
TOPOLOGIA (BUS, ANILLO, ESTRELLA)
2.6a
REDES DE AREA LOCAL
CONTROL DE ACCESO AL MEDIO
MULTIPLEXADO
División de Tiempo
Sincrónico
Anillo
Ranurado
División de Frecuencias
Acceso Aleatorio
Dedicado
Conmutado
Asincrónico
Acceso Controlado
CSMA
Distribuído
Centralizado
CSMA/CD
Token
Passing
Polling /
Adressing
Reserva
2.7
REDES DE AREA LOCAL
REDES ETHERNET
CARACTERISTICAS PRINCIPALES
TOPOLOGIA BUS
BIT RATE 10 Mbps
CODIFICACION MANCHESTER
CONTROL DE ACCESO AL MEDIO: CSMA/CD (1p)
UNIDAD MAXIMA DE TRANSFERENCIA (MTU): 1518 Bytes
TOPOLOGIA DE BUS
CANAL DE DIFUSION
CANAL DE ACCESO MULTIPLE
CANAL DE ACCESO ALEATORIO
COLISIONES
TRANSMISION EN TIEMPO CONTINUO
DETECCION DE PORTADORA
2.8
REDES DE AREA LOCAL
REDES ETHERNET
CARACTERISTICAS PRINCIPALES (II)
CSMA/CD
TRAMAS ETHERNET 2.0 Y 802.3
VENTANA DE COLISION
CONECTIVIDAD ETHERNET
1) THICKNET
Cable coaxil grueso (10 Base 5)
Longitud máxima de segmento: 500m
Número máximo de nodos/segmento: 100
Número máximo de repetidores: 2
Conectores TAP (vampiro)
2) THINNET
Cable coaxil fino (10 Base-2)
Longitud máxima de segmento: 185m
Número máximo de nodos/segmento: 30
Número máximo de repetidores/concentradores: 4
Conectores T-BNC
3) UTP
Cable Par Trenzado no blindado (10 Base-T)
Longitud máxima de segmento: 100m
Número máximo de HUBs: 4
Conectores RJ-45
Topología física Estrella
2.8-A
REDES DE AREA LOCAL
THINNET (CABLE COAXIAL FINO)
REQUERIMIENTOS
TARJETA DE RED CON CONECTOR - El conector BNC hembra de la tarjeta de
red sirve para conectar el cable de red a la
tarjeta mediante un conector T.
CONECTOR T BNC - El conector T se enchufa en el conector hembra de la tarjeta de
red. Los cables coaxiales finos se conectan a los conectores
hembras de ambos lados de la "T" (en las computadoras
situadas en los extremos del grupo, uno de los cables de
conexión se sustituye por un terminador)
CABLE COAXIAL FINO - Cable RG-58 para redes que utilizan la norma 10Base-2 u
802.3. Se deben instalar conectores machos en ambos
extremos del cable coaxial fino. Se puede utilizar el cable
coaxial fino en segmentos de longitud comprendida entre
0,5 m y 185 m, con un máximo de 30 computadoras
conectadas a él. Generalmente un "segmento" está
formado por varios cables cortos unidos mediante
conectores.
2.8-B
REDES DE AREA LOCAL
THINNET (CABLE COAXIAL FINO)
(CONTINUACION)
TERMINADOR - Cuando una computadora es la última del grupo (o la primera),
debe conectarse un "terminador" al extremo abierto del conector T
de dicha computadora. Los terminadores utilizados con el cable
RG-58 son de 50ohms. Si en el sistema se produce un nivel de
"ruidos" excesivos, es conveniente sustituir el terminador común
por un terminador con conexión a tierra.
CONECTOR DE RODILLO - Se utilizan para conectar dos piezas de cable RG-58. Se
deben utilizar lo menos posible. Se usan tambien para reparar un
cable cortado al medio. No se deben utilizar conectores T para
continuar un cable.
2.8-B1
REDES DE AREA LOCAL
THINNET (CABLE COAXIAL FINO)
(CONTINUACION)
2.8-B2
REDES DE AREA LOCAL
THINNET (CABLE COAXIAL FINO)
(CONTINUACION)
2.8-C
REDES DE AREA LOCAL
THICKNET (CABLE COAXIAL GRUESO)
REQUERIMIENTOS
TARJETA DE RED CON CONECTOR DIX HEMBRA - El conector en la parte
posterior de la tarjeta
permite conectar la
computadora al cableado de
la red.
CABLE DE TRANSMISION CON UN CONECTOR DIX MACHO Y OTRO
HEMBRA - El cable conecta la tarjeta con el "transceptor" del sistema
Ethernet grueso. En un extremo del cable hay un conector macho que se
conecta a la tarjeta de red. En el otro extremo hay un conector hembra
que se conecta al transceptor. La longitud máxima de un cable de
transmisión es de 50 m.
TRANSCEPTOR (TRANSCEIVER) - El transceptor permite conectar el cable
coaxial grueso al cable de transmisión.
2.8-D
REDES DE AREA LOCAL
THICKNET (CABLE COAXIAL GRUESO)
(CONTINUACION)
TERMINADOR - Debe conectarse un terminador serie N en ambos extremos de la
red. Si el sistema produce un nivel excesivo de "ruidos", conviene
sustituir el terminador normal por un terminador conectado a
tierra.
CABLE ETHERNET GRUESO - Coaxial grueso. La longitud máxima del segmento
es de 500 m y el número máximo de transceptores
es de 100.
2.8-D1
REDES DE AREA LOCAL
THICKNET (CABLE COAXIAL GRUESO)
(CONTINUACION)
2.8-D2
REDES DE AREA LOCAL
THICKNET (CABLE COAXIAL GRUESO)
(CONTINUACION)
2.8-E
REDES DE AREA LOCAL
UTP (CABLE DE PAR TRENZADO NO BLINDADO)
REQUERIMIENTOS:
TARJETA DE RED CON CONECTOR HEMBRA RJ-45 - El conector
hembra RJ-45 permite conectar la tarjeta con el
cable UTP
CONECTOR RJ-45 - Se debe instalar un conector de este tipo en cada
extremo del cable de par trenzado.
2.8-F
REDES DE AREA LOCAL
UTP (CABLE DE PAR TRENZADO NO BLINDADO)
(CONTINUACION)
CABLE DE PAR TRENZADO - La longitud máxima de este cable es de
100m.
HUB (CONCENTRADOR) - Dispositivo multipuerto que permite que las
computadoras se conectan entre sí. El cable
de cada computadora se enchufa en un
puerto hembra del concentrador.
2.8-F1
REDES DE AREA LOCAL
UTP (CABLE DE PAR TRENZADO NO BLINDADO)
(CONTINUACION)
2.8-F2
REDES DE AREA LOCAL
UTP (CABLE DE PAR TRENZADO NO BLINDADO)
(CONTINUACION)
2.8-F3
REDES DE AREA LOCAL
FL (CABLE DE FIBRA OPTICA)
2.9
TOKEN RING (IBM/IEEE 802.5)
Topología (lógica): ANILLO
Velocidad de transmisión: 1, 4 o 16 Mbps
Codificación MANCHESTER
Control de acceso al medio: PASE DE TESTIGO (Token
passing)
MTU (Unidad máxima de transferencia): SIN LIMITE
TOPOLOGIA EN ANILLO
Interfaces repetidoras conectadas con líneas punto a punto
¿Cuántos bits circulan por el anillo?
Dos estados posibles
Mantenimiento y disponibilidad
2.10
TOKEN RING (IBM/IEEE 802.5)
TOPOLOGIA EN ANILLO
Workstation
Token-ring
Workstation
Workstation
Workstation
Workstation
Workstation
Hub o
MAU
Workstation
Workstation
2.10-A
REDES DE AREA LOCAL
TOKEN RING (IBM/IEEE 802.5)
REQUERIMIENTOS
TARJETA DE RED CON CONECTOR - El conector DB9 hembra de la tarjeta de
red Token Ring sirve para conectar el cable
de la red.
CONECTOR DB9 MACHO - El conector DB9 macho se enchufa en el conector
hembra de la tarjeta de red.
CABLE - Cable STP o UTP (2 pares) 802.3.Los cables se conectan mediante
conectores machos DB9 en un extremo y en el otro utiliza un conector
especial denominado "Data Conector" que permite conectar la
computadora a una "unidad de acceso multiestación" (concentrador
especial).
2.10-B
REDES DE AREA LOCAL
TOKEN RING (IBM/IEEE 802.5)
(CONTINUACION)
UNIDAD DE ACCESO MULTIPLE (MAU) - Concentrador o Hub especialmente
diseñado para redes Token Ring. El anillo se cierra en esta unidad
permitiendo la conexión entre sí de todas las computadoras.
Una de las ventajas del sistema TOKEN RING es la redundancia, si falla una parte
del sistema o incluso si se corta un cable, el sistema sigue funcionando.
Una de las desventajas es que el cableado es más complejo y más caro que el de
Ethernet.
2.10-C
REDES DE AREA LOCAL
TOKEN RING (IBM/IEEE 802.5)
(CONTINUACION)
2.11
TOKEN RING (IBM/IEEE 802.5)
Protocolo “Pase de Testigo”
1) La estación “A” espera por el token
2) “A” agrega los datos y las direcciones de “A” y de “C” y pone el bit
token como ocupado
3) “C” copia los datos, enciende los bits ARI y FCI y retransmite la
información
4) “A” remueve los datos y genera un nuevo token
CARACTERISTICAS
No hay colisiones
Los datos se transmiten en una sola dirección
Los datos se regeneran en cada una de las estaciones
Los datos regresan a la estación original
Existe un retardo debido a la rotación
“TIEMPO DE RETENCIÓN DEL TOKEN”
Permite enviar más de una trama seguida.
2.12
CARACTERISTICAS DE TOKEN RING
(IBM/IEEE 802.5)
Cada estación actúa como repetidor para regenerar la
señal.
Prioridades con características de justo.
Detección y manejo de errores sofisticado.
Reconocimiento de dirección duplicada.
Velocidad de 4 Mbps en par trenzado.
Velocidad de 16 Mbps con liberación temprana del token
El método de acceso basado en token ring permite
conseguir un uso igualitario de la red mediante el método
determinístico.
1) La siguiente estación “lógica” es también la siguiente estación “física”.
2) El usuario puede predecir y controlar el tiempo máximo de espera de
un nodo antes de conseguir acceso a la red.
Si bien en este método no existe una estación que controle
la red (este control está repartido entre todas), existe una
estación que se ocupa de los problemas de la red y de la
recuperación de la misma, denominado monitor activo de
la red (AM).
El protocolo MAC de TOKEN RING permite:
Añadir nodos a la red
Remover nodos
Aislar fallas
Recuperación de errores
2.13
ALGUNOS TIMERS IMPORTANTES DE TOKEN RING
TAM
Time active monitor = 7s
Usado por el Monitor Activo para encolar tramas AMP, para iniciar el
proceso de notificación a las estaciones del anillo.
TSM
Time standby monitor = 10s
Usado por cada estación en estado standby de monitor para asegurar la
presencia del AM en el anillo.
TRR
Time Return to Repeat = 4.1ms
Usado por cada estación para repetir tramas, si no se detecta el campo
End Delimiter.
TRR > Maxima latencia del anillo.
THT
Timer Holding Token = 10 ms
El tiempo máximo que una estación puede retener un token mientras
transmite antes de pasarlo.
TQP
Time Queue PDU = 20 ms
Retraso desde que se recibe una trama AMP/SMP con A, C = 0 hasta
encolar el próximo SMP durante el proceso de notificación, para evitar
congestión de los buffers.
2.14
SUPERVISION Y MANTENIMIENTO DEL ANILLO
1 ) PRUEBA DE DIRECCION DUPLICADA
Durante el proceso de inicialización de una estación, se envía este tipo de
frame con la dirección de la misma. Si la trama retorna con el bit ARI en
1, indica que existe otra estación en el anillo con la misma dirección. Si
esto ocurre la estación se quita a si misma del anillo.
2) BALIZA (BEACON MAC FRAME)
Se envía como resultado de fallas serias en el anillo (p.ej.: cable cortado,
estación inactiva, etc.). Es muy útil para localizar la falla.
3) RECLAMO DE TOKEN (CLAIM TOKEN, CL_TK)
Cuando una estación que no es la supervisora (estado standby) determina
que no hay un monitor activo operando en el anillo.
4) PURGA (PURGE MAC FRAME)
Esta trama la transmite el monitor activo (supervisora). Se transmite a
continuación del proceso de RECLAMO DE TOKEN o para inicializar el
anillo después de detectar un bit M puesto en 1 o por expiración del timer
“TVX”.
5) SUPERVISOR (MONITOR) ACTIVO PRESENTE (AMP)
Es transmitido por el Monitor Activo. Se encola para la transmisión
después de una purga exitosa del anillo o después de la expiración del
timer “TAM”. Toda estación que recibe esta trama, resetea su timer
“TSM”.
6) SUPERVISOR (MONITOR) STANDBY PRESENTE (SMP)
Esta trama es transmitida por los monitores standby. Despues de recibir
una trama AMP o SMP cuyos bits A y C son iguales a 0, el timer “TQP”
se resetea. Cuando expira un SMP se encola para su transmisión.
2.15
REPETIDORES DE TOKEN RING
* ENTRE HUBS
Extienden la conexión Ring In/Ring Out
Puede ser cobre o fibra
Detección de fallas en los cables
* EXTENSOR DE LOBULOS
Permite extender la longitud del lóbulo de la estación
* SE AÑADE A LA CANTIDAD DE ESTACIONES
* SE PUEDE UTILIZAR PARA SEGMENTAR REDES
2.16
MULTISTATION ACCESS UNIT (MAU)
IBM 8228
FUNCIONES:
* Proveer físicamente una topología de anillo lógico
* Inserción / bypass
* Extensión del anillo físico
No requiere alimentación externa
Adicionales para montaje en racks, escritorios, estantes o montura de
pared
2.17
TABLA DE VALORES DE TOKEN RING
CALCULO DE LA LONGITUD DEL CABLE:
TCL = LL + ARL + ECL/MAU * Cant (MAUs) =< MTD
Donde:
TCL = Longitud total del cable
LL = Longitud máxima del lóbulo
ARL = Longitud ajustada del anillo
ECL/MAU = Longitud equivalente de cable por MAU
MTD = Distancia máxima total
TABLA DE VALORES
Velocidad de
transmisión
(Mbps)
Tipo de
Cable
LL
(m)
Cantidad
Máxima de
Estaciones
ECL/MAU
MTD
(m)
4
STP Tipo 1
240
260
2,5
400
4
UTP Cat.3
100
64
8,5
150
4
UTP Cat.5
125
132
8,5
225
16
STP Tipo 1
100
128
2,5
180
16
UTP Cat.3
45
48
8,5
70
16
UTP Cat.5
45
80
8,5
100
TR0002.xls
2.18
TOKEN RING CON REPETIDORES
EXTENSION DEL ANILLO FISICO
Repetidor
Repetidor
RO
RI
RI
Hub/MAU
RO
RO
Hub/MAU
RI
RI
Hub/MAU
RO
RO
Hub/MAU
RI
RI
Hub/MAU
Repetidor
RO
RO
Hub/MAU
Repetidor
Notas:
RI: Ring Input (Entrada al anillo - Puerta del Hub)
RO. Ring Out (Salida del anillo - Puerta del Hub)
HUB/MAU: Concentrador de anillo - Unidad de Acceso Multiple
2.19
SLOTTED RING
(ANILLO RANURADO)
CARACTERISTICAS
1) TODO EL ANILLO ESTÁ OCUPADO CON "RANURAS DE
TRANSMISIÓN" (SLOTS) DE LONGITUD FIJA QUE CIRCULAN
CONTINUAMENTE EN EL ANILLO. UN INDICADOR DE OCUPADO
O LIBRE DENTRO DEL ENCABEZAMIENTO DE LA RANURA SE
UTILIZA PARA INDICAR EL ESTADO DE LA RANURA.
2) LAS ESTACIONES QUE DESEAN TRANSMITIR ESPERAN LA
APARICIÓN DE LA PRIMERA RANURA LIBRE, LE CAMBIAN EL
INDICADOR A "OCUPADO" E INSERTAN SUS DATOS EN
ESA RANURA.
3) CUANDO EL REMITENTE RECIBE DE VUELTA LA RANURA
OCUPADA CORRESPONDIENTE A SU TRANSMISIÓN, CAMBIA EL
INDICADOR A "LIBRE" Y LA DEVUELVE AL ANILLO.
4) UN MENSAJE PUEDE TENER QUE SER TRANSMITIDO
UTILIZANDO UNA O MÁS RANURAS.
2.20
REDES DE AREA LOCAL
TOKEN BUS (802.4)
LAS ESTACIONES E Y F ESTAN FUERA DEL ANILLO (SOLO
ESCUCHAN)
SOFTWARE ESPECIAL PARA FIJAR EL CAMINO (ANILLO)
LAN VIRTUAL
EL METODO DETERMINISTICO Y ASIGNACION DE
PRIORIDADES COMBINADO CON LA FACIL IMPLEMENTACION
DE UN BUS, IMPLICA SU UTILIZACION FUNDAMENTALMENTE
EN:
INDUSTRIA DE LA FABRICACION
(AUTOMATIZACION DE FABRICAS)
Y
CONTROL DE PROCESOS
2.21
REDES DE AREA LOCAL
TOKEN BUS (802.4)
COMUNMENTE, SE USA CABLE COAXIL
MODALIDAD DE BANDA ANCHA (BROADBAND)
FUNCIONES DE LOS CIRCUITOS:
CODIFICACION DE LOS DATOS A TRANSMITIR (MODULACION)
DECODIFICACION DE LOS DATOS RECIBIDOS
(DEMODULACION)
GENERACION DEL CLOCK
TIPOS DE TRAMAS MAC
RECLAMAR TESTIGO: Se usa durante la inicialización del anillo lógico
QUIEN ME SIGUE?: Se usa en el procedimiento que permite que una
estación determine la dirección de la estación que es
su sucesora en el anillo.
FIJAR SUCESOR: Permite a una nueva estación que se incorpora al
anillo informar a su nuevo predecesor que se ha
unido al anillo.
SOLICITAR SUCESOR: Se usa en el procedimiento de recuperación
cuando una estación sale del anillo y tambien en el
procedimiento que permite que una estación se
(re)incorpore al anillo.
RESOLVER CONTENCION: Se usa en el procedimiento que permite a
una nueva estación incorporarse al anillo.
TESTIGO (TOKEN): La trama de testigo de control.
2.22
REDES DE AREA LOCAL
TOKEN BUS (802.4)
PROCEDIMIENTO PARA AÑADIR UNA ESTACION AL
TOKEN BUS
Cada nodo envía periódicamente una trama “Solicitar Sucesor” para
invitar a los nodos con dirección comprendida entre la de la propia
estación y la del próximo nodo a entrar en el anillo.
El nodo emisor espera una respuesta dentro del lapso denominado
“ventana de respuesta”
Pueden pasar alguno de los siguientes casos:
(1) No hay respuesta
* Pasa el Token
(2) Un nodo responde
* Resetea el nodo sucesor
*Pasa el token al nuevo nodo sucesor
(3) Responde más de un nodo
* Se detecta colisión
* El nodo debe resolver la “contención”:
El nodo envía una trama de “resolver contención” y espera durante
cuatro ventanas (cada una equivalente a una ventana de respuesta)
* En la ventana 1, responden nodos con prefijo de dirección “00”
* En la ventana 2, responden nodos con prefijo de dirección “01”
* En la ventana 3, responden nodos con prefijo de dirección “10”
* En la ventana 4, responden nodos con prefijo de dirección “11”
Si vuelven a colisionar, el procedimiento se repite para el segundo par de
bits. Solamente el nodo que conteste primero se añade al anillo
2.23
REDES DE AREA LOCAL
TOKEN BUS (802.4)
REGLAS DE TRANSMISION
* Cuatro niveles de prioridad:
Clases 6, 4, 2 y 0
* THT: Time holding timer (tiempo máximo que una estación puede
retener un token)
* Cada nodo puede transmitir datos de clase 6 durante un tiempo
equivalente al THT
* Para clases i = 4, 2, 0:
Transmite tráfico clase i si todo el tráfico de clases i+2 o mayor es
transmitido y el tiempo de circulación del token (incluyendo tiempo de
transmisión de tramas de mayor prioridad durante la retención del
token) es menor que TRTi
TRT i = Token rotation time for class i (tiempo de rotación del token para
clase i)
El tiempo máximo de una rotación completa del token durante el cual se
permiten transmisiones de clase i
2.24
REDES DE AREA LOCAL
TOKEN BUS (802.4)
ESQUEMA DE PRIORIDADES
Recibir
token
¿Datos Clase
6
para enviar?
Si
Si
Si
No
¿Datos Clase
0
para enviar?
No
Devolver
token
Enviar
Trama
¿Expiró Timer
TRT4?
No
Enviar
Trama
No
Enviar
Trama
No
Enviar
Trama
Si
No
¿Datos Clase
2
para enviar?
No
Si
No
¿Datos Clase
4
para enviar?
¿Expiró Timer
THT?
¿Expiró Timer
TRT2?
Si
Si
¿Expiró Timer
TRT0?
Si
2.25
REDES DE AREA LOCAL
COMPARACIÓN DE RENDIMIENTOS
Velocidad: 10 Mbps
Nro. de Estaciones: 100
Tamaño de la trama: 512 bits
Rendimiento
1
0.8
0.6
TOKEN RING
CSMA
0.4
TOKEN BUS
0.2
0
Tiempo de Respuesta
Tamaño de la trama: 1.200 bits
1
Rendimiento
0.8
TOKEN RING
TOKEN BUS
CSMA
0.6
0.4
0.2
0
Tiempo de Respuesta