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Comunicación de datos TEMA 3: Protocolos de control del
enlace de datos
Ingeniería en Telemática IV año.
Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua, León
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Bibliografía
Comunicaciones y Redes de Computadores – 7ª Edición. William Stallings. Ed. Pearson –
Prentice Hall, 2004. Capítulo: 7
Redes de computadoras. Andrew S. Tanenbaum. Ed. Pearson – Prentice Hall, 2003.Capítulo: 3
Comunicación de datos, redes de computadores y sistemas abierto. Fred Halsall. Ed.Pearspm Educación. Cuarta Edición. Capítulo 5.
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Objetivos
Conocer los diferentes tipos de protocolos de control de enlace de datos orientados a
caracteres y orientados a bists.
Entender los formatos de trama y los tipos de trama empleados en el protolocolo de controldel enlace de datos de alto nivel (HDLC) y explicar aspectos concretos de su
funcionamiento.
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Contenido
• Introducción
• Servicios ofrecidos por el NE al NR
• Objetivos del nivel de enlace
• Técnicas de acceso al medio
• Sondeo y selección• Sondeo
• Selección
• Resumen sondeo y selección
• Función delimitación de tramas
• Control de flujo
• Técnicas de control de flujo
• Control de flujo mediante parada y espera sin
errores
• Control de flujo mediante ventana deslizante
• Tamaño de la ventana
• Control de errores
• ARQ
• ARQ con parada y espera
• ARQ con vuelta atrás N
• ARQ con rechazo selectivo• Protocolo HDLC
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Introducción
Hasta ahora hemos visto el envío de señales sobre un enlace de transmisión (Tecnologías
de nivel físico)
Si queremos que la comunicación sea fiable y eficiente entonces encima del nivel físico senecesita una capa lógica para controlar y gestionar el intercambio de datos
Esta capa lógica se denomina control del enlace de datos o protocolo de control del enlace
de datos Cuando se usa un protocolo del enlace de datos, el medio de transmisión existente entre los
sistemas se denomina enlace de datos
Para controlar y gestionar el intercambio de datos se requiere:
Una conexión directa entre transmisor y receptor (ya sea P2P o MP)
Si esa conexión es a través de un medio compartido: por debajo se requiere colocar unasubcapa (MAC)
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Protocolos
En forma muy simple y resumida:
Es un conjunto de reglas o pautas secuenciales para el establecimiento de unacomunicación entre dos o más computadores con la finalidad de intercambiar informaciónen forma eficiente.
Características asociadas al Protocolo:
La sintaxis: formato de datos y niveles de señal.
La semántica: información de control para la coordinación y manejo de errores.
La temporización: sintonización de velocidades y secuenciación.
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Protocolos: Funciones
Las funciones de un protocolo se pueden agrupar en:
Encapsulamiento
Segmentación y Ensamblado
Control de la Conexión
Entrega en Orden Control de Flujo
Control de Errores
Direccionamiento
Multiplexación
Servicios de Transmisión
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Objetivos del Nivel de Enlace
Proporcionar al nivel de red un servicio de transmisión de datos efectivo sobre una capa
física
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Objetivos del Nivel de Enlace
Para ello realiza las siguientes funcione principales:
Sincronización de tramas: Los datos se envían en bloques denominados tramas, cuyo principio yfin deben ser identificables
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Objetivos del Nivel de Enlace
Para ello realiza las siguientes funcione principales:
Sincronización de tramas: Los datos se envían en bloques denominados tramas, cuyo principio yfin deben ser identificables
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Objetivos del Nivel de Enlace
Para ello realiza las siguientes funcione principales:
Sincronización de tramas: Los datos se envían en bloques denominados tramas, cuyo principio yfin deben ser identificables
Control de flujo: La estación emisora no debe enviar tramas a una velocidad superior a la que laestación receptora pueda absorberlas
Control de errores: Se debe corregir cualquier error en los bits provocado por el sistema detransmisión
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Objetivos del Nivel de Enlace
Otras funciones:
Direccionamiento y control deacceso en enlaces multipunto
Separación en recepción dedatos y control (viajan sobreel mismo enlace)
Definición de procedimientospara la gestión del enlace:inicio, mantenimiento yconclusión del intercambio dedatos
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Técnicas de acceso al medio
Existen tres técnicas de acceso al medio:
1. Reserva: Cada estación posee una parte del enlace
2. Selección: Existe una entidad que indica qué estación puede hacer uso del enlace encada momento (Se indica quien puede “hablar” en cada instante)
3. Contienda: Todas las estaciones pueden transmitir sin autorización de otra (Subcapa
MAC)
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Función delimitación de tramas
• El nivel de enlace debe delimitar el flujo de bits del nivel físico en unidades de datos sobre las que
aplicar el control
• Posibles soluciones a las delimitaciones de tramas:
1. Definir tramas de longitud fija: Aquí solo se requiere de un carácter o símbolo para indicar elprincipio de una trama
• Ejemplo: PDTadios PDThola
• Problema: muy restrictivo e ineficiente
2. Definir tramas de longitud variables. Para esto existen tres formas:
1. Establecer delimitadores de principio y de fin de trama
• Ejemplo: PDTadiosFDT PDTholaFDT
• Problema: No transparencia
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Función delimitación de tramas
2. Establecer un principio e indicar la cantidad de datos
• Ejemplo: PDTCC4hola
• PDT y cabecera de longitud fija con un campo de datos variable pero especificado
en la cabecera de longitud
• No presenta problemas de transparencia
3. Establecer banderas de sincronización• Ejemplo: F | CC# | Datos | SVT | F
• F = 01111110
• No presenta problemas de transparencia
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Control de flujo
Es una técnica utilizada para asegurar que una entidad de transmisión no sobrecargue a la
entidad receptora con una excesiva cantidad de datos
La entidad receptora reserva una zona de memoria temporal para la transferencia
Cuando se reciben los datos la entidad receptora debe realizar cierta cantidad deprocesamiento antes de pasar los datos a las capas superiores
En ausencia de procedimientos para el control de flujo, la memoria temporal de la entidadreceptora se podría llenar y desbordarse mientras esta se encuentra procesando datosprevios
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Control de flujo
Es el proceso integral que permite que se realice el proceso de intercambio de datos de
información para una comunicación en forma eficiente.
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Control de flujo
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Origen Destino
Trama 1
Trama 2
Trama 3
Trama 4
Trama 5
Trama 1
Trama 2
Trama 3
Trama 4
Trama 5
T i e m p o
Origen Destino
Trama 1
Trama 2
Trama 3
Trama 4
Trama 5
Trama 1
Trama 3
Tramaerrónea
Trama 5
X
(a) Transmisión sin errores (b) Transmisión con pérdidasY con errores
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Control de flujo
Empezaremos con el control de flujo en ausencia de errores
Cada flecha representa una única trama que transita por el enlace de datos establecidoentre el emisor y el receptor
Los datos se envían en base a una secuencia de tramas, en la que cada una de ellascontiene un campo de datos más información de control
Definiciones:
Tiempo de transmisión: Tiempo empleado por una estación para emitir todos los bits deuna trama sobre el medio (Proporcional a la longitud de la trama)
Tiempo de propagación: Tiempo empleado por un bit en atravesar el medio detransmisión desde el origen hasta el destino
Tiempo de procesamiento: Tiempo destinado para realizar cierta cantidad deprocesamiento sobre los datos antes de pasarlos a las capas superiores
Tiempo de ACK: Tiempo empleado para emitir las aceptaciones de cada una de lastramas recibidas
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Técnicas de control de flujo
Parada y espera:
El emisor transmite los datos y espera hasta la confirmación del receptor
Ventana deslizante:
El emisor envía hasta un número máximo de tramas sin necesidad de confirmación delreceptor
Parada y arranque:
El emisor transmite datos continuamente sin esperar la confirmación del receptor
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Control de flujo mediante parada y
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Control de flujo mediante parada yespera sin errores
Es el procedimiento más sencillo para controlar el flujo
Funciona de la siguiente manera: Una entidad origen transmite una trama
Tras la recepción, la entidad destino indica su deseo de aceptar otra trama mediante el envíode una confirmación de la trama que acaba de recibir
Mientras tanto, la entidad origen debe esperar a recibir la confirmación antes de proceder a la
transmisión de la trama siguiente Lo que se pretende es que la entidad destino frene el flujo de los datos a través de las
retenciones de las confirmaciones
Este procedimiento funciona adecuadamente si las tramas a enviar son grandes, pero estas debenser segmentadas (cortadas) por las siguientes razones:
El tamaño de la memoria temporal del receptor puede ser limitado
Cuanto más larga sea la trama es más probable que haya errores
En un medio compartido (LAN) es frecuente que una estación no ocupe el medio durante unperiodo de tiempo largo (evitar grandes retardos en las otras estaciones)
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Control de flujo mediante parada y
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Control de flujo mediante parada yespera sin errores
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tprop
Control de flujo mediante parada y
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Control de flujo mediante parada yespera sin errores
Análisis:
Utilización: Tiempo empleado para la transmisión de los datos frente al tiempo total quese ocupa el enlace
T total = T tr trama + t propagación trama + t procesamiento trama + T tr ACK + t propagación ACK + t procesamiento ACK
T útil = T tr trama
NOTA: Generalmente se suele despreciar el tiempo de procesamiento ya que suele ser pequeño, otra cosa que se suele despreciar es el tiempo de transmisión del ACK
• Normalizamos tiempos dividiendo todo por el t tr trama
• Parámetro a (t propagación trama normalizado al t tr trama)
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Control de flujo mediante parada y
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Control de flujo mediante parada yespera sin errores
Caudal eficaz (bps): Es el número de bits útiles de datos (sólo datos nada de cabecera o control)
frente al tiempo total de ocupación
• Normalizando al T tr trama resulta: (Despreciando t procesamiento y T tr ACK)
• Cuando a < 1, el tiempo de propagación es menor que el de transmisión
• La trama es lo suficientemente larga para que los primeros bits de la misma lleguen al
destino ante de que el origen haya concluido la transmisión de dicha trama• Cuando a > 1, el tiempo de propagación es mayor que el de transmisión
• El emisor completa la transmisión de toda la trama antes que el primer bit de la mismallegue al receptor
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Control de flujo mediante parada y
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Control de flujo mediante parada yespera sin errores
Este esquema tiene problemas, porque cada vez solo puede haber una trama en transito.
Se presenta como:
La longitud del enlace en bits, se define como el número de bits en el enlace cuando elmismo se ocupa completamente por una secuencia de bits.
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Tramalade Longitud Enlacedel Longitud
][
][*][][
sm s
bits
V
md Rbits Enlacedel Longitud
Control de flujo mediante parada y
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Co t o de ujo ed a te pa ada yespera sin errores
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Control de flujo mediante parada y
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j p yespera sin errores
Las cuatro primera etapas muestran el proceso de la transmisión de una trama que contiene
datos La última etapa muestra la devolución de una trama de confirmación pequeña
Para a > 1, la línea siempre está infrautilizada, e incluso para a < 1, la línea se utiliza deforma ineficiente
El control de flujo mediante parada y espera da lugar a una utilización ineficiente de la líneapara el caso de velocidades de transmisión muy altas entre emisores y receptores que seencuentran separados grandes distancias
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Control de flujo mediante ventana
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jdeslizante
¿Qué problemas nos presenta el control de flujo mediante parada y espera?
Básicamente, sólo puede haber en tránsito una trama a la vez
Situaciones en las que la longitud del enlace en bits sea mayor que la longitud de latrama (a > 1), presentarán problemas graves de ineficiencia
¿Cómo lo podríamos solucionar?
Transmitiendo varias tramas al mismo tiempo sobre el enlace (mejora la eficiencia)
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Control de flujo mediante ventana
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jdeslizante
¿Cómo podríamos implementar esta solución?
Supongamos dos estaciones (A y B) conectadas mediante un enlace full-duplex
La estación B reserva memoria temporal suficiente para almacenar W tramas
A la estación A se le permite enviar este mismo número de tramas sin tener que esperar ninguna confirmación
Para saber qué tramas se han confirmado, cada una de ellas etiqueta las tramas con unnúmero de secuencia
B confirma una trama mediante el envió de una confirmación que incluye el número desecuencia de la siguiente trama que se espera recibir de A
Esta confirmación informa implícitamente que B esta preparado para recibir las W tramassiguientes, comenzando por la de número especificado
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Control de flujo mediante ventana
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jdeslizante
• Mediante este esquema somos capaces de confirmar varias tramas simultáneamente
• Ejemplo:• B podría recibir las tramas 2, 3 y 4, pero retener la confirmación hasta que llegue la trama 4
• Al devolver una confirmación con número de secuencia 5, B confirma simultáneamente lastramas 2, 3 y 4
• A mantiene una lista con los números de secuencia que se le permiten transmitir
• B mantiene una lista con los números de secuencia que está esperando recibir • Cada una de estas listas se pueden considerar como una ventana de tramas
• Observaciones:
• Debido a que la numeración de las tramas ocupa un campo en las mismas, es evidente quedicha numeración tendrá un tamaño limitado
• Ejemplo: Con un campo de 3 bits, los números de secuencia pueden variar entre 0 y 7
• Por consiguiente las tramas se numeran modulo 8 (después de la 7 vendrá nuevamente latrama 0)
• En general para un campo de k bits el rango de los números de secuencia irá desde 0 hasta2k-1, numerándose las tramas módulo 2k
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Control de flujo mediante ventana
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Tramas yatransmitidas
Tramas almacenadas hasta suconfirmación Ventana de tramas
que debenser transmitidas
Númerode
secuenciade trama
Última
tramaconfirmada
Última trama
transmitida
La ventana se cierra porabajo a medida quese transmiten tramas
La ventana se abreporarriba a medida quese reciben ACK(a) Perspectiva del emisor
Tramas ya recibidasVentana de tramas
que se aceptan
Últimatrama
confirmada
Últimatrama
recibida
La ventana se cierra porabajo a medida quese reciben tramas
La ventana se abrepor arriba a medidaque se envían ACK
(b) Perspectiva del receptor
deslizante
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Control de flujo mediante ventana
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deslizante
• En la figura anterior se consideran números de secuencia de 3 bits (las tramas se numeran
secuencialmente desde 0 a 7)
• En el emisor:
• El rectángulo sombreado indica las tramas que se pueden transmitir
• Cada vez que se envié una trama, la ventana sombreada se cerrará, reduciendo sutamaño
• Cada vez que se reciba una confirmación, la ventana sombreada se abrirá
• Las tramas comprendidas entre la barra vertical y la ventana sombreada han sido yaenviadas, pero aún no han sido confirmadas
• El emisor debe almacenar estas tramas en la memoria temporal por si hubiera queretransmitirlas
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Control de flujo mediante ventana
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deslizante
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Control de flujo mediante ventana
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deslizante
• El mecanismo de ventana deslizante proporciona un procedimiento para controlar el flujo: El
receptor sólo acepta las 7 tramas siguientes a la última que ha confirmado
• Es posible que una estación pueda interrumpir totalmente la transmisión de tramas desde elotro extremo mediante el envió de un mensaje RNR (Receive Not Ready)
Lo que sucede es que se confirman las tramas anteriores, pero se prohíbe la transmisiónde tramas adicionales
Ejemplo: RNR 5 significa: He recibido todas las tramas hasta la 4 pero no acepto más
En algún momento la estación deberá transmitir una confirmación normal para que sereabra la ventana
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Control de flujo mediante ventana
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deslizante
• ¿Qué sucede si dos estaciones intercambian datos entre ellas? (transmisión de tramas en
ambos sentidos)• Cada una de ellas deberá mantener 2 ventanas
• Una para transmitir y otra para recibir
• Cada extremo deberá enviar hacia el otro tanto datos como confirmaciones
• Para llevar a cabo esto de forma eficiente se utiliza un procedimiento llamado piggybacking
• Cada trama de datos incluye un campo en el que se indica el número de secuencia dedicha trama más un campo que indica el número de secuencia que se confirma
• Si una estación tiene que enviar una confirmación además de datos, lo hará
conjuntamente utilizando una sola trama (ahorrando capacidad del canal)
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T ñ d l t
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Tamaño de la ventana
Utilizando números de secuencia de 3 bits
Podemos representar 8 tramas dentro de la ventana
Supongamos que se envía la trama 0
Luego se recibe de vuelta un RR 1
Posteriormente se envían las tramas 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y0 y se recibe de vuelta un RR 1
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C t l d
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Control de errores
• El control de errores hace referencia a los mecanismos necesarios para la detección y la correcciónde errores que aparecen en una transmisión de tramas
• Los tipos de errores potenciales que vamos a contemplar son:
• Tramas perdidas: Una trama enviada no llega al otro extremo
• Tramas dañadas: Una trama se recibe con algunos bits erróneos (modificados durante latransmisión)
• Las técnicas más usuales para el control de errores son:• Detección de errores: ya fue estudiado
• Confirmaciones positivas: El destino devuelve una confirmación positiva para cada tramarecibida con éxito, libre de errores
• Retransmisión tras la expiración de un temporizador: El origen retransmite las tramas
que no se han confirmado tras un periodo de tiempo determinado• Confirmación negativa y retransmisión: El destino devuelve una confirmación negativa
para aquellas tramas en las que se detecta la ocurrencia de errores. El origen retransmitiráde nuevo dichas tramas
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ARQ
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ARQ
• Los mecanismos antes mencionados se denominan genéricamente solicitud de repetición
automática (ARQ, Automatic R epeat reQ uest )
• El objetivo de un esquema ARQ es convertir un enlace de datos no fiable en uno fiable
• Existen 3 variantes de ARQ:
1. ARQ con parada y espera: El receptor envía una aceptación o un rechazo según seacorrecto el CRC o no
2. ARQ con vuelta atrás N: Se descartan todas las tramas después de haber encontrado una trama errónea
3. ARQ con rechazo selectivo: Se seleccionan sólo las tramas erróneas para solicitar una retransmisión y se aceptan todas las que se encuentren correctas
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ARQ d
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ARQ con parada y espera
• Se basa en la técnica para el control de flujo mediante parada y espera ya estudiada
• Pueden ocurrir 2 tipos de errores:1. La trama que llega al destino pueda estar dañada
• El receptor detecta este hecho mediante técnicas de detección de errores y, simplemente detectará la trama
• Para dar respuesta a esta situación, el origen utiliza un temporizador
• Si no se recibe ninguna confirmación antes de que el temporizador expire, se procederá a reenviar la mismatrama
• El origen debe conservar una copia de la trama transmitida hasta que se reciba la confirmacióncorrespondiente
2. Una confirmación deteriorada
• A envía una trama a B, dicha trama se recibe correctamente
• B responde con un ACK
• La trama de ACK se pierde en el camino, de modo que no es identificable por A
• En A se producirá una expiración de su temporizador y éste reenviará la misma trama de datos• Esta trama duplicada llega y se acepta por B
• B ha aceptado 2 copias de la misma trama como si fueran distintas
• Para evitar este problema las tramas se pueden etiquetar de forma alterna con 0 y 1, siendo lasconfirmaciones positivas de la forma ACK0 y AKC1
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ARQ con parada y espera
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ARQ con parada y espera
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ARQ con parada y espera
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ARQ con parada y espera
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ARQ con parada y espera
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ARQ con parada y espera
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ARQ con vuelta atrás N
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ARQ con vuelta atrás N
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• Es una técnica de control de errores basada en el control de flujo mediante ventana deslizante
• Mientras no se produzcan errores, el destino confirmará las tramas recibidas como es habitual
• Si la estación destino detecta un error en una trama, puede llevar a cabo el envío de una confirmaciónnegativa (REJ, REJect o NACK) para dicha trama
• La estación destino descartará esa trama y todas las que se reciban posteriormente hasta quedicha trama errónea llegue correctamente
• Cuando el origen reciba un REJ, deberá retransmitir la trama errónea además de todas lasposteriores que hayan sido transmitidas tras ella
ARQ con vuelta atrás N
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ARQ con vuelta atrás N
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• Supongamos que:
• Una estación A envía tramas a una estación B• Después de cada transmisión, A inicia un temporizador para la confirmación de la trama que
se acaba de enviar
• B ha recibido la trama (i - 1) sin errores y A acaba de enviar la trama i
• La técnica vuelta atrás N tiene en cuenta las siguientes contingencias:Trama deteriorada
• Si la trama i recibida por B no es válida (B no detecta su recepción)
• Si A envía la trama (i + 1). B la recibirá fuera de orden y enviará un REJ i. A deberetransmitir la trama i y todas las posteriores a ella
• Si A no envía tramas adicionales en un breve espacio de tiempo. B no recibe nada (nodevuelve RR ni REJ). Cuando el temporizador de A expira, esta estación transmite unatrama RR que incluye un bit denominado P, que estará puesto a 1. B interpreta esta tramacomo una orden que le indica que A necesita saber cuál es la trama que ella espera. Benviará un RR i
ARQ con vuelta atrás N
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ARQ con vuelta atrás N
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ARQ con vuelta atrás N
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ARQ con vuelta atrás N
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ARQ con vuelta atrás N – Trama dañada
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ARQ con vuelta atrás N Trama dañada
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ARQ con vuelta atrás N – Trama perdida
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ARQ con vuelta atrás N Trama perdida
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ARQ con vuelta atrás N – ACK perdido
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ARQ con vuelta atrás N ACK perdido
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ARQ con rechazo selectivo
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ARQ con rechazo selectivo
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• Las únicas tramas que se retransmiten son aquellas para las que se recibe una confirmación
negativa (SREJ, Selective REJect), o aquellas para las que el temporizador correspondienteexpira
• Este procedimiento puede parecer más eficiente que el de vuelta atrás N (Minimiza el número deretransmisiones)
• El receptor debe mantener una zona de memoria temporal lo suficientemente grande paraalmacenar las tramas recibidas tras el envío de una SREJ hasta que la trama errónea seatransmitida (Necesita de lógica adicional para reinsertarla trama reenviada en la posicióncorrespondiente)
• El transmisor necesita una lógica más compleja para poder enviar tramas fuera de orden
ARQ con rechazo selectivo
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Q co ec o se ec o
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ARQ con rechazo selectivo
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Q
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HDLC
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HDLC es el protocolo de control del enlace de datos más importante (High-level Data Link Control).
Tipos de estaciones:
Estación primaria: responsable de controlar el funcionamiento del enlaces. Las tramas generadaspor la estación primaria se denominan órdenes.
Estación secundaria: funciona bajo el control de la estación primaria. Las tramas se denominanrespuestas. La primaria establece un enlace lógico independiente con cada una de las estacionessecundarias presente en la línea.
Estación combinada: combina las características de las estaciones primarias y de las secundarias.Órdenes – Respuesta.
Configuraciones del enlace:
Configuración no balanceada: está formada por una estación primaria y una o más secundarias.
Configuración balanceada: consiste en dos estaciones combinadas.
HDLC
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Cuándo utilizar cada modo:
Modo de respuesta normal (NRM): se usa en líneas que disponen de múltiples conexiones, en lasque se conectan varias terminales a un computador central, también en enlaces punto a punto, si elenlace conecta un terminal u otros periféricos a un computador.
Modo balanceado asíncrono (ABM): es el más utilizado de los tres modos, pues no precisa realizar sondeos.
Modo de respuesta asíncrono (ARM): en contadas ocasiones, pudiendo usarse en ciertassituaciones particulares en las que la estación secundaria necesita iniciar la transmisión .
HDLC
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Modos de transferencia de datos:
Modo de respuesta normal (NRM): se utiliza en la configuración no balanceada. La estación primariapuede iniciar la transferencia de datos hacia la secundaria, pero la secundaria sólo puede transmitir datos en base a respuestas a las órdenes emitidas por la primaria.
Modo balanceado asíncrono (ABM): se utiliza en la configuración balanceada. Cualquier estacióncombinada puede iniciar la transmisión sin necesidad de recibir permiso por parte de otra estacióncombinada.
Modo de respuesta asíncrono (ARM): se utiliza en la configuración no balanceada. La estaciónsecundaria puede iniciar la transmisión sin tener permiso explícito de la primaria. La estaciónprimaria sigue teniendo la responsabilidad del funcionamiento de la línea.
Estructura de la trama
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HDLC emplea transmisión síncrona. Todos los intercambios se realizan en base a tramas, siendo
suficiente un único formato de trama para todos los tipos de intercambios de datos e información decontrol.
Los campos 1, 2 y 3 que preceden al campo información se denominan cabecera.
Los dos últimos campos que están a continuación del campo de datos se denominan cola.
Estructura de la trama
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Campos de delimitación
Están colocados en los dos extremos de la trama y ambos corresponden al patrón de bits 01111110.
A ambos lados de la interfaz, los receptores están continuamente intentando detectar la secuencia dedelimitación para sincronizarse con el comienzo de la trama. Mientras se está recibiendo una trama, laestación sigue intentando detectar esa misma secuencia para determinar el final de la trama.
Debido a que el protocolo permite cualquier combinación de bits, no hay garantía de que lacombinación 01111110 no aparezca en algún lugar dentro de la trama destruyendo de este modo lasincronización de las mismas. Por lo que se utiliza un procedimiento denominado inserción de bits.
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Estructura de la trama
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Campo de dirección
Identifica la estación secundaria que ha transmitido o va a recibir la trama.
No se necesita en enlaces punto a punto, aunque se incluye siempre por cuestiones de uniformidad.
Consta normalmente de 8 bits, pero tras una negociación previa, se puede utilizar un formato ampliadoen el que la dirección es múltiplo de siete bits. El bits menos significativo de cada octeto será 1 o 0 enfunción de si es o no, respectivamente, el último octeto del campo de dirección.
Octeto 11111111, tanto en formato básico como en formato ampliado.
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Estructura de la trama
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Campo de control
Existen tres tipos de tramas, cada una de ellas con un formato diferente para el campo de control.• Trama de información (tramas -I): transporta los datos generados por el usuario. También se incluyeinformación para el control ARQ de errores y de flujo.
• Tramas de supervisión (tramas-S): proporciona el mecanismo ARQ cuando no se usa la incorporaciónde las confirmaciones en las tramas de información ( piggybacking ).
• Tramas no numeradas (tramas-U): proporcionan funciones complementarias para controlar el enlace.
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Campo de control
El primero o los dos primeros bits del campo de control se utilizan para identificar el tipo de trama.
Todos los formatos posibles del campo de control contiene el bit de sondeo/fin (P/F), cuya utilización esdependiente del contexto. Normalmente, en las tramas de órdenes de denomina bit P y se fija a valor 1para solicitar (sondear) una trama de respuesta a la entidad HDLC par. En las tramas de respuestas,
este bit se denomina F y se fija a valor 1 para identificar la trama de respuesta devuelta tras larecepción de una orden.
El campo de control básico en las tramas-S y en las tramas-I utiliza números de secuencia de 3 bits,pero también se puede utilizar un campo de control ampliado en el que los números de secuencia sean
de 7 bits. La trama-U tiene siempre un campo de control de 8 bits.
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Campo de información
Sólo está presente en las tramas-I y en algunas tramas-U. Puede contener cualquier secuencia de bits,con la única restricción de que el número de bits sea igual a un múltiplo entero de octetos.
Su longitud será variable y siempre será menor que un valor máximo predefinido.
Campo de secuencia de comprobación de tramaLa secuencia de comprobación de trama (FCS, Frame Check Sequence) es un código para ladetección de errores calculado a partir de los bits de la trama, excluyendo los delimitadores.
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Funcionamiento
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Consiste en el intercambio de tramas-I, tramas-S, tramas-U entre dos estaciones.
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Nombre Órdenes/respuest
a
Descripción
Información (I) C/R Intercambio de datos de usr.
Supervisión (S)Receptor preparado (RR)Receptor no preparado (RNR)Rechazo (REJ)Rechazo selectivo (SREJ)
C/RC/RC/RC/R
Confirmación positiva, preparado para recibir tramas I.Confirmación positiva, no preparado para recibir.Confirmación negativa, vuelta atrás NConfirmación negativa, rechazo selectivo
Funcionamiento
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Nombre Órdenes/respuesta
Descripción
No numerada (N)Establecimiento de modo de respuesta normal/ampliado(SNRM/SNRME)Establecimiento de modo de respuesta asíncrono normalampliado (SARM/SARME)Establecimiento de modo asíncrono balanceadonormal/ampliado (SABM/SABME)
Establecimiento de modo de inicialización (SIM)
Desconexión (DISC)Confirmación no numerada (UA)
Modo desconectado (DM)Solicitud de desconexión (RD)Solicitud de modo de inicialización (RIM)Información no numerada (UP)
Sondeo no numerado (UP)Reset (RSET)Identificación de intercambio (XID)Test (TEST)Rechazo de trama (FRMR)
C
C
C
C
CR
RRR
C/R
CC
C/RC/RR
Establecimiento de modo, ampliado = num. sec de 7 bits
Establecimiento de modo, ampliado = num. sec de 7 bits
Establecimiento de modo, ampliado = num. sec de 7 bits
Inicialización de las funciones de control del enlace en lasestaciones especificadas en la direcciónFinalización de la conexión lógica del enlaceAceptación de confirmación de una de las órdenes deestablecimiento de modoLa estación que responde se encuentra en el modo desconectadoSolicitud de una orden DISCSe necesita iniciar, solicitud de una orden SIMUsada para intercambiar información de control
Usada para solicitar información de controlUsada para recuperación, reinicia N(R), N(S)Usada para solicitar/informar estadoIntercambio de campos de información idénticos para testInforma de la recepción de una trama inaceptable
Funcionamiento
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El funcionamiento de HDLC implica tres fases.
Inicio
Lo puede solicitar cualquiera de los dos extremos en base a la transmisión de una de las órdenesprevistas para fijar el modo. Esta orden tiene tres objetivos:
• Avisa la otro extremo sobre la solicitud de la iniciación.
• Especifica cuál de los tres modos (NRM, ABM, ARM) se está solicitando.
• Indica si se van a utilizar números de secuencia de 3 o de 7 bits.
Si el otro extremo acepta la solicitud, la entidad HDLC transmitirá una trama de confirmación no
numerada (UA) al extremo iniciante. Si la solicitud se rechaza, se envía una trama de mododesconectado (DM).
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Funcionamiento
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Transferencia de datos
Cuando la iniciación haya sido solicitada y aceptada, se habrá establecido una conexión lógica. A partir de entonces, ambos extremos pueden comenzar a enviar datos mediante el uso de trama-I,empezando por el número de secuencia 0.
¿Qué indican los campos N(S) y N(R)? ¿Cómo se numeran las tramas?
Las tramas-S también se usan para controlar el flujo y los errores.
Significado de las tramas: RR, RNR, REJ, SREJ.
DesconexiónCualquiera de las dos entidades puede iniciar la desconexión. HDLC lleva a cabo la desconexiónmediante el envío de una trama DISC. La entidad remota puede aceptar dicha desconexión mediante ladevolución de una trama UA
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Ejemplos de funcionamiento
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