Selecciona dos funciones
que no son de la capa de enlace de datos: Preparar los paquetes de la capa de
red para su transmisión. Controlar el acceso a los medios físicos. Encapsular
los datos en un paquete IP. Prepara los paquetes de la capa de transporte para
su transmisión.
Selecciona como se le denomina a una PDU en la capa de enlace de datos: Trama Nodo Segmento
Es un dispositivo en una red? Trama Nodo Medio
Son las formas físicas utilizadas para transportar señales de datos? Los medios Los dispositivos Las personas.
Se compone de dos o mas dispositivos conectados a un medio común? Una red Un sistema de comunicación. Un nodo.
Este elemento de la trama contiene el paquete que proviene de la capa de red? Datos Encabezado Tráiler/
Este elemento de la trama contiene información de control, como direccionamiento, y está ubicado al comienzo de la PDU? Datos Encabezado Tráiler/
Contiene información de control agregada al final de la PDU de la capa de enlace de datos? Datos Encabezado Tráiler/
Selecciona las dos subcapas en que esta dividida la capa de enlace de datos: LLC MAC CSMA CD CLL/
Coloca información en la trama que identifica qué protocolo de capa de red está usando la trama? El control de enlace lógico (LLC) El control de acceso a los medios (MAC) El dispositivo receptor/
Proporciona a la capa de enlace de datos el direccionamiento y la delimitación de datos? El control de enlace lógico (LLC) El control de acceso a los medios (MAC) CSMA/CD/
Las organizaciones de ingeniería que no definen estándares y protocolos abiertos que se aplican a la capa de enlace de datos incluyen: ISO IEEE ANSI ITU EEEI CROC/
La regulación de la colocación de tramas de datos en los medios es conocida como: Control de acceso al medio Token Ring Ethernet/
En este método de control de acceso al medio cada nodo tiene su propio tiempo para utilizar el medio? Determinista Con base en la contención No determinista/
En este método de control de acceso al medio todos los nodos compiten por el uso del medio: Controlado Determinista No determinista/
Estos métodos, permiten que cualquier dispositivo intente acceder al medio siempre que haya datos para enviar: Por contención Controlado Deterministas/
Para evitar caos completo en los medios, estos métodos por contención usan este proceso para detectar primero si los medios están transportando una señal: CSMA MAC LLC/
Cuando un dispositivo está intentando transmitir y nota que el medio está ocupado, esperará e intentará después de un período de tiempo corto. Si no se detecta una señal portadora, el dispositivo transmite sus datos: CSMA SCMA CCL/
Con que método no se implementa CSMA para resolver la contención del medio: CSMA/CD En redes Ethernet CSMA/CA En redes inalámbricas CSMA/CD En redes Token Ring/
Se utiliza para transportar la trama a través de los medios locales compartidos? El direccionamiento proporcionado en la capa de enlace de datos El direccionamiento IP El numero de puerto/
A las direcciones de dispositivo en la capa de enlace de datos se les llama: Direcciones físicas Direcciones multicast Direcciones IP/
Especifica el nodo de destino de la trama en la red local? El direccionamiento de la capa de enlace de datos El campo iniciar trama El campo FCS/
Si el paquete en la trama debe pasar a otro segmento de la red, que dispositivo intermediario desencapsula la trama original, crea una nueva trama para el paquete y la envia al nuevo segmento El router El switch El hub/
Este tipo de topología no requieren direccionamiento de enlace de datos. Una vez en el medio, la trama sólo tiene un lugar al cual puede ir. Topología punto a punto Topología de estrella Topologia de bus/
Para este tipo de topologías si se requiere direccionamiento de enlace de datos: (selecciona dos) Topología de anillo Topología de acceso múltiple Topología punto a punto/
Se utiliza para determinar si la trama llegó sin errores al dispositivo destino? El tráiler El encabezado El campo de datos/
Este campo indica el final de una trama: Detener trama El campo FCS El campo Datos/
Selecciona los protocolos que no son de la capa 2: Ethernet PPP HDLC FRAME RELAY ATM HTTP TCP/
Este protocolo se implementa en redes LAN y está definidos en los estándares IEEE 802.2 y 802.3 ? Ethernet Token Ring Wireless/
Fue desarrollado como un protocolo WAN y sigue siendo el protocolo elegido para implementar muchas WAN serie: PPP Ethernet 802.3/
Este estándar es implementado en redes inalámbricas o Wi Fi 802.11 802.5 802.3/
Este estándar es implementado en redes Token Ring 802.3 802.5 802.11/
No se utiliza para determinar si la trama llegó sin errores al dispositivo destino? El encabezado El campo datos El tráiler/
Selecciona como se le denomina a una PDU en la capa de enlace de datos: Trama Nodo Segmento
Es un dispositivo en una red? Trama Nodo Medio
Son las formas físicas utilizadas para transportar señales de datos? Los medios Los dispositivos Las personas.
Se compone de dos o mas dispositivos conectados a un medio común? Una red Un sistema de comunicación. Un nodo.
Este elemento de la trama contiene el paquete que proviene de la capa de red? Datos Encabezado Tráiler/
Este elemento de la trama contiene información de control, como direccionamiento, y está ubicado al comienzo de la PDU? Datos Encabezado Tráiler/
Contiene información de control agregada al final de la PDU de la capa de enlace de datos? Datos Encabezado Tráiler/
Selecciona las dos subcapas en que esta dividida la capa de enlace de datos: LLC MAC CSMA CD CLL/
Coloca información en la trama que identifica qué protocolo de capa de red está usando la trama? El control de enlace lógico (LLC) El control de acceso a los medios (MAC) El dispositivo receptor/
Proporciona a la capa de enlace de datos el direccionamiento y la delimitación de datos? El control de enlace lógico (LLC) El control de acceso a los medios (MAC) CSMA/CD/
Las organizaciones de ingeniería que no definen estándares y protocolos abiertos que se aplican a la capa de enlace de datos incluyen: ISO IEEE ANSI ITU EEEI CROC/
La regulación de la colocación de tramas de datos en los medios es conocida como: Control de acceso al medio Token Ring Ethernet/
En este método de control de acceso al medio cada nodo tiene su propio tiempo para utilizar el medio? Determinista Con base en la contención No determinista/
En este método de control de acceso al medio todos los nodos compiten por el uso del medio: Controlado Determinista No determinista/
Estos métodos, permiten que cualquier dispositivo intente acceder al medio siempre que haya datos para enviar: Por contención Controlado Deterministas/
Para evitar caos completo en los medios, estos métodos por contención usan este proceso para detectar primero si los medios están transportando una señal: CSMA MAC LLC/
Cuando un dispositivo está intentando transmitir y nota que el medio está ocupado, esperará e intentará después de un período de tiempo corto. Si no se detecta una señal portadora, el dispositivo transmite sus datos: CSMA SCMA CCL/
Con que método no se implementa CSMA para resolver la contención del medio: CSMA/CD En redes Ethernet CSMA/CA En redes inalámbricas CSMA/CD En redes Token Ring/
Se utiliza para transportar la trama a través de los medios locales compartidos? El direccionamiento proporcionado en la capa de enlace de datos El direccionamiento IP El numero de puerto/
A las direcciones de dispositivo en la capa de enlace de datos se les llama: Direcciones físicas Direcciones multicast Direcciones IP/
Especifica el nodo de destino de la trama en la red local? El direccionamiento de la capa de enlace de datos El campo iniciar trama El campo FCS/
Si el paquete en la trama debe pasar a otro segmento de la red, que dispositivo intermediario desencapsula la trama original, crea una nueva trama para el paquete y la envia al nuevo segmento El router El switch El hub/
Este tipo de topología no requieren direccionamiento de enlace de datos. Una vez en el medio, la trama sólo tiene un lugar al cual puede ir. Topología punto a punto Topología de estrella Topologia de bus/
Para este tipo de topologías si se requiere direccionamiento de enlace de datos: (selecciona dos) Topología de anillo Topología de acceso múltiple Topología punto a punto/
Se utiliza para determinar si la trama llegó sin errores al dispositivo destino? El tráiler El encabezado El campo de datos/
Este campo indica el final de una trama: Detener trama El campo FCS El campo Datos/
Selecciona los protocolos que no son de la capa 2: Ethernet PPP HDLC FRAME RELAY ATM HTTP TCP/
Este protocolo se implementa en redes LAN y está definidos en los estándares IEEE 802.2 y 802.3 ? Ethernet Token Ring Wireless/
Fue desarrollado como un protocolo WAN y sigue siendo el protocolo elegido para implementar muchas WAN serie: PPP Ethernet 802.3/
Este estándar es implementado en redes inalámbricas o Wi Fi 802.11 802.5 802.3/
Este estándar es implementado en redes Token Ring 802.3 802.5 802.11/
No se utiliza para determinar si la trama llegó sin errores al dispositivo destino? El encabezado El campo datos El tráiler/
CSMA 1-persistente
En su nivel más primitivo el protocolo CSMA hace lo
siguiente: cuando tiene una trama que enviar primero escucha el canal para
saber si está libre; si lo está envía la trama; en caso contrario espera a que se
libere y en ese momento la envía. Este protocolo se denomina CSMA 1-persistente
porque hay una probabilidad 1 (es decir certeza) de que la trama se transmita
cuando el canal esté libre.
En una situación real con tráfico intenso es muy posible
que cuando un ordenador termine de transmitir haya varios esperando para enviar
su trama; con CSMA 1-persistente todas esas tramas serán emitidas a la vez y
colisionarán, pudiéndose repetir el proceso varias veces con la consiguiente
degradación del rendimiento. En realidad la colisión ocurre aunque no empiecen
a transmitir exactamente a la vez: basta con que dos ordenadores empiecen a
transmitir con una diferencia de tiempos menor que la distancia que los separa,
ya que en tal caso ambos detectarán el canal libre en el momento de iniciar la
transmisión; por ejemplo, supongamos dos ordenadores unidos por un cable de un
kilómetro de longitud, con lo que la señal tardará unos 5 μs en llegar de uno
al otro; si la diferencia de tiempo con la que ambos empiezan a transmitir es
menor de 5 μs se producirá una colisión, pues el segundo no habrá recibido la
señal del primero a tiempo de evitarla. En este tipo de redes el retardo de
propagación de la señal puede tener un efecto importante en el rendimiento.
A pesar de sus inconvenientes el CSMA 1-persistente
supone un avance respecto al ALOHA ranurado, ya que toma la precaución de averiguar
antes si el canal está disponible, con lo que se evitan un buen número de
colisiones. Suponiendo una distribución de Poisson la máxima eficiencia puede
llegar al 55% aproximadamente, obteniéndose ésta con un grado de ocupación del
100%.
4.2.2.2 CSMA no persistente
En un intento por resolver el problema de colisiones de
CSMA 1-persistente podemos adoptar la estrategia siguiente: antes de enviar
escuchamos, si el canal está libre transmitimos, pero si está ocupado, en vez
de estar a la escucha, pendientes de usarlo en cuanto se libere, esperamos un
tiempo aleatorio Redes de Ordenadores 4-6 después del cual repetimos el
proceso; a este protocolo se le denomina CSMA no persistente. Este protocolo
tiene una menor eficiencia que CSMA 1-persistente para tráficos moderados, pues
introduce una mayor latencia; sin embargo se comporta mejor en situaciones de
tráfico intenso ya que evita las colisiones producidas por las estaciones que
se encuentran a la espera de que termine la transmisión de una trama en un
momento dado.
4.2.2.3 CSMA p-persistente
CSMA p-persistente intenta combinar las ventajas de CSMA
1-persistente y CSMA no persistente. Este protocolo se aplica con tiempo
ranurado o a intervalos y funciona de la siguiente manera: cuando el ordenador
tiene algo que enviar primero escucha el canal, si está libre transmite, en
caso contrario espera; cuando el canal se libera transmite con una probabilidad
p (o no transmite con una probabilidad q=1-p); si no transmite en el primer
intervalo el proceso se repite en el siguiente, es decir transmite con una probabilidad
p, o no transmite con una probabilidad q. El proceso se repite hasta que
finalmente la trama es transmitida o bien otro ordenador utiliza el canal, en
cuyo caso espera un tiempo aleatorio y empieza de nuevo el proceso desde el
principio.
Ajustando el valor del parámetro p el funcionamiento de
este protocolo se puede regular en todo el rango entre el de CSMA 1-persistente
y el de CSMA no persistente. Su eficiencia es en general superior a la de ambos.
4.2.2.4 CSMA con detección de colisión
En los protocolos que hemos descrito hasta ahora una vez
se había empezado a transmitir una trama el ordenador seguía transmitiendo aun
cuando detectara una colisión. En ese caso sería lógico y más eficiente parar
de transmitir, ya que la trama será errónea e inútil. Esta mejora es la que
incorporan los protocolos conocidos como CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access
with Collision Detection, acceso múltiple detección de portadora con detección
de colisiones) que se utiliza en la red local IEEE 802.3, también conocida como
Ethernet, en sus múltiples variantes.
En una red CSMA/CD la única circunstancia en la que puede
producirse una colisión es cuando dos ordenadores empiezan a transmitir a la
vez, o con una diferencia de tiempo lo bastante pequeña como para que la señal
de uno no haya podido llegar al otro antes de que éste empiece a transmitir.
Supongamos que tenemos dos ordenadores A y B situados en extremos opuestos de
la red y que la señal tarda un tiempo τ en propagarse de uno a otro extremo a
otro; cabría pensar que si A empieza a transmitir pasado ese tiempo τ ya puede
estar seguro de que no observará colisiones, ya que sus señal ha llegado al
otro extremo de la red; pero en el caso más desfavorable B podría haber
empezado a transmitir justo en el instante τ-ε, o sea inmediatamente antes de
que le haya llegado la trama de A; por lo que sólo después de un tiempo 2τ
puede A estar seguro de no colisionar con ninguna otra estación, habiéndose
entonces ‘apoderado’ del canal de transmisión. Dado que el período de
incertidumbre en CSMA/CD se reduce a ese intervalo 2τ estas redes se suelen
modelar como un sistema ALOHA ranurado con intervalos de tamaño 2τ.
4.2.3 Protocolos sin colisiones
En cualquiera de los protocolos que hemos visto hasta
ahora puede haber competencia entre ordenadores por acceder al medio. Dicha
competencia produce colisiones, que en la práctica suponen una disminución del
rendimiento ya que las transmisiones que se producen durante la colisión son
inútiles; estos efectos se agravan a medida que aumenta el tráfico en la red,
ya que la probabilidad de colisiones aumenta. Las cosas mejoran a medida que
refinamos el protocolo, pero incluso con CSMA/CD cuando la ocupación del canal
es elevada el rendimiento empieza a bajar. Vamos a estudiar ahora protocolos
que por su funcionamiento no tienen colisiones, y que suelen tener por tanto
una mayor eficiencia cuando la carga de la red es elevada.
Contienda con escucha (CSMA: Carrier Sense Medium Access)
Mejora el rendimiento de la contienda simple y ranurada
en los casos dónde el tiempo de transmisión del paquete (T) sea muy superior al
tiempo máximo de propagación de la R. Estepa Redes de Ordenadores: LAN 6 señal
en el medio (tp). Cuando una estación tiene un paquete que transmitir escucha
el medio físico para verificar si está libre u ocupado (nótese que debe
emplearse un código de línea que permita discernir actividad, como puede ser el
Manchester). En caso de que esté ocupado retrasa la transmisión, evitando así
una colisión. Este método no evita del todo las colisiones, ya que si dos
estaciones quieren transmitir a la vez, ambas encontrarán el medio libre y se
producirá colisión. En el caso más desfavorable, una estación no se dará cuenta
de que otra está transmitiendo hasta pasados tp segundos, que será ahora el periodo
vulnerable. La eficacia de este método se incrementa (y por tanto el caudal
eficaz) conforme el ratio a = tp/T se reduce (esto es, para tramas grandes y
tiempos de propagación pequeños). En caso de producirse un colisión, el tiempo
perdido será ahora de (en el peor e los casos) T+2tp. Cuando un terminal
reconoce que un paquete suyo ha sufrido colisión (de lo que se percata pasado
un tiempo sin recibir asentimiento), esperará un tiempo aleatorio antes de
volver a intentarlo. Este método se puede emplear en canales semiduplex.
En función de lo que hace un terminal cuando encuentra
ocupado el canal, se distinguen tres variantes:
1. CSMA-0 Persistente
a. Si el canal está libre, transmite
b. Si está ocupado espera un tiempo aleatorio (el mismo
que ante una colisión) y vuelve a comprobar el canal
2. CSMA-1 Persistente
a. Si el canal está libre, transmite
b. Si está ocupado chequeo continuamente el canal,
transmitiendo en cuanto queda libre.
3. CSMA-p Persistente
a. Si el medio está libre, transmite
b. Si está ocupado chequeo continuamente hasta que quede
libre, en cuyo caso empleo el siguiente esquema de transmisión rasurado:
i. En cana nuevo slot (un slot se define como tp)
transmito con probabilidad p y espero al siguiente slot con probabilidad 1-p
ii. Si el canal está libre en el nuevo instante, repito
lo anterior.
iii. Si el canal estuviera ocupado, espero un tiempo
aleatorio (igual que el caso de colisión) y comienzo desde el principio. El
CSMA-0 persistente ofrece el mejor caudal eficaz (llegando cerca del 100% para valores
de a menores de 0.001), aunque es el método que nos proporciona el mayor retardo
de acceso al canal. El caso contrario sería CSMA-1p, donde el retardo de acceso
al canal es el menor pero el caudal eficaz se sitúa en el 55% para el mejor de
los casos (a=0).
Un punto intermedio lo representa CSMA-p persistente,
donde los retardos son mejores que en el caso de CSMA-0 y el caudal eficaz
mejora el caso del CSMA-1p.
3.2.4. Contienda con escucha y detección de colisión
(CSMA-CD)
Uno de los problemas de CSMA es el tiempo perdido tras la
colisión (T+2tp). Con la detección de colisión (CD), el terminal se encuentra
escuchando el medio mientras transmite. Si el terminal detecta diferencia entre
lo que transmite y lo que escucha, entiende que hubo colisión y deja de
transmitir inmediatamente, enviando a continuación R. Estepa Redes de
Ordenadores: LAN 7 una señal especial (jamming) para que todos los terminales
descarten el paquete recibido.
En tal caso, el terminal esperará un tiempo aleatorio (en
función del tipo de CSMA que emplee) antes de volver a intentarlo. En CSMA/CD
no se requiere un asentimiento por parte del receptor, aunque si es preciso que
una estación tenga capacidad de transmitir y recibir simultáneamente (full
duplex).
Para que una estación tenga la certeza de que su paquete
no sufrió colisión, debe permanecer a la escucha del canal al menos 2tp, por lo
que una de las condiciones para emplear CSMA/CD es que T> 2tp. Al disminuir
el tiempo perdido tras la colisión aumenta el caudal eficaz, que puede llegar
cerca del 90% en función de tipo de CSMA y del parámetro a.
Veremos más adelante el método CSMA/CD que implementan
las redes 802.3 (Ethernet).
3.3. Técnicas de selección
Los usuarios transmiten por turnos (siempre y cuando
tengan información para transmitir).
Existen dos modelos: centralizados y distribuidos
1. Centralizado (Maestro-Esclavo): la estación maestro
envía un mensaje de difusión que contiene la dirección de la estación que tiene
el turno para transmitir, que aprovechará la ocasión para enviar tantos
paquetes como le permita el tipo de control empleado (1, varios, o todos los
que pueda hasta un tiempo máximo). El Maestro va sondeando a los diversos
terminales de forma cíclica. La eficiencia de este método depende de la fase de
interrogación (sobrecarga por protocolo) y de si el equipo sondeado tiene o no
información para enviar.
2. Distribuido: precisan de una topología lógica en
anillo, donde las estaciones van pasándose el testigo (una trama especial) que
las capacita para enviar información a la red. El rendimiento dependerá también
del tiempo máximo de posesión del testigo.
Ambos métodos son más complejos que los de contienda,
aunque ofrecen mejores caudales en el caso de alta carga. Por el contrario el
retardo de acceso al canal es peor que la contienda en el caso de no haber
mucho tráfico. Sus principales inconvenientes son:
- Existen varios tipo de tramas (al menos dos:
información y testigo)
- Se puede morir el testigo si se cierra la estación que
lo posee.
- Es complicado insertar una nueva estación
- Aunque sólo una estación desee transmitir, debe esperar
a la posesión del testigo.
Las redes 802.4 (token bus) y 802.5 (token ring) utilizan
estas técnicas. (actualmente ambas tecnologías se encuentran en progresivo
desuso).
3.4. Técnicas de reserva
En ellas se utiliza un canal de baja capacidad para
realiza la reserva del tiempo de
transmisión durante las ranuras de tiempo
correspondiente. Algunos ejemplos son:
1. Reservation Aloha: Se utiliza contienda ranurada y se
alterna una ranura dedicada al acceso (con Aloha ranurado) con varias reservadas
durante la fase de acceso. En la ranura de acceso existen tantos mini-slots
como ranurar reservadas vienen a continuación. Si se produce colisión en la
fase de acceso, se espera a la siguiente trama para intentarlo
2. PRMA (Packet Reservation Multiple Access): no existe
fase de acceso. Las ranuras son para la información, y se accede a ellas
empleando aloha ranurado. Si se tiene éxito, en las siguientes tramas se tiene
el slot reservado de forma automática. Los terminales, informados por un
coordinador central, esperan a que queden libres las ranuras para intentar
acceder a ellas.
Existen multitud de métodos de reserva, empleado
profusamente en las comunicaciones vía satélite.