Métodos de control y
acceso al medio
Sedenomina método deaccesoal
conjuntode reglasquedefinenla
formaenqueunequipo colocalos
datosenlaredytomalosdatosdel
cable.Unavezquelosdatosseestán
moviendo enlared,losmétodosde
accesoayudanaregularelflujodel
tráficodelared.
Cuando se hace una red local es
necesario que se establescan reglas
que regulen la forma en que se van a
conectar los sistemas para hasi
evitar problemas y asegurarse de
que todos tengan la misma
oportunidad de para acceder. A este
conjunto de reglas se le llama
metodo de acceso al medio o
tambien conocido como protocolo de
arbitraje
PROTOCOLOS
Podemos definir un protocolo como el conjunto
de normas que regulan la comunicación
(establecimiento, mantenimiento y cancelación)
entre los distintos componentes de una red
informática. Existen dos tipos de protocolos:
protocolos de bajo nivel y protocolos de red.
lógicas entre las aplicaciones de la red, dirigir el
movimiento de paquetes a través de la red física
y minimizar las posibilidades de colisión entre
paquetes enviados simultáneamente
Los protocolos indican cómo efectuar conexiones
CLASIFICACION DELOSPROTOCOLOS
Los protocolos se clasifican de
dos formas:
De bajo nivel .-son los que se
encargan de gestionar el trafico de
información en el medio fisico es decir
los cacles
Protocolos de red.-este define las
normas a nivel del software por los
que se van a comunicar los
distintos sistemas
PROTOCOLO DE METODOS DE
ACCESO
En este los dispositibos de la red
tienen acceso al medio fisico por
orden definido por la posecion de
un pequeño marco definido como
token(ficha)
PROTOCOLO PASO DE FICHA(TOKEN
passing)
Es un protocolo que se basa en un
esquema libre de colisiones, dado
que la señal (token) se pasa de un
nodo o estación al siguiente nodo.
Con esto se garantiza que todas las
estaciones tendrán la misma
oportunidad de transmitir y que un
sólo paquete viajará a la vez en la
red.
PROTOCOLO DEPOLEO
Este protocolo se caracteriza por
tener un dispositivo controlador
central que vendria siendo como una
computadora inteligente, como un
servidor. Este servidor pasa lista a
cada nodo conectado en la red en
forma predefinida solicitando a la
red. Si esta solicitud se cumple el
mensaje es enviado, si no el servidor
se mueve al siguiente nodo
conectado.
CSMA/CD ( SENSE MÚLTIPLE ACCESS/COLLISION
DETECTION OACCESO
múltiple con escucha de portadora y detección decolisión)
es el protocolo de acceso al medio que utilizan
las redes Ethernet De esta manera, aunque la red
puede estar físicamente dispuesta en bus o en
estrella, su configuración a nivel funcional es la de
un medio físico compartido por todas las
terminales. Su funcionamiento es simple, antes de
trasmitir un ordenador, este "escucha" el medio de
transmisión que comparten todas las terminales
conectadas para comprobar si existe una
comunicación. Esta precaución se toma para que
la transmisión que se realiza en ese momento no
se interfiera por una nueva
CONTENIDO
4.1 El problema de la asignación del canal.
4.2 Protocolos de acceso múltiple.
Ing. Raúl Ortiz Gaona 10
CANALES DE DIFUSIÓN
Categoríasdelasredes:
Conexionespuntoapunto
Canalesdedifusión
Uncanaldedifusiónesunúnicomedio
compartidopormúltiplesusuarios.
Ing. Raúl Ortiz Gaona 11
Las LANs utilizan canales de difusión.
MAC es fundamental en las LANs.
Las WANs usan canales Punto a Punto, excepto
las redes satelitales.
Ing. Raúl Ortiz Gaona 13
4.1 EL PROBLEMA DE LA
ASIGNACIÓN DEL CANAL
Dos tipos de asignación del canal:
Estática
Dinámica
Ing. Raúl Ortiz Gaona 15
ASIGNACIÓN ESTÁTICA DEL CANAL
LotradicionalesFDM.
ElanchodebandadelcanalsedivideenN
partes.
Prácticoparanúmeropequeñoyfijode
usuarios
Acadausuarioseleasignaunaparte.
Nohayinterferenciaentreusuarios.
Ing. Raúl Ortiz Gaona 16
Eltráficodelasredesdecomputadoresesen
ráfagas.
Tráficopico/tráficopromedio=1.000.
Portanto,lamayoríadeloscanalesestán
desocupadoscasitodoeltiempo.
Ing. Raúl Ortiz Gaona 18
DESEMPEÑO DE FDM ESTÁTICA. TEORÍA DE
COLAS
Ttiempopromedioparadespacharlacola
(s/trama).
C capacidad del canal (bps).
λtasa de llegadaa la cola (tramas/s).
1/µlongitud media de una trama (bits/trama).
µCtasadesalida,tasadeserviciodePoisson
(tramas/s).
T = 1/(tasa de salida –tasa de llegada)
T = 1/(µC -λ)
Ing. Raúl Ortiz Gaona 19
EJEMPLO
C capacidad del canal = 100 Mbps
λtasa de llegada = 5.000 (tramas/s)
1/µ longitud = 10.000 (bits/trama).
Desarrollo:
µC tasa de servicio = 10.000 tramas/s
T = 1/(µC -λ)
T = 1/(10.000 –5.000) = 200 µs/trama
Sin considerar el retardo en la cola se tiene:
T = longitud/Capacidad del canal = 1/(µC)
T = 100 µs/trama
Ing. Raúl Ortiz Gaona 21
DIVISIÓN DEL CANAL EN N SUBCANALES:
FDM
Capacidad del canal = C/N
λtasa de llegada = λ/N
T
FDM= 1/(µC/N –λ/N)
T
FDM= N/(µC –λ)
T
FDM= NT
Ing. Raúl Ortiz Gaona 22
ElretardomedioenuncanaldivididoenN
subcanalesesNvecesmayorqueelmismo
canalsinsubcanales.
Lomismoocurresireemplazamosunaredde
100Mbpspordiezde10Mbps.
Ing. Raúl Ortiz Gaona 23
Dosestrategiasbásicasdeadquisicióndel
canal:
Métodosporcontienda.
Métodoslibresdecolisión.
Ing. Raúl Ortiz Gaona 24
4.2 PROTOCOLOS DE ACCESO
MÚLTIPLE: ALOHA
Asignación dinámica del canal
Década de 1970
Universidad de Hawaii
Dosversiones:continuoyranurado
Ranuradodivideeltiempoenranurasdiscretas
enlasquecabeunatrama
Ranuradosincronizaeltiempo
Ing. Raúl Ortiz Gaona 26
ALOHA CONTINUO O PURO
Losusuariostransmitenencualquiermomento
quetengandatosparaenviar.
Puedehabercolisiones.
Tramasquecolisionansedañan.
Laestaciónsabesihaycolisiónescuchandoel
canaldespuésdetransmitirlatrama.
Ing. Raúl Ortiz Gaona 27
ALOHA CONTINUO O PURO
EnunaLANlaretroalimentaciónesinmediata.
Víasatélitehayunretardode¼segundo.
Silatramacolisiona,elemisoresperaun
tiempoaleatorioyenvíadenuevo.
Estossistemassellamandecontienda.
Ing. Raúl Ortiz Gaona 28
P
0=probabilidaddequelatransmisióndeuna
tramanocolisione.
P
0≤ 1
Velocidadrealdetransporte(sincolisiones):
S = P
0 * G
Ing. Raúl Ortiz Gaona 34
Ing. Raúl Ortiz Gaona 35
Vulnerabilidaddeunatramatransmitida=2
veceseltiempodetrama.
Promediodetramasgeneradasenperíodo
vulnerable=2G
Probabilidaddequesegenerenktramasenel
tiempodetrama:distribucióndeprobabilidaddePoisson:
Pr[k] = G
k
e
-G
/k!
Ing. Raúl Ortiz Gaona 36
DistribucióndeprobabilidaddiscretadePoisson:
Sielnúmeroesperadodeocurrenciaseneste
intervaloesG,entonceslaprobabilidaddeque
hayaexactamentekocurrenciases:
Pr[k,G] = G
k
e
-G
/k!
Ing. Raúl Ortiz Gaona 37
Ing. Raúl Ortiz Gaona 64
Direcciones
binarias
de 4
estaciones
competidoras
Gana la
estación con
mayor dirección
4.2.4 PROTOCOLOS DE CONTIENDA
LIMITADA
Un criterio de desempeño es el retardo.
Retardoencargabajaesdistintoaldecargaalta
Protocolo Rendimiento
De contienda Mejor rendimiento con carga baja
Libres de colisiónMejor rendimiento con carga alta
De contienda
limitada
Contienda en cargas bajas
Libre de colisiones en cargas altas
65Ing. Raúl Ortiz Gaona
DESEMPEÑO DE LOS PROTOCOLOS
SIMÉTRICOS
k=númerodeestacionesquecompitenpor
accederalcanal.
Cadaunatieneunaprobabilidadpdetransmitir
durantecadaranura.
Laprobabilidaddequeunaestacióntransmita
conéxitoduranteunaranuraes:
Pr[éxito] = k*p(1 -p)
k-1
Ing. Raúl Ortiz Gaona 67
Elvaloróptimodepseobtienederivandoe
igualandoa0Pr[éxito].
El mejor valor de pes 1/k.
Reemplazando pen Pr[éxito]:
Pr[éxito con póptimo] = [(k -1)/k]
k-1
Ing. Raúl Ortiz Gaona 68
Ing. Raúl Ortiz Gaona 69
Pr[éxito con póptimo]
Paraunnúmeropequeñodeestacionesla
probabilidaddeéxitoesbuena.
Pero pronto esta probabilidad cae a 1/e =
0,36…
Ing. Raúl Ortiz Gaona 70
PROTOCOLOS DE CONTIENDA
LIMITADA
Agrupanlasestacionesengrupospequeñospara
aumentarlaprobabilidaddeéxito.
Estacionesdelgrupo0compitenenlaranura0,
estacionesdelgrupo1compitenenlaranura1...
Senecesitaqueelnúmerodegrupossea
dinámico.Hay2extremos:
1grupo:Aloharanurado.
Kgrupos.1estaciónencadagrupo.Protocololibrede
colisiones.
Ing. Raúl Ortiz Gaona 71
PROTOCOLO DE RECORRIDO DE ÁRBOL
ADAPTABLE
Formadinámicadeasignarestacionesauna
ranura.
IdeadoporelejércitodeUSparahacerpruebas
desífilisalossoldadosenlaIIGuerraMundial.
SetomaunamuestradesangredeNsoldados.
Sevacíaunapartedecadamuestraenunsolo
tubodeensayo.
Ing. Raúl Ortiz Gaona 72
Amáscarga,seinicialabúsquedadela
estaciónatransmitirdesdeunnivelmásbajo.
qeselnúmerodeestacioneslistasquese
distribuyenuniformementeenelárbolbinario
ieselnivelenelqueseinicialabúsqueda.
Elnúmerodeestacionesenelniveliesq=2
i
i= log
2q
Ing. Raúl Ortiz Gaona 77
i = log
2 q
2
i
= q
ln 2
i
= ln q
i ln 2 = ln q
i = ln q/ln 2
Ing. Raúl Ortiz Gaona 78
TALLER 6
Ing. Raúl Ortiz Gaona 79
4.2.5 PROTOCOLOS DE ACCESO MÚLTIPLE
POR DIVISIÓN DE LONGITUD DE ONDA
Elcanalsedivideensub-canalesusandoFDM
y/oTDM
Asísepermitemúltiplesconversaciones
simultaneas.
EsquemausadoenLANsdefibraóptica.
Sefusionandosfibrasdecadaestaciónaun
cilindrodevidrio.
Ing. Raúl Ortiz Gaona 80
Unafibrasalealcilindroylaotravienedeél.
Lasalidadeluzdeunaestacióniluminael
cilindroyesdetectadaporlasdemás
estaciones.
Ing. Raúl Ortiz Gaona 81
PROBLEMA DE ESTACIÓN OCULTA
Enelgráfico,noimportacuálessonAPnicuáles
sonportátiles.
ApuedeinterferiraBperonoaC.
BpuedeinterferiraAyCperonoaD.
SiAtransmiteaB,CnopodráescucharaApor
problemadealcance.
CdeduciráfalsamentequepuedetransmitiraB.
SiCtransmitesecolisionaráconA.Ing. Raúl Ortiz Gaona 92
PROBLEMA DE ESTACIÓN EXPUESTA
Ahora B transmite a A.
C escucha la transmisión.
Cconcluyeerradamentequenopuede
transmitiraD.
Ing. Raúl Ortiz Gaona 93