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Capa de Enlace de Datos
Redes de Computadores
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Control de Errores
Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
■ Básicamente existen dos técnicas de control de error:– ARQ (Automatic Repeat Request)
■ Se utiliza un protocolo de detección de error. Cada trama debe ser“reconocida” por el receptor (Ack, Nack)
– FEC (Forward Error Correction)■ Se utiliza un protocolo de corrección de error.
VENTAJA DESVENTAJA
ARQ Tx pocos bitsredundantes por
trama
Por cada errordebe retransmitir
la trama
FEC Muchos erroresson corregidos en
el receptor
Tx muchos bitsredundantes por
trama
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
Control de Errores y Control de Flujo
■ Protocolo Stop & Wait (Pare y Espere)
■ Protocolo Go Back-N■ Protocolo de Repetición Selectiva (Selective Repeat)
■ Control de Flujo– Protocolo de Ventana Corrediza
■ Ejemplo: Protocolo HDLC
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
Protocolo Simplex
■ Situación 1: (con suposiciones..)– Comunicación Simplex– Capas de Red están siempre “listas”– Tiempo de Procesamiento despreciable– Buffer RX de tamaño infinito– Capa física no tiene problemas ni pierde marcos– No se enumeran los paquetes
¡¡ Situación Ficticia !!
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
ProtocoloSimplex
irreal
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
■ Situación 2:– Canal es libre de errores (¿existirá?)
– Buffer de tamaño limitado!!■ TX no debe saturar al RX■ Se debe usar Control de Flujo Simple
– RX avisa al TX cuándo puede recibir otro marco– TX espera en silencio por este aviso
■ Es por ende un protocolo Half duplex.
Protocolo Half Duplex
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
ProtocoloHalf
Duplex
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
■ Situación 3:– Canal ahora posee ruido (errores)– buffer limitado ⇒ Control de Flujo
– Idea: asegurar que cada trama transmitida esrecibida correctamente antes de transmitir lasiguiente
– Se usa Control de Errores ARQ simple.
Protocolo ARQ STOP & WAIT
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
■ ARQ Simple– el RX acusa recibo de cada frame “correcto” (no detecta error) con otro
frame llamado ACK (Acknowledge)
– ¿y si el RX recibió el marco con error? (se detecta error)■ N-ACK (Negative Acknowledge)
– ¿y si el marco no “alcanzó” a llegar al RX?■ Temporizador en el TX causa re-TX
– y si el acuse de recibo se perdió, se repetirán marcos !!■ Se enumeran los marcos !■ Basta enumeración módulo 2 ( 0 y 1)
Protocolo ARQ STOP & WAIT
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
Protocolo ARQ STOP & WAIT
1 1 0 00
E 1 0 00
A0 N1 A1 A0A0
TIMEOUT
Tiempo
error error
Tx
Rx
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
ProtocoloSimplex
STOP & WAIT
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
ProtocoloARQ
STOP &WAIT
TX
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
Protocolo ARQ STOP & WAIT RX
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Protocolo ARQ Stop & WaitRedes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
Variables Ocupadas
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■ Tprop Tiempo de propagación entre TX y RX■ Ti Tiempo de TX de un marco (de TX a RX)■ Tiproc Tiempo de procesamiento de un marco en el RX■ Ta Tiempo de TX de un ACK (de RX a TX)■ Taproc Tiempo de procesamiento de un ACK en el TX
■ La Utilización del canal (desde el punto de vista del TX) está dado por :U = Ti / Tt
dondeTt = Ti + tiempo de espera por un ACKTt = 2Tprop + Ti + Tiproc + Ta + Taproc
Protocolo ARQ Stop & WaitRedes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
Variables Ocupadas
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■ Este protocolo es adecuado para enlaces de corta distancia abaja tasa de bps
■ El cálculo de U supone canal libre de errores (sin re-TX)■ Es posible que ocurra error en los marcos, los ACK y NACK al
mismo tiempo
■ Este protocolo depende fuertemente de la capacidad de detectartodos los errores
■ El Control de Flujo está implicitamente dado que se TX en half-duplex y por ende el RX no se satura.
Protocolo ARQ Stop & Wait
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
Go Back-N
■ Ventana RX=1■ Transmisor posee un timeout por cada frame
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
Go Back-N
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
Selective Repeat
■ Ventana RX >1■ Transmisor posee un timeout por cada frame
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■ Stop & Wait– ventana de RX = 1 y TX espera ACK para TX– control de flujo es natural y simple
■ Go-Back-N– si timeout es grande no hay problema
■ Selective Repeat– si timeout es grande hay problema– RX debe tener un buffer muy grande– RX no puede indicar al TX cuándo está en “problemas”
Control de Flujo
Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
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■ El Control de Flujo– se aplica para no saturar la ventana de RX– para ello se limita la ventana de TX
■ Control de Flujo ON/OFF– RX indica al TX que pare de Transmitir (pero puede ser demasiado
tarde)
■ Protocolo de Ventana Corrediza– TX y RX poseen una ventana de tamaño máximo
■ TCP/IP– RX puede variar el tamaño de la ventana del TX en forma dinámica
Control de Flujo
Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
Ejemplo de Protocolo de Ventana Corrediza
Transmisor
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
Ejemplo de Protocolo de Ventana Corrediza
Receptor
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Redes de ComputadoresCapa de Enlace de Datos
Ejemplo de Protocolo de Ventana Corrediza