Ud5-Token Ring y FDDI
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Token Ring Los mecanismos utilizados por Ethernet para evitar colisiones, CSMA/CD no son infalibles. Para resolver la colisión se retransmiten tramas que pueden volver a colisionar. Las estaciones podrían intentar enviar datos muchas veces antes de poder llevar a cabo la transmisión. Esto origina retrasos si tenemos una red con mucho tráfico. La red en anillo con paso de testigo (Token Ring) resuelve parte de esos problemas.
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Token RingLos mecanismos utilizados por Ethernet para
evitar colisiones, CSMA/CD no son infalibles. Para resolver la colisión se retransmiten tramas
que pueden volver a colisionar. Las estaciones podrían intentar enviar datos
muchas veces antes de poder llevar a cabo la transmisión.
Esto origina retrasos si tenemos una red con mucho tráfico.
La red en anillo con paso de testigo (Token Ring) resuelve parte de esos problemas.
Token Ring.A modo de resumen las LAN Token Ring
funcionan como sigue:Cada estación puede transmitir sólo durante su
turno. Durante su turno, transmitirá sólo una trama. El turno lo dará una trama especial llamada
testigo (token). El testigo está circulando por el anillo, de
estación en estación. Una estación podrá enviar sólo cuando posea
el testigo, es decir, cuando sea su turno.
Token RingDesarrollado por IBM inicialmente en los
años 70. IEEE publicó la norma 802.5 que sustituyó al
Token Ring de IBM. Token Ring es el nombre que actualmente se
utiliza para referirse a ambas.IEEE 802.5 y Token Ring son compatibles y
sus especificaciones difieren en pocos aspectos.
Token Ring vs IEEE 802.5
Acceso al medio en Token Ring.El método usado por Ethernet para acceder
al medio recordamos que era CSMA/CD. El método usado por Token Ring es un que
no hemos visto aún: el paso de testigo.El paso de testigo es un protocolo de
acceso que funciona como sigue: Si la red está desocupada, pone en circulación
un testigo. Los testigo son tramas de 3 bytes de longitud.
Acceso al medio en Token Ring.Si el testigo llega a una estación:
Si la estación no quiere enviar datos, reenvía el testigo a la siguiente estación.
Si la estación quiere enviar, modifica un bit y retiene el testigo. Entonces hace lo siguiente: Modifica el testigo añadiendo los datos a enviar y se
convierte así en una trama de datos. La estación envía la trama a la siguiente estación. No hay más testigos circulando por el anillo mientras circule
una trama, así que ninguna estación puede transmitir a la vez.
La trama irá de estación en estación hasta llegar al destino. El destino realizará la detección de errores y convertirá la
trama en un ACK o NACK según corresponda.
Acceso al medio en Token Ring. El ACK o NACK seguirá circulando hasta llegar al destino,
que liberará un nuevo testigo para que otra estación pueda transmitir.
Este método no produce colisiones pues nunca hay dos estaciones transmitiendo a la vez.
En las redes con paso de testigo podemos determinar totalmente los tiempos en los que una estación podrá transmitir.
En el siguiente video se muestra como funciona:
http://www.youtube.com/watch?v=2ZGfjsQw7_Y
Tramas en Token Ring. En Token Ring pueden estar circulando
varios tipos de tramas como ya podemos intuir.
Trama Testigo o Token:
Mide 3 bytes: Delimitador de inicio: alerta de la llegada de una
trama. Control de acceso: para distinguir a los testigos de
otro tipo de tramas. Delimitador de fin: final de trama.
Tramas en Token Ring.Trama de instrucción/datos:
Datos: llevan información de los protocolos de las capas superiores (LLC).
Instrucción: no llevan información de las capas superiores. Llevan información de control del protocolo.
Los tamaños de las tramas varían según los datos que lleven.
La capa física en Token Ring. Los tipos de cables que utilizan
principalmente son pares trenzados STP . La codificación es banda base.
Concretamente utiliza Manchester diferencial (ver Tema 3).
Pueden alcanzar velocidades de 16 Mbps (originalmente eran 4 Mbps).
Físicamente el anillo se realiza gracias a unos dispositivos llamados MSAU o MAU (MultiStationAccess Unit).
La capa física en Token Ring. Respecto a la topología:
Topología física es una estrella. Topología lógica es un anillo.
Es la MSAU la encargada de realizar el anillo lógico.
La MSAU es como un hub pero que internamente une cada puerto con su vecino.
Los conectores pueden ser RJ11, RJ45 dependiendo de la versión.
Topología de Token Ring.
FDDIFDDI Fiber Distribuited Data Interface
(Interfaz de datos distribuidos por fibra)FDDI es una tecnología de paso de testigos
en anillo que funciona sobre fibra. Tecnología normalizada inicialmente por
ANSI y posteriormente completada por ISO. Alcanza velocidades de hasta 100 Mbps. Puede alcanzar hasta los 200 Km (MAN?)
FDDIUsada sobre todo para conectar el backbone
en una LAN. Resumiendo, el funcionamiento es similar a
Token Ring, pero las velocidades son mayores y la topología es un doble anillo.
Hay una variante, la CDDI que va sobre pares de cobre.
FDDI
Tiene cuatro especificaciones:
MAC, Control de Acceso al Medio. PHY, Capa física. PMD, Medio de la capa física. SMT, Administrador de la estación.
FDDI
MAC: Formato de las tramas. Manejo del testigo. Direccionamiento. Cálculo CRC.
PHY: Creación de tramas. Reloj (sincronismo).
PMD: Enlaces de fibra. Niveles de corriente. Conectores.
SMT: Configuración del anillo. Eliminación e inserción de
estaciones. Fallos y recuperación …
MAC en FDDIFDDI tiene una topología de doble anillo:
Un anillo primario. Un anillo secundario.
Para realizar una transmisión normal de datos se utiliza el primario: mientras el secundario estará inactivo.
Si el anillo primario resulta dañado se usa el secundario: tolerancia a fallos.
Para acceder al anillo: se usan testigos de manera similar a Token Ring para regular los turnos de uso.
Configuraciones FDDI.Las estaciones se conectan a los anillos
mediante el uso de MIC.Hay dos clases de estaciones:
DAS, Double Attached Station, o estaciones tipo A, que se conectará a ambos anillos. Tiene dos MIC.
SAS, Single Attached Station, que se conecta únicamente a un anillo. Tienen una MIC
Para garantizar la robustez, incluso con SAS, se usan DAC, son concentradores a los que se conectan las estaciones tipo SAS a los dos anillos.
Configuraciones FDDI.
MAC en FDDI.FDDI soporta asignación de ancho de banda
en tiempo real (se adapta al tipo de tráfico).Tipos de tráfico:
Síncrono: Para estaciones que requieren capacidad de
transmisión continua. Útil para transmitir voz y video.
Asíncrono: Usa esquemas de asignación de prioridades a las
estaciones. A cada estación se le asigna un nivel de prioridad.
Tramas en FDDI.En cuanto al formato de las tramas es similar
a Token Ring:
Nivel Físico FDDI.El tipo de modulación es banda base, en concreto
el esquema de codificación 4B/5B. Codifica cada secuencia de 4 bits con 5 bits. El objetivo será garantizar que no se transmiten más de
tres 0 ceros seguidos. La tabla de conversiones será como sigue:
Nivel físico FDDI.Tipo de medio de transmisión: 2 anillos de
fibra óptica transmitiendo en sentidos opuestos. Ventajas en seguridad, fiabilidad y velocidad de
la fibra respecto al par trenzado. Varios tipos de fibra óptica:
Monomodo. Multimodo.
En el siguiente link hay fotos de dispositivos físicos:
http://80.59.18.72/electron/franjagl/st/lan/fddi/fddi.html
FDDI en la actualidad…En la actualidad aún está presente en MAN
antiguas, pero ha caído en desuso en las LAN modernas.
En los 90 competía con ATM, Frame Relay.
En la actualidad todo tiende a usar Ethernet.
