Nivel de enlace. Teoría de la Comunicaciones. 27 de Marzo de 2013
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- Lucas Robles del Río
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1 Nivel de enlace Teoría de la Comunicaciones 27 de Marzo de 2013
2 Arquitectura en capas Las comunicaciónes se dan en capas que se brindan servicios entre sí
3 Teoría vs Práctica OSI-ISO vs INTERNET
4 Encapsulamiento Cada capa implica el agregado de información de control en forma de encabezados
5 Nivel de Enlace Conceptos Objetivos Caño serial (no hay desorden) Sujeto a rudio impulsivo Lo que se recibe puede no ser lo que se envió (error de transmisión) Framing - Encapsular los bits en frames agregando información de control Proveer servicio a la capa superior Confiable o no confiable? Control de Errores - Se produjo algún error? Que hacemos con los errores? Control de Flujo - (Más adelante: en nivel de transporte)
6 Encapsulamiento: Framing Cómo se separan los frames en un tren de bits? Largo fijo Largo en el encabezado Delimitadores con bit-stuffing Violación de código Ejemplo PPP:
7 Tipos de Servicio Sin conexión y sin reconocimiento Los datos se envían sin necesidad de saber si llegan bien. Sin conexión y con reconocimiento Los datos se envían y se asegura la correcta recepción mediante el aviso expĺıcito (ACKs) Orientado a conexión Además de asegurar la correcta recepción de los datos. Se mantiene un estado de conexión (una sesión)
8 Control de errores Detección y Corrección de errores m bits (datos) + r bits (redundancia) = n bits (codeword) Sea d la mínima distancia de Hamming entre las codewords. Sea e la cantidad de bits erroneos en la transmisión. e + 1 d para detectar y 2e + 1 d para corregir. Retransmisiones Expĺıcitas (mensajes de control específicos para pedir un datos nuevamente) Impĺıcitas (cuando ocurre un time-out se asume que el dato se perdió)
9 Transmisión confiable El problema de los dos generales A1 a A2: Atacaremos el 4 de agosto a las 09:00 A2 a A1: Recibido: Atacaremos 4 de agosto a las 09:00 A1 a A2: Recibido: Recibido: Atacaremos 4 de agosto a las 09:00...
10 Transmisión confiable El problema de los dos generales A1 a A2: Atacaremos el 4 de agosto a las 09:00 A2 a A1: Recibido: Atacaremos 4 de agosto a las 09:00 A1 a A2: Recibido: Recibido: Atacaremos 4 de agosto a las 09:00... No existe un algoritmo para la confiabilidad Enviamos solo un reconocimiento (ACK)
11 Transmisión confiable: Stop and Wait Cada Frame debe ser reconocido por el receptor Surge la necesidad de secuenciar los frames para evitar el problema de las reencarnaciones Para Stop & Wait, se necesitan por lo menos 2 frames
12 Ejercicio Un protocolo sobre un enlace punto a punto de 1Mbps y 0.25 segundos de delay, trabaja con stop & wait usando frames de largo fijo 2Kb y un CRC de 16bits para detectar errores. a. Calcule cuánto tiempo es necesario para transmitir 20Mb de datos asumiendo que no hay errores. b. Idem para un enlace con el mismo delay y 1 Gbps c. Idem para un enlace con la misma velocidad de transmisión y 0.1 segundos de delay
13 Eficiencia Cuánto tiempo se está transmitiendo con respecto al tiempo bloqueado esperando? Eficiencia = T tx RTT Aumentar la eficiencia es estar bloqueado lo menos posible.
14 Capacidad de un canal: Producto Bandwidth Delay Multiplicando la velocidad de transmisión por el delay se obtiene la cantidad de bits que entran en un canal Para aprovechar mejor, deberiamos calcular cuantos entran en el canal hasta que llega el primer ACK
15 Transmisión confiable: Sliding Window Motivación: llenar el canal Ventana de emisión: SWS = V tx RTT / Frame Enviar según: UltimoFrameEnviado UltimoFrameReconocido + SWS
16 Transmisión confiable: Selective ACKs Ventana de recepción: RWS = { SWS Si hay SACK 1 Si no
17 Transmisión confiable: Sliding Window Debemos aumentar la ventana de emisión para aprovechar mejor el canal: SWS = V tx RTT / Frame El receptor puede bufferear o no dependiendo del esquema de ACKs { SWS Si hay SACK RWS = 1 Si no Y para distinguir reencarnaciones #frames SWS + RWS
18 Ejercicio Un protocolo para un enlace pto-pto de 100 Mbps y 2 segundos de delay trabaja con ventana deslizante, sin ACK Selectivo y opera con un frame de largo fijo de 800 bits que está compuesto por los siguientes campos (Asumir CRC de 16bits): #SEQ ; #ACK ; Datos ; CRC a. Cuántos bits deberían usarse para los campos de #SEQ y #ACK de manera de aprovechar lo mejor posible el canal? b. Calcule el rendimiento del frame de datos.
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