Control de Flujo y de Errores Profesora Mara

Control de Flujo y de Errores Profesora María Elena Villapol maria. villapol@ciens. ucv. ve Comunicación de Datos

Capa de Enlace de Datos: Principios y Objetivos • • • Sincronismo de Tramas Control de Flujo Control de Errores Direccionamiento Distinción entre información de control y data • Gestión del enlace Comunicación de Datos

Framing • La capa de enlace de datos empaqueta bits en tramas (frames). • Las tramas pueden ser: – Tamaño variables. – Tamaño fijo. • Los protocolos de framing pueden ser: – Orientados a carácter. – Orientados a bits. Comunicación de Datos

Protocolo orientado a caracter Comunicación de Datos

Protocolo orientado a carácter: Byte stuffing Problema: el patrón usado para el campo de flag puede aparecer en el campo de información. El receptor interpretara esto como el fin de la trama, lo que seria un error. Solución: usar rellenado de caracteres o byte stuffing. Comunicación de Datos

Protocolo orientado a bit Comunicación de Datos

Protocolo orientado a bit Problema: similar al encontrado en los protocolos orientados a caracter. Solución: usar rellenado de bits o bit stuffing. Comunicación de Datos

Control de Flujo • Se refiere a un conjunto de procedimientos utilizados para restringir la cantidad de datos que el remitente puede enviar antes de esperar el reconocimiento. Comunicación de Datos

Control de errores • Se refiere a los mecanismos para detectar y corregir errores que ocurren en la transmisión de las tramas. Comunicación de Datos

Protocolos de la Capa de Control de Enlace • Incluyen: – Framing – Control de flujo – Control de errores Comunicación de Datos

Taxonomìa de los protocolos de la Capa de Control de Enlace Protocolos Para canales libres de ruido Para canales con ruido Comunicación de Datos

Simple Comunicación de Datos

Stop-and-Wait Comunicación de Datos

Stop-And-Wait: Utilización Comunicación de Datos

Protocolos para Canales con Ruido • Dos tipos de errores pueden ocurrir: – Tramas dañadas. – Tramas perdidas. • Técnicas para el control de errores: – Detección de errores. – Reconocimiento positivo. – Retransmisión después de time out. – Reconocimiento negativos y retransmisiones. Comunicación de Datos

Protocolo Stop-And-Wait ARQ (Requerimiento de Repetición Automática). • • • Transmitir una trama. Esperar por ACK. Si la trama esta en error, se descarta. El transmisor tiene un timeout. Si no ACK, retransmitir. Si ACK se daña, el transmisor no sabrá y volverá a retransmitir. • El receptor obtendrá dos copias de la trama. • Solución, usar un ACK 0 y ACK 1. Comunicación de Datos

Stop-And-Wait ARQ: Tramas Duplicadas • Si ACK se daña, el transmisor no sabrá y volverá a retransmitir. • El receptor obtendrá dos copias de la trama. • Solución, usar un ACK 0 y ACK 1. F 1 ACK Time out F 1 Duplicado aceptado Ilustración del problema de duplicación de tramas Comunicación de Datos

Stop-And-Wait ARQ: Ejemplo Comunicación de Datos

Control de Flujo Usando Ventana Deslizantes • Múltiples tramas se pueden transmitir. • El receptor tiene un buffer de tamaño W. • El transmisor puede enviar hasta W tramas sin recibir un ACK. • Cada tramas debe estar enumerada. • El ACK debe incluir el número de la próxima trama esperada. • El tamaño de este número esta limitado por el tamaño del campo de secuenciamiento. Comunicación de Datos

Control de Flujo Usando Ventana Deslizantes Rango del número de secuencias asumiendo un campo de 3 bits es: 0 – (23 – 1). Tamaño máximo de la ventana: (23 – 1). Comunicación de Datos

Control de Flujo Usando Ventana Deslizantes ACK 3 ACK 4 Comunicación de Datos

Go-Back N ARQ • Basado en las ventanas deslizantes. • Utilizar la ventana para controlar el número de tramas que pueden ser enviadas. • Los números de secuencias son 2 m, donde m es el tamaño del campo de secuencia en bits. • El tamaño máximo de la ventana es 2 m – 1. Comunicación de Datos

Go-Back N ARQ • Si ningún error, se envía ACK como de costumbre. • Si error, contestar con un rechazo (REJ). – Desechar que la trama y todas las tramas futuras hasta que se reciba trama correctamente. – El transmisor debe retroceder y retransmitir la trama actual y todas las tramas subsecuentes. Comunicación de Datos

Go-Back N ARQ • Toma en cuenta las siguientes situaciones: • Tramas dañadas: – El receptor detecta error en la trama i – El receptor envía rechazo-i – El transmisor recibe un rechazo-i – El transmisor retransmite la trama i y todas las subsecuentes • Tramas perdidas (1) – La trama i se perdió – El transmisor envía la trama i+1 – El receptor recibe la trama i+1 fuera de secuencia – El receptor envía el rechazo i – El transmisor retrocede a la trama i y retransmite Comunicación de Datos

Go-Back N ARQ • Tramas perdidas (2) – La trama i se perdió y ninguna trama adicional se envió – El receptor no recibe nada y no retorna ni el reconocimiento ni el rechazo – El transmisor time outs y envía la trama de reconocimiento con el bit P fijado a 1 – El receptor interpreta este comando y lo reconoce con el número de la trama siguiente esperada (trama i) – El transmisor entonces retransmite la trama i Comunicación de Datos

Go-Back N ARQ • ACK dañado – El receptor recibe la trama i y envía el reconocimiento (i+1) que se pierde. – Los reconocimientos son acumulativos, así que el reconocimiento siguiente (i+n) puede llegar antes que el tiempo expire para la trama i. – Si el tiempo expira, el transmisor envía el reconocimiento con el bit P fijado como antes – Esto se puede repetir un número de veces antes de que se inicie un procedimiento de reset. • REJ dañado – Igual caso trama perdida (2) Comunicación de Datos

Go Back N ARQ Comunicación de Datos

Go-Back N ARQ: Determinación del Tamaño de la Ventana Comunicación de Datos

Go-Back N ARQ • Conclusión: – El tamaño de la ventana del transmisor es menor que 2 m. – El tamaño de la ventana del receptor es 1. Comunicación de Datos

Go-Back N ARQ: Ejemplo Comunicación de Datos

Rechazo Selectivo ARQ • Solamente se retransmiten las tramas rechazadas. • Las tramas subsecuentes son aceptadas por el receptor y protegidas. • Reduce al mínimo la retransmisión. • El receptor debe mantener bastante grande el buffer intermedio. Comunicación de Datos

Rechazo Selectivo ARQ • El tamaño de la ventana es mas restrictivo que en la técnica anterior. • Considere el siguiente caso. Comunicación de Datos

Rechazo Selectivo ARQ Comunicación de Datos

Rechazo Selectivo • Para solucionar el problema de solapamiento de secuencias, el máximo tamaño de la ventana debe no ser mayor a la mitad del rango del número de secuencias. • Para un campo de m bits de secuenciamiento el tamaño de la ventana es limitado a 2 m/2=2 m-1 Comunicación de Datos

Rechazo Selectivo ARQ Comunicación de Datos

Rechazo Selectivo ARQ Comunicación de Datos

UTILIZACION Comunicación de Datos

High Level Data Link Control (HDLC) • Estación primaria – Controla la operación del enlace – Las tramas enviadas se llaman comandos – Mantiene un enlace lógico separado por c/u estación secundaria. • Estación secundaria – Esta bajo el control de la primaria – Las tramas que envían se llaman respuestas • Estaciones combinadas – Pueden generar comandos o respuestas Comunicación de Datos

Configuración de los enlaces / Modos de Transferencia • No balanceada – 1 primaria y 1 o mas secundarias – Soporte a HDX y FDX • Balanceada – 2 estaciones combinadas – Soporte a HDX y FDX • Normal Response Mode (NRM) • Asynchronous Balanced Mode (ABM) • Asynchronous Response Mode (ARM) Comunicación de Datos

Estructura de las tramas • Transmisión síncrona • Todas las transmisiones en tramas • Un solo formato de trama para todos los intercambios de datos y control Comunicación de Datos

Campo de flag / bit stuffing • Delimitar la trama en ambos extremos • 01111110 • El receptor busca la secuencia de flag para fines de sincronismo • Se usa bit stuffing para evitar confusiones con la data conteniendo la secuencia del flag – – – 0 insertado después de cada secuencia de cinco 1 s Si el receptor detecta cinco 1 s comprueba el bit siguiente Si 0, borrarlo Si 1 y el 7 mo bit es 0, aceptar como flag Si 6 to y 7 mo bits 1, el emisor indica un aborto. Comunicación de Datos

Campo de dirección / Campo de control • Identifica la estación secundaria que envió o recibirá la trama • Usualmente de 8 bits de largo • Puede ser extendido • El LSB de cada octeto indica la finalización (1) o no del campo (0) • Todos 1 (1111) es dirección de broadcast • Diferente para diversos tipos de trama – Información – Supervisión – No numerados • El primero o los primeros bits identifican el campo de control Comunicación de Datos

Campo de control Comunicación de Datos

Comandos HDLC Comunicación de Datos

Operación de HDLC (Ejemplo 1) Comunicación de Datos

Operación de HDLC (Ejemplo 2) Comunicación de Datos