| I.1 - Introducción
Vamos a comenzar este tema
con una introducción en la que mostraremos la necesidad de las redes
de comunicación de datos, entendidas éstas como un recurso
compartido que permite la comunicación entre un conjunto limitado
de estaciones. Veremos que existen dos tipos principalmente, de conmutación
y de difusión, y a continuación nos centraremos en el estudio
de éstas últimas, analizando las diferentes técnicas
de acceso a medios compartidos que se utilizan en ellas.
La comunicación de datos
más sencilla que podemos establecer entre dos estaciones es mediante
conexiones o enlaces punto a punto.

Esta solución puede ser
interesante cuando el número de estaciones a comunicar (N) es bajo,
pero deja de ser válida cuando intervienen en la comunicación
un número suficientemente elevado de ellas. Una comunicación
basada en enlaces punto a punto obligaría a tener:
-
(N 2) enlaces entre estaciones.
-
N-1 puertos E/S entre las estaciones.
Si N es alto, se hace necesario
la utilización de REDES DE COMUNICACION, las cuales presentan
una serie de nodos a los cuales se enlazan las estaciones, y se encargan
de garantizar la comunicación entre las diferentes estaciones.
La red es un recurso compartido
y, por tanto, ya no es necesario mantener un enlace diferente con todas
las estaciones; es la propia red la que nos asegura la conexión
con cualquiera de las otras estaciones.

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I.1.1 - Tipos de Redes
Atendiendo a la arquitectura
y a las técnicas usadas para transmitir datos, existen dos tipos
de redes:
-
Redes de conmutación.
(De paquetes, de circuitos, o de mensajes).
-
Colección de nodos interconectados,
a través de los cuales los datos van de fuente a destino.
-
El encaminamiento se realiza por
medio de los nodos de conmutación.
-
Redes de difusión
(satélite, radio, locales).
-
No hay conmutación.
-
El medio físico es compartido
mediante Técnicas de Acceso al Medio.
I.1.2 - Técnicas de control de
acceso al medio
En las redes de difusión,
no existen nodos de conmutación, sino que hay un medio compartido
a través del cual todas las estaciones transmiten y reciben. En
un medio compartido sólo puede transmitir correctamente una estación
cada vez. Por tanto, han de existir mecanismos para regular el acceso al
medio. Estos mecanismos se denominan TECNICAS DE CONTROL DE ACCESO AL
MEDIO.
Estas técnicas pueden
clasificarse:
-
Según dónde resida
el control del acceso al medio:
-
Centralizado. Hay una estación
monitor, que gestiona el acceso al medio.
Ventajas: Mayor control
(reserva de ancho de banda, ...); reduce lógica de las estaciones,
evita problemas de las estaciones.
Inconvenientes: Estación
central muy vulnerable a fallos, posibles cuellos de botellas, si el tiempo
de propagación es muy alto, hay importantes retardos.
-
Distribuido. Son todas
las estaciones las que colectivamente realizan el control.
-
Según cómo se realiza
el control:
-
Síncrono. Asigna
una capacidad determinada a una transmisión (Conmutación
de Circuitos,FDM,TDM).
-
Asíncrono.Asigna
dinámicamente la capacidad. (SELECCIÓN, RESERVA, CONTIENDA).
Ahora vamos a realizar una breve
introducción de las diferentes técnicas asíncronas
de acceso al medio, para luego estudiar más en detalle su funcionamiento
y prestaciones.
I.1.3 - Técnicas de Selección
Estas técnicas son adecuadas
para redes con un número elevado de terminales transmitiendo continuamente.
Las estaciones van a transmitir cuando se les asigne un turno, bien de
forma centralizado, o distribuida.
-
Centralizado: Sondeo / Selección
Se usa en sistemas centralizados.
Existe una estación principal, que es la encargada de asignar el
turno a las estaciones secundarias.
-
Distribuida: Sistemas de Paso
de testigo (Token Ring, Token Bus).
Ya no hay una estación
central que conceda el turno de transmisión a las estaciones secundarias.
Son las propias estaciones las que mediante un algoritmo distribuido se
ocupan de la gestión del turno. Se utiliza un "testigo" que circula
por la red. Cuando ninguna estación quiere transmitir la trama de
testigo circula con el indicador de vacío. Si una estación
desea transmitir , tratará de cambiar la indicación de testigo
libre por la de ocupado y comenzará a transmitir. Según la
topología de la red distingimos:
-
Paso de testigo en bus o TOKEN
BUS.
-
Paso de testigo en anillo o TOKEN
RING.
I.1.4 - Técnicas
de Contienda
No se concede un turno de transmisón
garantizada a las estaciones. Cuando una estación quiere transmitir
lo hace (guardando ciertas precauciones). Si otra estación transmite
también durante el periodo de vulnerabilidad se produce una
colisión,
por lo que hay que repetir la transmisión. Son técnicas fáciles
de implementar, aunque tienden a colapsarse a cargas altas.
Existen múltiples tipos.
A destacar:
-
Aloha Simple. Las estaciones
transmiten en cualquier instante.
-
Aloha Ranurado. Las estaciones
transmiten durante unas determinadas ranuras de tiempo o slots
-
CSMA:Carrier Sense Multiple
Access. Las estaciones "escuchan" si hay alguna otra estación
transmitiendo antes de transmitir ellas mismas.
-
CSMA/CD. Las estaciones
"escuchan" antes de transmitir, y detectan colisiones.
I.1.5 - Técnicas de Reserva
Hay una reserva de "ranuras"
de tiempo o "slots", para que transmita cada una de las estaciones que
lo deseen. Tienden a cumplir muy bien los requisitos temporales, de ahí
su aplicación en redes multimedia. Algunos ejemplos de estas técnicas
son:
-
Para redes locales: Mapas
de bits, BRAP,MLMA, Cuenta atrás binaria
-
Para redes satélite: Binder,
Crower (reserva explícita), Robert (reserva implícita).
I.1.6 - Resumen técnicas y aplicaciones
| Técnica control |
Centralizado |
Distribuido |
Tipo Tráfico |
| Selección. |
Sondeo / Selección |
Token Bus
Token Ring |
N >>. Tráfico Continuo |
| Reserva. |
Reserva Centralizada |
Reserva Distribuida |
Stream Trafic |
| Contienda |
------------
|
Aloha
Slotted Aloha
CSMA
CSMA/CD |
Bursty Trafic |
Aplicaciones:
-
Redes Radio: Aloha,Slotted Aloha,CSMA.
-
Redes Satélite: Aloha,Reserva
Centralizada,Reserva Distribuida.
-
Redes Locales: CSMA/CD, Token Ring,
Token Bus.
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