Pr. Dr. Xavier Bonnaire

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Cristina Ávila Montero
hace 5 años
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1 Pr. Dr. Xavier Bonnaire Slide 1

2 Temario Introduccion Fundamentos teóricos El sistema ALOHA Protocolos CSMA Slide 2

3 Introducción Problemas de acceso al medio Medio no compartido (Solamente dos computadores) Nigun problema Medio compartido Problema Un solo computador tiene que acceder al medio al tiempo t Tecnologías representativas CSMA (Ethernet, Wi-Fi) Token Ring Slide 3

4 Fundamentos Teóricos Una LAN es una Red que busca interconectar un conjunto limitado de Estaciones de Trabajo El problema a resolver es cómo interconectar un conjunto de N pares de estaciones? LAN con 2N estaciones N N Slide 4

5 Solución con TDM TDM Time Division Multiplexing Pulsos intercalados representan bits de diferentes canales SDH Systems, GSM Celular System Flujo C t 1 Flujo B t 2 1 O 1 Flujo A t 0 Slide 5

6 Solución con FDM FDM Frequency Division Multiplexing Modulación de múltiples señales en banda base usando diferentes frecuencias Stereo FM Transmisión, FDMA (radio aficionados) Señal 1 Señal 2 Señal 3 Slide 6

7 Asignación Estática de Canales Usando TDM o FDM Se divide el BandWidth en N canales Cada computador tiene su canal de transmisión El canal no cambia durante el tiempo Se divide por N el Ancho de Banda disponible Comp. 1 Comp. 2 BandWidth Comp. 2 Slide 7

8 Asignación Estática de Canales El BandWidth se reduce Significa Retardos No es Escalable Incorporar un nuevo computador compromete el BW global Si BW = 10Mbits/s y si N=100, se puede esperar un BW por computador de 100Kbits/s Solucion Asignar dinámicamente los canales, tratando de aprovechar todo el BW disponible Slide 8

9 El Sistema ALOHA En el año 1970 Universidad de Hawaï Método novedoso para asignación de canales Motivación Conectar via radio un computador central con terminales dispersos en varias islas Slide 9

10 Protocolo ALOHA Funcionamiento Cada terminal tiene un equipo de comunicaciones. Los usuarios transmiten cuando tienen datos. Como cada terminal es independiente, pueden ocurrir colisiones que corrompen los datos transmitidos. Las estaciones saben si ocurrió una colisión escuchando su canal de salida. Si ocurrió colisión, las estaciones esperan un tiempo aleatorio antes de retransmitir. Si no fuera aleatorio, no terminarían las colisiones. Los sistemas que operan de esta forma se denominan Sistemas de Contención Slide 10

11 Protocolo ALOHA Modelo Gráfico Estación Central Slide 11

12 Protocolo ALOHA - Versiones Pure ALOHA Cualquier estación puede transmitir cuando quiere Sin previamente escuchar el medio (su salida) Problemas Varias colisiones pueden ocurrir Más colisiones si hay muchas estaciones Si es el tiempo necesario para transmitir un Frame El periodo de Vulnerabilidad de ALOHA Puro es de 2xT Slotted ALOHA Una estacion puede solamente transmitir con un periodo fijo llamado TimeSlot Se transmite al principio de un TimeSlot Slide 12

13 Protocolo ALOHA - Versiones TimeSlot en ALOHA t TimeSlot TimeSlot TimeSlot TimeSlot Se puede transmitir Se puede transmitir Se puede transmitir Se puede transmitir Periodo de vulnerabilidad: T Slide 13

14 Protocolo ALOHA Desempeño del Protocolo ALOHA Puro 18% de desempeño Se usa como máximo un 18% del BW disponible Se pierde un porcentaje importante del BW ALOHA con TimeSlots 36% de desempeño Se usa al como máximo un 36% del BW 2 veces más eficiente que ALOHA Puro Todavia se pierde una parte importante del BW El protocolo ALOHA se pone rápidamente sobrecargado cuando aumenta el número de computadores Slide 14

15 Protocolos CSMA Por que no funciona bien ALOHA? Porque se producen muchas colisiones Menos con TimeSlots Como mejorar el desempeño? Disminuir el número de colisiones que pueden ocurrir Detectar los que están haciendo los otros computadores Solución Para adaptar su comportamiento Escuchar el medio de transmisión para saber si está ocupado o no Estos protocolos se llaman protocolo de tipo CSMA Carrier Sense Multiple Access Slide 15

16 LAN CSMA Medio Común Los Computadores Comparten un medio común Típicamente un cable coaxial Slide 16

17 Protocolo CSMA 1-Persistente Cuando un computador quiere transmitir Escucha el medio para ver si está ocupado Si está ocupado, espera que se desocupe Si detecta que el canal está desocupado, transmite un frame No quiere decir que no va a ocurrir una colisión Otro computador puede tomar la misma decisión al mismo tiempo So ocurre una colisión, espera un tiempo aleatorio T y vuelve a transmitir Se llama 1-Persistente porque se transmite con una probabilidad 1 al encontrar el medio desocupado El protocolo es sensible a los retardos de la línea Su comportamiento es mejor que ALOHA Slide 17

18 Protocolo CSMA No-Persistente Idea Mejorar el protocolo 1-Persistente Antes de Transmitir El computador escucha el medio Si el medio está desocupado, el computador transmite Si el medio está ocupado, espera un tiempo aleatorio T y vuelve a escuchar Diferencia con el 1-Persistente El computador no se queda escuchando para coger inmediatamente el medio una vez que se desocupe Slide 18

19 Protocolo CSMA P-Persistente Se aplica a medios con ranura de tiempo (TimeSlots) Se puede transmitir solamente cuando empieza la ranura de tiempo (el TimeSlot) Cuando la estación desea transmitir, escucha el canal Si está desocupado Transmite con probabilidad p Y con probabilidad q=1-p difiere la transmisión hasta la próxima ranura Slide 19

20 Si la ranura está desocupada Vuelve a transmitir o diferir con probabilidad p y q respectivamente Si la ranura está ocupada Actúa como si hubiera colisión, es decir, espera un tiempo aleatorio para volver a intentar Slide 20

21 Protocolo CSMA / CD Carrier Sense Multiple Access with Carrier Detection Idea Una mejora posible a los protocolos anteriores es dejar de transmitir al detectar una colisión Con esto se gana tiempo ya que el frame estará corrupto Cuando una estación detecta una colisión asegura una transmisión de una fracción mínima del frame Esta fracción se denomina JAM y su objetivo alertar a las demás Slide 21

22 Protocolo CSMA / CD En este modelo, el protocolo puede estar en 3 estados: Contención Transmisión Ocioso Al detectar una colisión Los computadores dejan de transmitir Esperan un período aleatorio e intentan nuevamente Frame Frame Frame Contención Ocio Transmisión Slide 22

23 Desempeño de CSMA Slide 23

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