01 Introducción

Redes de Área Local e Interconexión de Redes
Unidad 1. Introducción
Facultad de Informática
Curso 2008/2009
Indice
Introducción a las Redes de Área Local
„
„
„
„
„
„
„
Motivación ¿Por qué?,
qué? ¿Para qué?
Definición de Red de Área Local
Clases de Redes ¿Criterios?
Usos de las RAL
Componentes de una RAL
Topologías
Arquitectura IEEE LAN
2
1
Motivación: Objetivos de
las RALs
„
Proporcionar acceso ubicuo a recursos compartidos:
„
„
„
„
„
„
Dispositivos (impresoras, plotters, etc.)
Potencia de cómputo
Datos (bases de datos, sistemas de ficheros, etc.)
Comunicar usuarios remotos (p.e., email, telefonía IP, etc.)
Llevar a cabo transacciones (banca-e, comercio-e, gestión de stocks)
Ahorrar dinero: downsizing
3
Definición de Red de Area
Local
Una red de área local es una red de comunicaciones que facilita la
interconexión de una amplia variedad de dispositivos de transmisión de
d t
datos,
proporcionando
i
d altas
lt velocidades
l id d de
d transmisión
t
i ió y baja
b j tasa
t
de
d
errores, en una área geográfica relativamente pequeña. ¿¿¿LAN EXTENDIDA???
Red de comunicaciones fiable y de alta velocidad
Variedad de dispositivos
PC’s, mainframes, impresoras, estaciones de trabajo, disp. móviles
Propiedad
p
y administración
La RAL normalmente pertenece a una sola organización. Implica
administración, rentabilidad de la inversión, etc..
Area geográfica
Normalmente restringida a un solo edificio o conjunto de edificios
(campus, etc.).
4
2
Clases de redes
5
Usos de las RAL
Redes de oficina
„
Conectan ordenadores de muy variadas prestaciones y requisitos.
„
„
„
Compartir recursos
Servidores de impresión, disco, etc.
También pueden conectar dispositivos de procesamiento de
imágenes: sistemas de tratamiento gráfico, scaners, plotters, etc.
necesitando mucho ancho de banda (telemedicina, etc.)
Interconexión de supercomputadores
„
(Backend Networks)
Conectan computadores de muy altas prestaciones y alta
capacidad de almacenamiento.
„
Procesamiento distribuido
6
3
Usos de las RAL (cont.)
Clusters de PCs
„
„
Buena relación prestaciones/precio
Tolerancia a fallos
7
Usos de las RAL (cont.)
Redes industriales
„
Conectan diversos dispositivos de control: sistemas de
visión, robots, sensores, controladores programables, ...
Redes dorsales (Backbone Local Networks)
„
„
Red de alta capacidad encargada de conectar el resto
de redes (LAN) de la organización, y conectar estas a
redes WAN.
¿¿¿LAN EXTENDIDAS, ESQUEMA???
8
4
RAL por capas
SuperComputadores
Servidores
R d Dorsal
Red
D
l
Cluster
9
Ofimática
PVM, CLUSTERS W2000
Componentes de una RAL
Cinco componentes básicos:
„
„
„
„
„
Clientes
Servidores
Tarjetas de red (NIC: Network Interface Card)
Cables y concentradores
Sistemas operativos de red
10
5
Componentes de una RAL
Cliente
Servidor
Tarjeta de red (NIC)
Cable de red
11
Tarjetas de red
„
„
„
Muchos ordenadores no se suministran con una tarjeta de red
incorporada.
La tarjeta de red permite al ordenador conectarse físicamente al
cable de red, el cual proporciona la conexión (nivel físico) entre
los ordenadores de la red.
La mayoría de tarjetas de red se instalan dentro del computador.
12
6
Cables de red
„
Cada ordenador debe conectarse mediante un medio de
transmisión ((camino físico)) a los otros computadores
p
de la
red.
Longitud
Seguridad
Instalación
Coste
„
La elección
l
ó de
d una RAL puede
d verse influenciada
fl
d en gran
medida por el tipo de cableado ya existente.
13
Medios de Transmisión
Factores relacionados con el medio de transmisión y
la señal,
señal que determinan la distancia y velocidad:
Ancho de banda
„
Al aumentar el ancho de banda -> puede incrementarse la
velocidad ( ejemplo: velocidad W bps -> 2W Hz de A.banda)
Atenuación
„
En orden decreciente: par trenzado -> cable coaxial -> fibra
Interferencias
„
Pares trenzados, en mangueras
Número de receptores
„
Atenúan y distorsionan la señal -> menor distancia
14
7
MdT: Par trenzado (I)
Descripción física:
„
Consiste en dos cables aislados y trenzados en forma
espiral. Los cables son de cobre o de acero cubiertos de
cobre. El trenzado minimiza la interferencia entre pares.
Los cables tienen un diámetro entre 0.016 y 0.036
pulgadas.
Conectores
Hilos de
Cobre
Aislante
UTP
z
STP
Trenzado, reduce las interferencias electromagnéticas
15
MdT: Par trenzado (II)
Características de transmisión:
„
„
„
Se utilizan para transmitir tanto señales analógicas como
digitales.
Muy utilizado en telefonía (ancho de banda 4 KHz). Se
pueden transmitir hasta 24 canales de voz mediante
FDM utilizando un ancho de banda hasta 268 KHz.
Redes de Area Local, a 10, 100, 1000 Mbps
Tipos:
„
„
UTP: Unshielded Twisted Pair (No apantallado)
STP: Shielded Twisted Pair (apantallado, malla metálica)
16
8
MdT: Par trenzado (III)
Categorías (Norma EIA-568-A):
„
„
„
„
„
„
Categoría
g
1
Categoría 2
Categoría 3
Categoría 4
Categoría 5
Categoría 6
= Sin criterios de prestaciones
p
= Hasta 1 MHz (cableado telefónico)
= Hasta 16 MHz (Ethernet 10Base-T)
= Hasta 20 MHz (Token-Ring, 10Base-T)
(y 5e) = Hasta 100 MHz (100Base-T, 10Base-T)
(y 6e)= Hasta 550 MHz (1-10GBase-T)
Conectividad:
„
Es más utilizado para conexiones punto a punto.
Ámbito geográfico:
„
En RAL’s unos 100 m.
17
MdT: Par trenzado (y IV)
Inmunidad al ruido:
„
„
„
Es bastante susceptible
p
a las interferencias y ruido debido a la
facilidad de acoplamiento de campos electromagnéticos.
Si corre paralelo a una línea de corriente eléctrica puede inducir una
señal de 50 Hz
Los pares adyacentes pueden producir “cruce de líneas”
Coste:
„
Es más barato que el coaxial y el óptico en coste por metro. Sin
embargo dadas sus limitaciones de conectividad,
embargo,
conectividad los costes de
instalación pueden aproximarse a los de otros medios.
18
9
MdT: Coaxial (I)
Descripción física:
Consiste en dos conductores aislados de cobre o aluminio de forma
que uno recubre al otro en toda su longitud. Los cables tienen un
diámetro entre 0.4 y 1 pulgadas. Se utilizan dos tipos de cables de
75 Ω (CATV) y 50 Ω.
Menos susceptible a interferencias que el par trenzado
Es más barato que el óptico y más caro que el par trenzado en
coste por metro.
„
„
„
Aislante
Malla
Vivo
Conectores
19
MdT: Coaxial (II)
Características de transmisión:
„
„
„
En redes de área local se utiliza tanto en transmisión en banda base, como
banda ancha.
El de 50Ω se utiliza exclusivamente para transmisión digital. Normalmente
se emplea codificación Manchester. La velocidad de transmisión llega a los
10 Mbps. (10BASE2)
El de 75Ω se utiliza tanto para transmisión digital como para analógica.
(10BROAD36)
„
„
„
Para señales analógicas son posibles frecuencias hasta 300 ó 400 MHz.
Utilizando banda ancha se p
pueden definir un gran
g
número de canales FDM
(señal de TV = 6 MHz). Para los datos digitales se utilizan ASK, FSK o PSK. En
un canal se pueden alcanzar entre 5 y 20 Mbps.
Para mayores velocidades (>50 Mbps) es necesario el ancho de banda
completo (Banda portadora).
20
10
MdT: Coaxial (y III)
Conectividad:
„
„
Se utiliza tanto para conexiones punto a punto como
para multipunto. Es más utilizado para conexiones
multipunto.
El de 50Ω soporta una centena de dispositivos, mientras
que el de 75Ω puede llegar a mil.
Ámbito geográfico:
„
„
„
En banda base 0.5 a 1 Km.
En banda ancha unas pocas decenas de Km.
En banda portadora (50 Mbps) en torno a 1 Km.
21
MdT: Fibra óptica (I)
Descripción física:
„
Consiste en tres secciones concéntricas
concéntricas, el núcleo (uno
o más hilos de vidrio o plástico) está revestido con una
envoltura de vidrio o plástico de propiedades ópticas
distintas. La envoltura externa protege el conjunto.
R
Revestimiento
ti i t
Cubierta
Núcleo
22
11
MdT: Fibra óptica (II)
Características de transmisión:
( 100 Gbps -> 1 Km )
Monomodo
( 100 Mbps -> 300 m )
Multimodo
( 100 Mbps -> 4 Km )
Multimodo índice graduado
23
Futuro:
WDM (Wavelength Division Multiplexing). 1 Tbps
MdT: Fibra óptica (III)
Conectividad:
„
Se utiliza tanto para enlaces punto a punto como para
multipunto. Los emisores pueden ser LED (ligth-emiting
diode) o ILD (injection laser diode) y los receptores son
dispositivos de estado sólido PIN (silicio intrínseco entre
niveles P y N de un diodo) o APD (fotodiodo de
avalancha).
Ambito geográfico:
„
Con la tecnología actual se pueden conseguir distancias
de 300 Km.
24
12
MdT: Fibra óptica (y IV)
Inmunidad al ruido:
„
No le afectan las interferencias magnéticas ni eléctricas
eléctricas,
lo que permite altas velocidades sobre grandes
distancias y una alta seguridad.
Coste:
„
Es más caro que el coaxial y el par trenzado en coste
por metro, componentes requeridos e instalación.
25
MdT: Valoración cualitativa
Comparación de los diferentes tipos de medios de
transmisión:
26
13
Concentradores
„
Los concentradores de red toman varios nombres según el
tipo
p de red y el fabricante.
„
„
„
„
„
Funciones principales:
„
„
„
Concentrador (hub),
Multistation access unit,
Transceiver,
Repetidor
Proporcionan una forma sencilla de conectar –concentrar- los
cables de red
Actúan como repetidores o amplificadores para contrarestar la
atenuación.
Algunos concentradores son “inteligentes”, dado que
pueden detectar y responder ante problemas en la red.
27
S.O de red
Software que controla la red y permite la conexión
lógica de estaciones y otros dispositivos a la
misma. Posibilita que los usuarios de la red se
comuniquen y compartan recursos
„ Tipos de sistemas operativos:
„
„
Genéricos
„
„
„
Windows
UNIX/LINUX
Específicos
„
„
Novell Netware
IOS (dispositivos CISCO)
28
14
S.O. de red
„
Cada S.O de red proporciona dos conjuntos de
software:
„
„
„
Uno que se ejecuta el servidor(es)
Uno que ejecutan los clientes.
Servicios de red ofrecidos
„
transferencia de ficheros, compartición de recursos
((SAMBA,..),
, ), acceso remoto (TELNET,
(
, SSH,, Xmanager),
g ),
etc.
„
Integrados en los propios sistemas operativos o como
programas independientes.
29
Topologías
Topologías punto a punto Anillo
Estrella
1)
2)
3)
4)
5)
6))
Irregular
Topologías multipunto
Bus
Anillo
Complejidad Instalación
Tolerancia a fallos
Gestión de averías
Capacidad de expansión
Coste
Topología
p g -> M
MAC
Estrella
30
15
T. en Bus / Arbol. (I)
Topología en Bus / Arbol.
1)
Repetidor ??
2)
MAC ??
Transceiver
(TAP)
R
R
Terminador
R
Repetidor
R
Cable de
Transceiver
(50 m)
R
R
31
T. en Bus / Arbol. (II)
Operación:
„
„
„
„
„
Todos los dispositivos comparten el mismo medio físico
físico.
Las estaciones transmiten los datos en forma de
paquetes que contienen la dirección del destino.
El paquete se propaga a través del medio. Todas las
estaciones reciben el paquete. La estación destino copia
el paquete.
M di dividido
Medio
di idid en segmentos -> adecuar
d
potencia
i
señal.
Señal absorbida por el terminador.
32
16
T. en Bus / Arbol. (III)
„
Normalmente la transmisión es bidireccional y utiliza banda
base:
Banda base
Bidireccional
„
Minoritariamente existen redes en las que la transmisión es
unidireccional y utiliza banda ancha:
f1
f2
Banda (ancha)
partida
Banda ancha
cable dual
33
T. en Bus / Arbol. (IV)
Banda Ancha / Configuración Dual y Partida
„
„
A diferencia de los sistemas de banda base, las tomas (taps)
utilizadas permiten que las señales se propaguen en una sola
dirección. Esto significa que solamente las estaciones que se hallen
“aguas abajo” recibirán esas señales.
Se necesitan dos caminos de datos. Estos dos caminos se juntan
en un punto que se denomina cabecera (headend). En el caso de
un bus la cabecera es un extremo del bus, en el caso de un árbol la
cabecera es la raíz del árbol.
Configuración
Física
Cable Dual: Entrada y salida en cables separados, la
cabecera es un conector.
Frecuencia Partida: Entrada y salida en bandas de frecuencia
distintas, la cabecera puede ser un conversor de frecuencia
(analógico) o un remodulador (digital)
34
17
T. en Bus / Arbol. (V)
Técnicas de transmisión:
„
„
Banda base: Par trenzado o coaxial
coaxial.
Banda ancha: Coaxial.
Banda Base
Banda Ancha
Señalización digital (Manchester o
Manchester diferecial)
La señal consume el ancho de banda
completo
Bidireccional
Bus
Unos pocos Km
Señalización Analógica (requiere
módem)
Posible FDM ((datos, vídeo, audio))
Unidireccional
Bus o árbol
Decenas de Km
35
T. en Bus / Arbol. (y VI)
Comparación Banda Base / Banda Ancha
Banda Base
Banda Ancha
Ventajas
- Barato (sin módem)
- Tecnología más simple
- Facilidad de instalación
Desventajas
- Canal único
- Capacidad limitada
- Distancia limitada
- Alta Capacidad
- Coste de los módems
- Múltiples tipos de tráfico - Complejidad de instalación y
- Configuraciones más
mantenimiento
flexibles
- Retardos de propagación
- Cobertura grandes
dobles.
distancias
- Tecnología CATV
36
18
T. en Bus de f. óptica (I)
Medio óptico: Topología en Bus
„
Acceso a un bus de fibra óptica se realiza mediante
acopladores que pueden ser activos o pasivos
Estación
Fibra
Optica
Detector
Ó ti
Óptico
Decodi
ficador
fi
d
Codifi
cador
d
Estación
Fibra
Optica
Trans.
Óptico
Ó
Acoplador
Activo 1) Coste??
37
Fibra
Optica
Receptor
O->E
O
>E
Transmisor
E->O
E
>O
Fibra
Optica
Bypass
2) Retardo??
3) Distancia??
Acoplador
Pasivo
T. en Bus de f. óptica (II)
Configuraciones
Bus unidireccional A
Bus unidireccional A
Bus con bucle
Bus unidireccional A
DQDB 802.6
Bus unidireccional B
Doble bus
38
19
T. en Anillo (I)
Topología en Anillo
Transmisión
Escucha
Bypass
39
T. en Anillo (II)
Estados:
„
Transmisión:
„
„
Cada estación es responsable de retirar de la red el paquete
que están emitiendo (no hay terminadores).
Escucha:
„
Cada bit recibido es retransmitido con un retardo de un bit
necesario para:
„
„
„
„
Analizar la dirección de destino de la trama
Copiar
p el bit correspondiente
p
en el caso de que
q la estación sea la
destinataria de la trama.
Modificar determinados bits (reconocimiento, reserva de
prioridad, etc.) a medida que la trama pasa por la estación.
Bypass
„
Cuando las estaciones no están activas (apagadas) o ha
sucedido algún fallo
40
20
T. en Anillo (III)
Ventajas:
„
„
„
„
Posee las ventajas de cualquier otra topología
multiacceso (las tramas llegan a toda la red
“simultáneamente”).
Las conexiones punto a punto permiten cubrir mayores
distancias.
El mantenimiento del cableado es más fácil.
L electrónica
La
l
ó i emisión/recepción
i ió /
ió es más
á simple.
i l
41
T. en Anillo de f. óptica (I)
Medio óptico: Topología en Anillo
„
La forma de operación es idéntica a la del anillo con
medio metálico, pero se pueden lograr mayores
distancias debido a la utilización de fibra óptica.
FDDI
Anillo Doble
42
Reconfiguración Reconfiguración
fallo de enlace fallo de estación
21
T. en Estrella (I)
Topología en Estrella (Bus lógico)
Dos pares
trenzados
HUB
Intermedio
HUB de
Cabecera
HUB
Intermedio
HUB de
Cabecera
HUB
Intermedio
HUB
Intermedio
Hubs: 1ª, 2ª, 3ª y 4ª Generación ???
43
T. en Estrella (II)
Características:
„
„
„
„
Utiliza principalmente par trenzado, uno par para
emisión y otro para recepción.
Pueden utilizarse los cables telefónicos existentes.
Distancias entre el HUB y la estación de hasta 100 m.
Problemas:
„
„
„
El cableado existente puede no ser adecuado para transmisión
de datos. El par trenzado no siempre está “trenzado”.
Los cables de pares corren muy próximos unos a otros y
pueden haber problemas de interferencias.
La versión inicial (StarLAN) empleaba 1 Mbps, versiones
actuales funcionan a 100Mbps o Gbps.
44
22
T. en Estrella en f. óptica (I)
La topología en estrella es la primera topología que
surgió para este tipo de medio físico
físico.
Estrella pasiva
„
„
„
„
„
Un conector pasivo múltiple
Una estación se conecta al conector mediante dos fibras
una para transmitir y otra para recibir.
El número de estaciones p
puede ser de varias decenas.
El radio máximo llega a 2,5 Km.
Es una topología en estrella con comportamiento de bus
lógico (con colisiones, etc.)
45
T. en Estrella en f. óptica (II)
Estrella activa
„
„
„
„
El acoplador central es un repetidor activo en lugar de
un dispositivo pasivo
El número de estaciones puede llegar a varias centenas.
El radio máximo puede superar los 2,5 Km (depende de
la fibra empleada)
Es más cara que la estrella pasiva
46
23
Arquitectura IEEE LAN
„
„
En 1985 el IEEE inicia el proyecto 802 destinado a proponer
estándares para arquitecturas de red de área local que describan
diversas soluciones de implementación de las funciones de las
capas bajas del modelo OSI
El proyecto 802 ha fructificado en la elaboración de varios
documentos:
„
Documentos generales:
„
802.1 Arquitectura IEEE LAN
„
„
„
802.2 LLC (Control de Enlace Lógico)
Descripción de sistemas de red de área local
„
„
„
47
Describe un modelo de 3 capas: Física, MAC y Enlace
„
802.3 LAN Ethernet
802.4 LAN en bus con paso de testigo (Token Bus)
802.5 LAN en anillo con paso de testigo (Token Ring)
802.11 LAN inalámbricas, etc.
Arquitectura IEEE LAN
IEEE 802
Niveles
Superiores
(o) (o) (o) ... (o)
ISO
Nivel de Aplicación
Nivel de Presentación
Punto de acceso
al servicio de
nivel LLC (LSAP)
Nivel de Sesión
Nivel de Transporte
Nivel de Red
Control de Enlace
Lógico (LLC)
Control de Acceso al
Medio (MAC)
Nivel Físico
48
Estándares
IEEE 802
Nivel de Enlace
Nivel Físico
Æ Para un mismo LLC hay muchas opciones MAC disponibles
24
Estándar IEEE 802
Niveles
Superiores
802.1
Control de
Enlace
Lógico
(LLC)
802.2
802.3
802.4
802.5
802.6
CSMA/CD
Token Bus
Token Ring
MANs
Control de
Acceso al
Medio
(MAC)
Nivel
de
Enlace
Nivel Físico
Medio de transmisión
49
Estándar IEEE 802
Contro
ol de
enlace
e lógico
(LLC)
IE E E 802.2
C able
coaxial de
band a
ancha 10
M bps
DQDB
CSMA
sondeo
P ar
trenzado
no
apantalla
do 100
M bps
P ar
trenzado
apantallado
4, 16 M bps
Fibra
óptica 100
M bps
Fibra
óptica 100
M bps
Infrarrojos
1, 2 M bps
P ar
trenzado
no
apantallado
4 M bps
P ar
trenzado
no
apantallad
o 100
M bps
IEEE 802.11
A nillo con
paso de
testigo
IEEE
E 802.6
C able
coaxial
banda
portadora 1,
5, 10 M bps
A nillo con
paso de
testigo
FD
DDI
C able
coaxial
banda
ancha 1, 5,
10 M bps
R otación
circular
con
prioridad
IEEE
E 802.5
P ar
tren zado no
apan talla do
10, 1 00
M bps
IEEE
E 802.4
C able
coaxial de
band a b ase
10 M bps
IEEE 802.12
B us con
paso de
testigo
C S M A /C D
IEEE
E 802.3
Fisica
Control de
acceso al medio
(MAC)
S ervicio no orientado a conexión no confirm ado
S ervicio en m odo de conexión
S ervicio no orientado a conexión confirm ado
E spectro
expandido
1, 2, M bps
Fibra óptica
5, 10, 20
M bps
F ibra Ó ptica
10 M bps
50
25
Funciones de los niveles
„
Nivel físico
„
„
„
„
Nivel de enlace
„
„
„
„
51
Ofrece un interfaz común a los niveles superiores
„
LLC
MAC
Generación y eliminación del preámbulo de las trama para
sincronización.
i
i ió
Codificación/emisión y recepción/decodificación de las señales.
Especificaciones eléctricas y mecánicas de la red.
„
„
Provee uno o más puntos de acceso al servicio (SAP).
Proporciona servicios de comunicación sin conexión y orientados a
conexión
ió
Control de errores y de flujo
Ensamblado de los datos, direcciones y el campo de detección de
errores en una trama.
Desensamblado de la trama, reconocimiento de la dirección y
detección de errores.
Control de acceso al medio de transmisión de la RAL.
Direcciones físicas IEEE
„
„
„
„
„
„
Estándar IEEE Std802-1990, pg. 25
Identifican a un adaptador de red
Todas las redes IEEE comparten el mismo esquema de
direcciones de 48 bits
Se garantiza que todas las direcciones son únicas
(independientemente de marcas y redes)
Vienen configuradas por firmware en el adaptador
Por ejemplo:
00:20:AF:DC:A5:12
Fabricante
00:20:AF
„
Adaptador de red
Dirección de difusión: FF:FF:FF:FF:FF:FF
52
26
Control de enlace Lógico
(LLC)
„
Servicios
„
Sin conexión
„
„
Orientado a conexión
„
„
Existe una conexión lógica entre los usuarios del servicio, con
control de flujo y de errores.
Multiplexación
„
„
Sin conexión lógica, ni control de flujo ni de errores. Se deja a
las capas superiores.
Se debe permitir compartir la única conexión con la RAL, entre
múltiples puntos de acceso.
Multicast y Broadcast
„
53
Aprovecha el medio de transmisión compartido para realizar
envíos a múltiples destinos.
Control de acceso al medio
(MAC)
„
Está encargado de controlar el acceso al medio de
transmisión compartido para conseguir un uso
ordenado y eficiente de la capacidad disponible.
„
„
En medios compartidos dos o más nodos transmitiendo
simultáneamente Æ colisión!
Características
„
Control distribuido ((DONDE))
„
„
Acceso asíncrono
„
54
La decisión de qué dispositivo obtiene el acceso al medio se
realiza entre todos los dispositivos conectados.
(COMO)
La capacidad del medio se otorga de forma asíncrona en
respuesta a una petición de acceso concreta.
¿¿¿ Síncrono en RALs ???
27
Técnicas MAC
„
Partición de canal
„
„
„
Competición (acceso aleatorio)
„
„
„
Se divide el canal en ranuras ((slots de tiempo,
p , frecuencia))
Se asigna cada ranura para uso exclusivo de un nodo
Pueden suceder colisiones
„ mecanismos de recuperación
Se intenta obtener el medio sin ningún tipo de control.
Round Robin (turnos)
„
„
„
Acceso compartido coordinado para evitar colisiones
A cada estación se le da la oportunidad de transmitir por
turnos.
La estación puede rechazar dicha oportunidad, o transmitir
hasta un máximo establecido.
55
Protocolos MAC de
partición del canal - TDMA
TDMA: Time Division Multiple Access
„
„
„
„
Acceso al canal en “rondas”
rondas
Cada estación tiene prefijado una ranura de tiempo en
cada ronda
Las ranuras no utilizadas quedan vacías
Ejemplo: 6 nodos, sólo el 1, 3 y 4 tienen paquetes, (los
slots 2,5,6 quedan vacíos)
56
28
Protocolos MAC de
partición del canal - FDMA
FDMA: frequency division multiple access
„
„
frequency band
ds
„
El espectro del canal se divide en bandas de frecuencia
Cada estación tiene asignada una banda
Ejemplo: 6 nodos, 1, 3 y 4 tienen paquetes para enviar,
(las bandas de frecuencia 2, 5, y 6 quedan sin usar)
57
Protocolos MAC de
competición
„
Cuando un nodo tiene un paquete que enviar
„
„
„
„
Si dos o más nodos transmiten a la vez Æ colisión
Los protocolos MAC de competición especifican:
„
„
„
Transmite
a s e (usa
(usando
do todo
odo el
e canal)
ca a )
no hay a priori coordinación entre nodos
Cómo detectar colisiones
Cómo recuperarse de colisiones (p.e, via retransmisiones)
Ejemplos:
„
„
„
ALOHA
ALOHA ranurado
CSMA y CSMA/CD
58
29
Protocolos MAC Round
Robin (turnos)
Protocolos de partición de canal:
„ Comparten el canal eficientemente con alta carga
„ ineficiente en condiciones de baja carga: retardo para
acceder al canal, solo se asigna el 1/N del ancho de
banda disponible (incluso si solo hay un nodo activo!)
Protocolos de competición:
„ Eficiente en baja carga: un nodo puede disponer del
canall (entero)
( t ) cuando
d lo
l requiere
i
„ En alta carga: sobrecarga debida a colisiones
Protocolos “Round Robin” (turnos)
Buscan lo mejor de las otras dos aproximaciones
59
Protocolos MAC Round
Robin (turnos)
Polling:
„
„
El nodo
odo maestro
aes o invita
a a los
os nodos
odos esclavos
esc a os a transmitir
a s
e
en o
orden.
de
Considerar:
„
„
„
Sobrecarga de la encuesta (polling)
Latencias
Nodo maestro: punto simple de fallo
Token passing:
„
„
Una trama de control (token) se va pasando de un nodo a otro
i l
t
secuencialmente.
Considerar:
„
„
Latencias
Token: punto simple de fallo
60
30