3 Ethernet

Redes locales
CSMA/CD
IEEE 802.3

Ethernet/802.3

1

Modelo IEEE 802

Enlace de
Datos

Control del Enlace Lógico
LLC
Control de Acceso al Medio
MAC

Física

Física

Ethernet/802.3

2

Estándares IEEE 802
IEEE 802.2 LLC (Logical Link Control)
Capa
Enlace

802.3
CSMA/
CD

802.4
Token
Bus

802.5
Token
Ring

802.6
DQDB
(MAN)

Ethernet/802.3

802.12
100-VG
AnyLAN

Capa
Física

3

Redes locales
•Clasificación de las redes en función de su
comunicación:
– Conexión punto a punto
– Canales de difusión

• El reto en las redes de difusión, es definir un
mecanismo que determine quién gana acceso al
medio.
• El protocolo utilizado pertenece a la subcapa de
enlace llamada MAC (Medium Access Control).
• Existen dos formas de asignación del canal:
– Estática
– Dinámica
Ethernet/802.3

4

Asignaciónestática
• Las formas tradicionales de asignación
estática son:
– FDM (Frecuency Division Multiplexing)
– TDM (Time Division Multiplexing)

• Para N usuarios, el espectro de frecuencias o
de tiempo, se divide en N canales.
• Desventajas:
– Para un número grande de usuarios, los recursos
son limitados.
– Para el tráfico en forma de ráfaga, el canal se
desperdicia (es ineficiente).
Ethernet/802.35

Asignación dinámica
Suposiciones del modelo:
1) Existen N estaciones con una determinada
probabilidad de generar tramas en un intervalo
de tiempo dado.
2) Existe un canal único donde se tx o rx con la
misma prioridad.
3) Las estaciones tienen capacidad de detectar
colisiones.
4) La transmisión puede ser asíncrona o síncrona
(canales ranurados).
5) Posibilidad de sensar o no la portadora.Ethernet/802.3

6

Protocolos de acceso múltiple
• Por competencia:
1) ALOHA (puro y ranurado)
2) Sensado de portadora (ej.
Ethernet)
- 1 persistente
- no persistente
- p persistente

• Determinísticos:
– Control de token (ej. FDDI, Token Ring)
– Round Robin (ej. 100VG-AnyLAN)
– Bus doble (ej. DQDB)
– Etc.
Ethernet/802.3

7

Acceso múltiple (ALOHA puro)
• Mecanismo desarrollado en la
Universidad deHawaii en 1970.
• Se utilizó en una red de estaciones
terrenas de radio.
Usuario
A
B
C
t0

t

Ethernet/802.3

8

Acceso múltiple (ALOHA ranurado)
• El tiempo se divide en intervalos
iguales de valor τ, llamado tiempo de
trama = Longitud de la trama dividido
entre la velocidad de transmisión.
Usuario
A
B
C
t0

τ

Ethernet/802.3

τ

9

Sensado de portadora
• CSMA (Carrier Sense Multiple Access).
•Tipos:
1) 1 persistente
Si está libre, transmite;
si está ocupado espera hasta que esté libre y transmite

2) No-persistente
Si está libre, transmite;
si está ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a
escuchar

3) p-persistente
Utiliza canales ranurados de tiempo.
Si está libre, tx con probabilidad p o espera con probabilidad
q=1-p hasta la siguiente ranura de tiempo.
Ethernet/802.3

10Comparación entre protocolos

(Number of Channel Contenders)
Ethernet/802.3

11

CSMA/CD

t=∆t

A inicia Transmisión
A

t = tp -∆ t

B

B inicia Transmisión
A

B

Ethernet/802.3

12

CSMA/CD (cont…)

t = tp

B detecta colisión
A

t = 2tp

B

A detecta colisión
A

B

Ethernet/802.3

13

IEEE 802.3 (Tx de trama)
Forma Trama

Portadora?
S
N
Espera IFG
Inicia Tx

N

Detecta
colisión?

Tx JAM
Inc.intentos

S

S
Termina
sesión

Limite
intentos?

Ethernet/802.3

N

Espera tiempo
aleatorio

14

CSMA/CD
• repeat
while (el bus esté ocupado) espera;
inicia transmisión;
while (no se detecte colisión)
transmite;
if (no se detectó colisión)
then
MA.DATA.confirm(TransmitOK)
else
aborta la transmisión;
transmite una señal de jamming;
espera un tiempo aleatorio
• until (TransmitOK orExcessiveCollisionError)
Ethernet/802.3

15

Algoritmo exponencial binario
truncado
• if (intentos transmisión < 16)
then
k := min(intentos, 10);
r := random [0, 2k);
espera(r * 2τ);
incrementa intentos transmisión
else
MA.DATA.confirm(ExcessiveCollisionError)
Ethernet/802.3

16

Parámetros CSMA/CD
•
•
•
•

InterFrameGap
12 bytes
2τ
64 bytes
Señal de jamming 4 bytes
Tamaño mínimo de la trama
46 + 18 = 64 bytes

•...