rquitectura de Redes, Sistemas y Servicios Curso 2007/2008 Índice general TEM 3 Nivel de enlace lógico Miguel. Gómez Hernández Introducción Sincronización de Control de flujo y control de errores RQ con parada y espera RQ de ventana deslizante RQ de ventana deslizante y rechazo selectivo HDLC SLIP, PPP RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (2) Servicios de la capa de enlace Servicios de la capa de enlace Proporciona a la capa superior un servicio de transmisión de bits libre de errores Para ello Sincronización de Control de flujo Detección y corrección de errores Recuperación ante fallos Si el medio es compartido Direccionamiento cceso al medio... Estudio del nivel de enlace lógico Se asume medio no compartido RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (3) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (4)
Índice general Introducción Sincronización de Control de flujo y control de errores Control de errores RQ con parada y espera RQ de ventana deslizante RQ de ventana deslizante y rechazo selectivo HDLC SLIP, PPP Sentido de las s Los datos se dividen en varios trozos Los errores se reparten uffers más pequeños Mejor reparto del enlace demás Parte de la para información de control RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (5) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (6) Problema de sincronización Hace falta saber Dónde comienza la Dónde termina la Se usan caracteres especiales Y si aparecen en los datos? Transparencia Protocolos orientados a caracter Caracteres de inicio y final Y si aparecen en datos? Y si aparece DLE en datos? RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (7) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (8)
Protocolos orientados a bit Violaciones de la capa física Secuencia de bits de inicio y final Trama comienza y termina con 01111110 Y si aparece en datos? Tras cinco 1s el emisor inserta un 0 El receptor lo retira Por ejemplo Si 0 es 5V y 1 es +5V Comienzo o final +10V No hay independencia entre capas RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (9) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (10) Índice general Control de flujo Introducción Sincronización de Control de flujo y control de errores RQ con parada y espera RQ de ventana deslizante RQ de ventana deslizante y rechazo selectivo HDLC SLIP, PPP El transmisor es más rápido Los buffers del receptor se llenan El receptor puede indicar al transmisor Que envíe más despacio Que no envíe Cuántos buffers tiene libres RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (11) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (12)
Técnica de parada y espera Uso del canal Sin errores Semiduplex o duplex Mandar y esperar asentimiento Transmisor nunca desborda a receptor Eficiencia? CK CK CK Uso: porción del tiempo aprovechado para transmitir t U = t t + 2t prop + t t t prop t + 2t prop 1 t CK = t prop CK t prop 1+ 2 t Uso bajo si t prop grande CK RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (13) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (14) Control de errores La degradación en la señal Hace que el receptor confunda algunos bits Errores Hace que el receptor no vea algunas s Pérdidas Interesa detectar errores Para pedir retransmisión Hace falta redundancia Ejemplo: bit de paridad Ejemplo: bit de paridad El bit de paridad es 1 si el número de 1s en el mensaje es par 0 si el número de 1s en el mensaje es impar Mensajes: Palabras legales: 000 001 010 011 100 101 110 111 0001 0010 0100 0111 1000 1011 1101 1110 Distancia de Hamming es 2 Se pueden detectar errores de 1 bit RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (15) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (16)
Detección y corrección errores RQ de parada y espera Con más bits se podrían corregir errores Hay métodos mucho más eficaces Códigos de redundancia cíclica signatura Teoría de la comunicación Lo importante aquí El receptor se da cuenta de que hay errores Pide al transmisor que envíe de nuevo Técnicas utomatic Repeat Request (RQ) utomatic Repeat request Problemas Se pierde la Temporizador y retransmisión RR1 RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (17) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (18) RQ de parada y espera Uso del canal utomatic Repeat request Problemas Se pierde la Temporizador y retransmisión Se pierde el RR Temporizador y retransmisión Cuidado con duplicados! RR1 RR1 duplicado Situación no determinista Si P es la probabilidad de error en 1 P U = t 1+ 2 t prop Uso peor cuanto mayor es P ajo de todas formas RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (19) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (20)
Índice general Introducción Sincronización de Control de flujo y control de errores RQ con parada y espera RQ de ventana deslizante RQ de ventana deslizante y rechazo selectivo HDLC SLIP, PPP Técnica de ventana deslizante Sin errores, duplex Ventana del transmisor Hasta W s enviadas Ventana del receptor Posibilidad de retener W s antes de entregarlas Necesidad de numerar las s RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (21) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (22) Técnica de ventana deslizante Uso del canal Ventana de transmisión F1 F2 F3 RR2 RR3 Ventana de recepción W t Si W t < t +2t prop t prop U Wt = t + 2t W = t 1+ 2 t prop prop Si W t t +2t prop U =1 Uso alto si W grande RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (23) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (24)
RQ con vuelta atrás RQ con vuelta atrás Ventana deslizante Con rechazo simple Problemas La i no llega Llega la i+1 El receptor avisa con REJ i No llega nada después Temporizador y reenvío F1 REJ 0 F1 RR2 Más problemas La i llega mal Se ignora, como si no hubiese llegado El RR i no llega o llega mal Si llega un RR i+1 Implícitamente asiente a las anteriores No hay RR posterior Temporizador y reenvío El REJ i no llega o llega mal Temporizador y reenvío RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (25) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (26) Índice general RQ con rechazo selectivo Introducción Sincronización de Control de flujo y control de errores RQ con parada y espera RQ de ventana deslizante RQ de ventana deslizante y rechazo selectivo HDLC SLIP, PPP Vuelta atrás es ineficiente Mejor retransmitir sólo la que llegó mal Ejemplo La i no llega, pero sí la i+1 El receptor avisa con SREJ i El origen sólo reenvía ésta F1 SREJ 0 RR2 debo guardar la F1 RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (27) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (28)
Índice general Introducción Sincronización de Control de flujo y control de errores RQ con parada y espera RQ de ventana deslizante RQ de ventana deslizante y rechazo selectivo HDLC SLIP, PPP High Level Data Link Control HDLC: ISO 3309, ISO 4335 Tres tipos de estaciones Dos tipos de enlace Modos de funcionamiento De inicialización De transferencia De desconexión RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (29) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (30) Tipos de estaciones Primaria Controla el enlace Sus s se llaman órdenes (comandos) Mantiene un enlace lógico con cada secundaria Secundaria ajo el control de la primaria Sus s se llaman respuestas Combinada Puede emitir órdenes y respuestas Configuraciones de enlace Configuración no balanceada Una primaria y varias secundarias Multipunto y punto a punto Duplex y semiduplex Configuración balanceada Dos estaciones combinadas Sólo punto a punto Duplex y semiduplex RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (31) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (32)
Modos de funcionamiento Modo de inicialización Modo opcional Primaria inicializa control del enlace Modos de transferencia de datos NRM M RM Modo de desconexión NDM DM Modo de respuesta normal (NRM) Características Configuración no balanceada Enlace punto a punto O multipunto con sólo una primaria Transmisión duplex o semiduplex Funcionamiento La primaria puede iniciar una transmisión La secundaria sólo puede emitir en respuesta a un sondeo RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (33) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (34) Modo asíncrono balanceado (M) Características Configuración balanceada Enlace punto a punto Transmisión duplex o semiduplex Funcionamiento Cualquiera de las combinadas puede iniciar una transmisión Modo de respuesta asíncrono (RM) Características Configuración no balanceada Enlace punto a punto O multipunto con sólo una primaria Transmisión duplex o semiduplex Funcionamiento Las secundarias pueden transmitir sin esperar un sondeo La primaria es responsable de inicialización, recuperación ante errores y desconexión RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (35) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (36)
Modos de desconexión Modo de desconexión normal (NDM) Sólo la primaria puede desconectar plicable a NRM Formato de HDLC Transmisión síncrona Misma para Datos Control Modo de desconexión asíncrona (DM) Las secundarias pueden iniciar/pedir la desconexión RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (37) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (38) Delimitador y dirección Campo de control Delimitador 01111110 Relleno de bits en datos Mismo delimitador para cerrar/abrir Dirección En una orden Estación destinataria En una respuesta Estación remitente Dirección 11111111 Difusión Se pueden usar direcciones más largas Distinto para s: De información Llevan datos de usuario Llevan información de control por piggybacking De supervisión Control de errores y flujo RR, RNR, REJ, SREJ No numeradas Funciones adicionales de control del enlace Los primeros bits identifican el tipo de RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (39) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (40)
Campo de control it de sondeo/final Uso para sondeo En orden it P Si está a 1 se piden datos En respuesta it F Si está a 1 se indica que no hay más datos Uso para sincronismo Se envía una orden con P=1, se responde con F=1 El tiempo transcurrido es el retardo de ida y vuelta RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (41) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (42) Campo de información y FCS Tramas de supervisión Información En s de información En algunas no numeradas Longitud múltiplo de 8 bits Frame Checksum Sequence CRC de 16 bits Detección de errores Todas comando o respuesta Receiver Ready (RR) Confirma recepción, indica siguiente esperada Con P=1 es sondeo Receiver Not Ready (RNR) Confirma recepción, pide que pare el envío Reject (REJ) sentimiento negativo de la indicada sentimiento positivo de las anteriores Selective Reject (SREJ) Idem, con rechazo selectivo RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (43) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (44)
Tramas no numeradas Tramas no numeradas SNRM, SRM, SM Orden Fija el modo de funcionamiento SNRME, SRME, SME Orden Fija el modo de funcionamiento Campo de control de 16 bits RIM Respuesta Rechaza inicialización Sxxx y pide reiniciar SIM Orden cepta el RIM y entra en reinicialización RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (45) DISC Orden Desconecta RD Respuesta Solicita desconexión U Respuesta sentimiento no numerado RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (46) Tramas no numeradas RSET Orden Inicializa N(S) y N(R) a 0 UP Orden Con bit P=1, sondea sobre información de control UI Orden o respuesta Para información poco importante no asentida... Clases de procedimiento Dice qué tipo de s se pueden usar Una para cada modo de transferencia Unbalanced Normal (UN) sociado a NRM Unbalanced synchronous (U) sociado a RM alanced synchronous () sociado a M RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (47) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (48)
Clases de procedimiento Ejemplo de operación RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (49) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (50) Ejemplo de operación Índice general En HDLC l vencer un temporizador se realiza un sondeo Si hay pérdida se retransmite Si no hay pérdida, no se hace nada Introducción Sincronización de Control de flujo y control de errores RQ con parada y espera RQ de ventana deslizante RQ de ventana deslizante y rechazo selectivo HDLC SLIP, PPP RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (51) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (52)
SLIP CSLIP Serial Line Internet Protocol RFC 1055 (1998) Encapsula datagramas IP Sólo soporta IP encima Características Para enlace ordenador-modem No hace control de errores Compressed SLIP RFC 1144 (1990) Comprime las cabeceras De los datagramas IP De los segmentos TCP RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (53) RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (54) PPP Point to Point Protocol RFC 1332, 1548 Separa tres componentes Un método de encapsulamiento Un protocolo de control de enlace (LCP) Establece, configura y prueba la conexión Una familia de protocolos de control de red Uno para cada posible protocolo de red RITT/ITT-IT CURSO 07/08 TEM 3 (55)