PLANIFICACIN Y ADMINISTRACIN DE REDES - 1 CFGS ASIRPROFESORA: Anglica Fernndez Roza

UNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

UNIDAD 2. Arquitecturas de red.

ndice:

El nivel de enlace: funciones. Direccionamiento.Control de errores. Disciplina de lnea.Entramado.

UNIDAD x. Ttulo. *

UNIDAD x. Ttulo.

Recordatorio Cables.Conectores.Nivel de corriente.Funciones de los pines.Enva la informacin en formaBits independientes (ceros y unos)

Hasta ahora hemos slo estudiado esto!

El nivel de enlace.

La capa de enlace de datos asla de manera efectiva los procesos de comunicacin en las capas superiores desde las transiciones de medios que pueden producirse de extremo a extremo.

Un paquete se recibe de un protocolo de capa superior y se dirige a ste, en este caso IPv4 o IPv6, que no necesita saber qu medio de comunicacin utilizar.

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El nivel de enlace. UNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

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El nivel de enlace. UNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

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El nivel de enlace.El nivel de enlace es el nivel 2 de red. La unidad de datos recibe el nombre de trama. Las funciones del nivel de enlace son:Direccionamiento: asignar direcciones a las mquinas en una LAN. Control de errores: control de erroresdentro de una LAN. Disciplina de lnea: en medios compartidos, decide quin accede. Entramado: agrupa los bits en tramas. UNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

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El nivel de enlace.UNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

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Control de errores.

Esta funcin establece los mecanismos necesarios para:

Detectar errores en la transmisin de los bits de cada trama, es decir, detectar cuando un bit o varios bits de una trama se han modificado durante la transmisin.

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Control de errores. Corregir errores cuando se ha detectado su existencia.

Los errores de tipo no se recibe una trama completa o se ha perdido o no ha llegado una trama tambin se solucionan con la funcin de control de errores usando un protocolo como el ARQ.*

Deteccin de errores.Funcin de deteccin de errores:Para que se puedan detectar errores, el emisor tiene que aadir en las tramas un campo cdigo de deteccin de errores aplicando a la trama un determinado algoritmo. Un cdigo de este tipo es CRC.

El receptor analiza el campo cdigo de deteccin de errores, le aplica un determinado algoritmo al campo de deteccin de errores y al resto de la trama para detectar errores en la transmisin.

Si se detectan errores, no se pasa la informacin de la trama al nivel superior.

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Funcin de correccin.Funcin de correccin de errores:

Si el cdigo de deteccin de errores sirve tambin para corregirlos, el receptor aplica el algoritmo de correccin para corregir el bit fallido en la trama. Una vez corregido asume que la trama se recibi correctamente y pasa el paquete al nivel superior. Un cdigo de este tipo es CDIGO HAMMING. Un sistema de este tipo se dice que es de correccin de errores hacia adelante.

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Funcin de correccin.

Si los errores no se corrigen en el receptor, ste debe informar al emisor de error en la trama para que dicho emisor solucione el error reenviando la trama. Se dice que ste es un sistema de correccin de errores hacia atrs y el protocolo ms comn de este tipo es ARQ.

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Mtodos de deteccin.Un error es cada una de las diferencias entre el dato correcto y el que se recibe.Para detectar errores es necesario aadir una redundancia que permita determinar mediante algn algoritmo que la informacin recibida no es correcta.REDUNDACIA, es la informacin extra que se enva para la deteccin/correccin de errores y que no sera necesaria si podemos garantizar la ausencia de fallos.UNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

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Redundancia.UNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

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Mtodos de deteccin.Para detectar errores debidos a la modificacin de bits de las tramas durante su transmisin se utilizan distintos sistemas. Todos ellos consisten en aadir bits de control de errores a las tramas. Algunos de estos sistemas son:Paridad simple o vertical (VRC)Paridad horizontal (LRC)Paridad doble (VRC-LRC)CRCChecksumUNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

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Tipos de errores.*

Paridad simple o vertical (VRC)

A una secuencia de bits de informacin , generalmente un byte, aade un bit de control llamado de bit de control paridad.

Si el sistema de paridad es par, el bit debe ser tal que el nmero total de bits (informacin + bit de control) de valor 1 sea par. Se hace la funcin lgica XOR entre todos los bits de informacin para calcular el bit de paridad.UNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

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Paridad simple o vertical VRC.

Si el sistema de paridad es impar, el bit debe ser tal que el nmero total de bits (informacin + bit de control) de valor 1 sea impar.

El receptor comprueba en cada secuencia (bits de informacin+ bit de control) la paridad es correcta.

Este sistema no permite detectar errores cuando se producen en un nmero par de bits de la misma secuencia de control.

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VRCUNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

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Verificacin de redundancia longitudinal o LRCUn bloque de bits se divide en filas y se aade una fila de bits de redundancia segn la paridad elegida.Esto incrementa las posibilidades de detectar errores de rfaga.

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Verificacin de redundancia cclica o CRC.Tambin se le llama cdigo polinmico porqu est basado el sistema de obtencin del cdigo en las divisiones polinmicas.A cada trama transmitida se aade un cdigo CRC.El cdigo CRC se obtiene del resto de la divisin binaria de los bits de informacin y un divisor de valor fijo llamado polinomio generador.

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Verificacin de redundancia cclica o CRC.CRC se basa en la divisin binaria. Se aade a cada bloque de datos una cadena de bits redundantes que hacen que la cadena de bits completa sea exactamente divisible (resto = 0) por un polinomio binario (polinomio generador).

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Polinomios*Aadir a los bits de la trama N ceros (siendo N+1 el nmero de bits del divisor o polinomio generador).

Dividir mediante restas XOR el resultado en binario entre el polinomio generador.

Tomar los N bits menos significativos (podra haber N+1) del resto final de la divisin como CRC.

Sustituir el CRC obtenido por los ceros aadidos en la trama.

Enviar la trama con el CRC.

CRC*

Polinomios CRC estndar.*

Checksums o sumas de comprobacin.Generador de suma de comprobacin:Se suman segmentos de datos de n bits en complemento a 1 de forma que la longitud de la suma sea tambin n, y se complementa ese total antes de anexarlo al bloque de datos. De esta forma el bloque resultante debe sumar 0.Comprobador de suma de comprobacin:Se divide el bloque en secciones de n bits y los nmeros resultantes se suman en complemento a 1. El resultado de la suma debe ser 0 si no ha habido error.Es un procedimiento barato, pero la cobertura es limitada.

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Checksums o sumas de comprobacin.*

Correccin de errores o ARQ.Hasta ahora sabemos como detectar si hay errores en los datos transmitidos.Qu ocurre si hay un error? Pues hay que corregirlo.La correccin de los errores en cada trama se consigue por retransmisin de la trama.El mtodo se llama ARQ, Automatic Repeat Request.Parada y espera con ARQ.Ventana deslizante con ARQ.Vuelta atrs n con ARQ.Rechazo selectivo con ARQ.

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Correccin de errores.Se basa en:Envo de tramas de confirmacin positiva desde el receptor cuando las tramas no tienen errores. Las tramas de confirmacin se llaman ACK (Acknowledgement-reconocimiento).Envo de tramas NACK de confirmacin negativa cuando se ha recibido una trama con errores.Retransmisin de trama cuando se ha producido la expiracin de un tiempo de espera de respuesta (time-out) de una trama enviada o cuando se ha recibido una confirmacin negativa (NACK).

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Control de errores. Los errores que se pueden producir son:Trama errnea.Trama perdida. ACK perdido. *

Parada y espera con ARQ.

Cuando el emisor enva una trama, espera a recibir una respuesta de confirmacin (ACK) de la trama desde el receptor. Cuando recibe esa respuesta, enva la siguiente trama.

Si no llega la respuesta dentro de un tiempo lmite (time-out), el emisor procede a reenviar la trama anterior (control de errores, interpreta que la trama no lleg a su destino).

Si se recibe una trama de no aceptacin o rechazo (NACK) se interpreta que la trama anterior no era vlida, y que el receptor est preparado para recibir. El emisor reemite la trama anterior.

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Parada y espera con ARQ.*

Ventana deslizante.

El emisor enva un conjunto de tramas antes de recibir alguna aceptacin o confirmacin.Al nmero mximo de tramas que se pueden enviar sin recibir ninguna confirmacin se le llama tamao de la ventana o ventanaLas tramas se identifican o numeran para poder saber que ltima trama se ha recibido correctamente y cual se espera recibir a continuacin. Se numeran en mdulo n, es decir, de 0 a n-1. Este nmero n debe ser mayor que el tamao de la ventana.*

Ventana deslizante.*

Ventana deslizante: vuelta atrs*

Ventana deslizante: vuelta atrs*

Ventana deslizante.

El nmero de una trama se denomina nmero de secuencia.

Para cada trama hay un tiempo de espera mximo. Si transcurre ese tiempo sin respuesta, se reemite esa trama y las siguientes.

Si se recibe respuesta de error de una trama se reenva esa trama y las siguientes.

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Ventana deslizante: rechazo selectivo*

Simulador ARQ.http://elqui.dcsc.utfsm.cl/util/redes/selective-repeat-java/ErrorControl/index.html

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Ejercicio:Otra de las funciones que se le atribuye al nivel de red es el de control de flujo. En qu consiste el control de flujo?Explica, a partir de las tcnicas ARQ, las tcnicas de control de flujo del nivel de enlace. UNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

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Direccionamiento: MAC AddressEs la direccin fsica de un equipo.Es nica para cada tarjeta de red. En principio no se puede cambiar, viene puesta de fbrica. Consta de un total de 6 bytes normalmente escritos en hexadecimal. Cada equipo conectado a la red tiene una. Ejemplo: 00 04 A5 76 8F 31Es la direccin que se usa dentro de una LAN.

Obtencin de direccin mac.

UNIDAD 2. Arquitecturas de red. *Obtencin de direccin mac.

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EntramadoUNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

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Entramado*El entramado consiste en el formateo de datos para la transmisin Los niveles de enlace de entidades homlogas intercambiarn tramas. Las tramas estn compuestas por campos. Un ejemplo de cmo podra ser una trama sera:

EntramadoUNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

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Entramado.Es necesario especificar dnde empieza y dnde acaba una trama. Existen varios mtodos:Cuenta de caracteres.Caracteres de inicio y de fin. Secuencias de bits de inicio y de fin.

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Entramado.Cuenta de caracteres: consiste en aadir a cada trama, el nmero de caracteres que contiene. No es muy fiable, ya que cualquier error en un bit tanto de la trama como de la cuenta da lugar a problemas.

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Entramado.Caracteres de inicio y fin: tcnica usada por el protocolo Bisynch (BSC). Se envan unos caracteres especiales que marcarn el comienzo y final de la trama. Esos caracteres sern: DLE-STX (Data Link Scape-Start Text) y DEL-EXT. En caso de que se quieran enviar datos que contengan estos mismos caracteres se enviar el DLE duplicado, de modo que el receptor sabe que ha de descartar uno.

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Entramado.UNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

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Entramado.*INICIO de tramaFIN de trama????

Entramado.Secuencia de bits de inicio y fin: tcnica usa en el protocolo HDLC. Consiste en enviar el patrn 01111110 al comienzo y al final de cada trama. Qu ocurre si esa cadena est dentro de los datos a enviar?El mecanismo que permite enviar ese patrn dentro de los datos ser el introducir un 0 cada vez que sen enven cinco 1. De ese modo el receptor descartar ese 0. Esto se conoce como bit stuffing.

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EntramadoUNIDAD 2. Arquitecturas de red. *Aqu hay 16 unosBit Suffing: Se introduce un 0 cada cinco 1s.

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Entramado.UNIDAD 2. Arquitecturas de red. *HDLC: Utiliza como delimitadores de inicio y fin la secuencia (flag) 01111110.

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Disciplina de lnea. Si tenemos un enlace dedicado no hay problema en saber quien utilizar un medio de transmisin. Si por el contrario, tenemos medios compartidos como ocurre por ejemplo en la topologa en bus: problema!!El nivel de enlace ser el encargado de solucionarlo. El nivel de enlace decidir quien debe enviar en cada momento. UNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

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Disciplina de lnea: tcnicas.Acceso aleatorio. Varias estaciones de la misma categora intentan acceder al medio. No existen condiciones preestablecidas sobre quien enva primero por lo que se pueden producir conflictos.Una colisin se produce cuando dos estaciones envan seales de manera simultnea. Para corregir este problema las hay diversas tcnicas.UNIDAD 2. Arquitecturas de red. *

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Disciplina de lnea: CSMA/CDCSMA/CD: Carrier Sense Multiple Acces with Collision Detection es un protocolo para resolver colisiones.MA=Acceso Mltiple: Hay muchas compartiendo el medio.CS=Deteccin de portadora: Hay alguien transmitiendo?CD=Deteccin de Colisiones: si se detecta colisin, se retransmiten datos.CSMACD

Disciplina de lnea.Las tcnicas de acceso aleatorio son:Aloha.CSMACSMA/CDCSMA/CA*Ejercicio:En qu consiste cada tcnica? Explicarla brevemente. En qu tecnologas se aplica cada una?

Profesora: Anglica Fernndez Roza.*Profesora: Anglica Fernndez Roza.*Profesora: Anglica Fernndez Roza.Profesora: Anglica Fernndez Roza.