2da. Parte Capítulos 5-12: Transmisión de Paquetes Redes de Computadores 2000 Agustín J. González

Transmisión de Paquetes La información a transmitir (datos) es dividida en pequeños bloques llamados “paquetes”. Las redes que usan esta tecnología son las Redes de Paquetes o Conmutación de Paquetes Ventajas: Ayuda a recuperarse de errores durante la transmisión. Permite compartir conexiones físicas y hardware asociado a éstas. Esto también mejora la utilización de los recursos.

Transmisión Síncrona Cuando se envían paquetes se utiliza transmisión síncrona a nivel del bit y byte (8 bits). La RS-232 no resulta eficiente para la transmisión de paquetes (al menos 2 bits adicionales por caracter). Además, la sincronización al caracter es menos confiable en largas tiras de bits debido a que el reloj del receptor utiliza sólo el 1er bit para extraer la información de sincronización. La transmisión síncrona consiste en enviar muchos bits de información enmarcándolos en una secuencia conocida de bits de inicio - para que el reloj del receptor pueda extraer la información de sincronización - y un tren de bits acordado para señalar el término de los datos. La secuencia: encabezado de sincronización, datos y demarcaciónde término se conoce como trama.

Paquetes v/s Tramas Transmisión de paquetes es una idea general que apunta a al forma como la información es enviada (división en pequeños bloques que pueden tomar rutas distintas) La definición específica de paquetes para una tecnología dada es conocida bajo el término trama (frame). La trama corresponde a la información “útil” más la información de control necesaria para recibir cada paquete. Las tramas contienen un patrón de inicio y otro de término. Su formato depende si es transmisión orientada al caracter o bit.

Transmisión orientada al caracter y al bit En la práctica se usan dos esquemas : La transmisión síncrona orientada al carácter El bloque de datos es tratado como una sequencia de caracteres (usualmente de 8 bits). La transmisión síncrona orientada al bit El bloque de datos es tratado como una sequencia de bits SYN 1 o más SYN Más Caracteres de control Datos Caracteres de control Campo de datos flag flag Campo de control Campo de control

Marcas de inicio y fin de trama Desventajas de poner marcas de inicio y fin de trama: Overhead: i.e. El uso de símbolos que no portan información “útil”. Considere secuencia de paquetes adyacentes. Ventaja: permiten detectar fallas en los computadores y/o enlaces. Qué pasa si estos símbolos aparecen en los datos?

Bytes and bits de Relleno No podemos reservar dos símbolos para uso exclusivo de la red. El tx modifica levemente la secuencia que envía para asegurar que las marcas de inicio y término sean únicas. La red inserta bytes o bits extras cuando las marcas aparece en los datos. Esta técnica se conoce como byte stuffing o bit stuffing.

Ejemplo: byte stuffing

Errores de Transmisión Son producidos por: rayos, bajas de energía, y otras interferencias electromagnéticas (motores eléctricos). La interferencia puede: destruir parcialmente la señal. destruir completamente la señal. crear ruido aleatorios que parecer datos reales. Mecanismos de detección: Bit de paridad Sumas de chequeo Chequeo de redundancia longitudinal Chequeo de redundancia cíclica

Cheques vía bits de Paridad Similar al bit de paridad de la RS-232 Principal problema es que este técnica no es capaz de detectar patrones de error típicos. Ej. como errores dobles. Alternativas: agregar más bits de paridad. Sumas de chequeo: El tx envía la suma palabras de 16 o 32 bits de un paquete. El receptor efectúa la misma evaluación para detectar errores. Puede ser suma simple también OR-EX

Chequeos de Redundancia Cíclicas Las sumas de chequeo son superadas por los chequeos de redundancia cíclicas (Cyclic Redundancy Check o CRC) en su capacidad para detectar errores. También son conocidos como secuencias de chequeo de trama (Frame Check Sequence o FSC) La idea es interpretar los datos a codificar como un polinomio. Este es multiplicado por una potencia de dos (2n*M)y luego dividido por otro polinomio de menor grado (P). Finalmente se envía 2n*M+R, donde R es el resto de la división

Ejemplo de CRC Considere: Mensaje M = 1010001101 (10 bits) Polinomio codificador: 110101 (6 bits) Resto (CRC o FCS): por ser calculado (5 bits) Pasos: El mensaje se multiplica por 25 (siempre es uno menos el grado del polinomio codificador) El producto se divide por P. Se usa aritmética módulo 2. El resto es sumado al producto 25 * M. El receptor detecta la presencia de errores cuando al hacer su división el resto resulta no nulo.

Implementación en hardware Si P = 10001000000100001 En otras palabras: P(X)=X16+X12+X5+1 El circuito de hardware es como sigue: AL término del mensaje el resto es el valor del registro de desplazamiento