Protocolos de acceso a red |
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Las redes se constituyen para el intercambio de información entre los elementos que las componen (estaciones de trabajo, impresoras, discos duros compartidos, etc.).
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El intercambio de información no puede realizarse de una forma anárquica, hay que regular el acceso a red. | |
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Si todos los integrantes introducen información en la red en el momento en que les apetece se producirán colisiones de la información; en otras palabras, los mensajes se solaparán unos con otros y se producirán interferencias al igual que sucede en un debate entre un grupo de personas en el que no haya un orden (si todas hablan a la vez no se entenderá nada). Para evitar esto, un debate requiere de un moderador que gestione los turnos de palabra. En las redes, la figura del moderador la asume el protocolo de acceso a red.
Existen muchos protocolos de red. Explicaremos aquí los tres que más se adecuan y usan para cada una de las topologías de red explicadas en el apartado anterior.
CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)
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El protocolo CSMA/CD (acceso múltiple por observación de portadora con detección de colisión) se implementa en topologías de bus. | |
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Típicamente, la velocidad del bus suele ser de 10 Mbit/s o de 100 Mbit/s. El cable del bus suele ser un hilo coaxial, aunque también se pueden encontrar cableados con par trenzado.
Para enviar un mensaje a la red, una estación de trabajo debe cumplir el siguiente protocolo:
| Antes de enviar algo a la red se debe investigar (escuchar) si ya hay otra estación utilizando la red. Si no se escucha nada (sólo la señal portadora), entonces se puede proceder a transmitir la información; si se escucha algo, se debe esperar a que termine la transmisión que está ocupando la red. |
| El mensaje llegará a todas las estaciones de trabajo por medio del bus que conforma la red. Cada estación comprobará si está entre las destinatarias y, en caso de estarlo, copiará el mensaje. |
| Si durante el proceso de envío de un mensaje aparece otra estación de trabajo que desea enviar alguna información, deberá proceder tal como se ha contado y esperar hasta que haya terminado el envío en curso. |
| Si en los primeros instantes del inicio de la transmisión de un mensaje otra estación también desea transmitir su información, puede resultar que no detecte que el bus está ocupado debido a que el mensaje aún no le ha llegado (éste es un caso posible, aunque muy improbable, puesto que los mensajes viajan por el bus a gran velocidad y el tiempo que transcurre entre que se emite el mensaje y llega a las estaciones es mínimo). Si no detecta que el bus está ocupado se producirá colisión entre los mensajes, ambos emisores detectarán la colisión, interrumpirán sendas emisiones y esperarán un tiempo aleatorio para volver a iniciar el protocolo de emisión. Las estaciones involucradas en la colisión pueden ser más de dos, pero en cualquier caso el procedimiento es el mismo. |
Token ring
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El protocolo token ring (anillo con paso de testigo) se implementa en topologías en anillo. | |
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Típicamente, la velocidad de la red oscila entre los 4 Mbit/s y los 16 Mbit/s. El cable del bus suele ser un hilo coaxial, aunque también se pueden encontrar cableados con par trenzado.
El acceso a la red se gestiona de una forma tan curiosa como eficiente mediante la posesión de un pequeño mensaje llamado token o testigo. Las estaciones se van transmitiendo este mensaje unas a otras, de manera que recorre el anillo incesablemente. Poseer el testigo da derecho a utilizar la red, es decir, a transmitir.
El comportamiento general de este protocolo de acceso puede describirse mediante los siguientes puntos:
| Cuando una estación recibe el token puede que tenga mensajes por transmitir o no. En el caso de no tener nada que transmitir, transmitirá el propio token hacia la siguiente estación del anillo. En caso de que tenga algún mensaje por transmitir, se quedará con el token y retransmitirá el mensaje. |
| Una vez transmitido el mensaje, éste viajará por cada una de las estaciones hasta volver a la estación que lo envió. Las estaciones leen el destinatario del mensaje y en el caso de que dicho mensaje vaya destinado a la que lo recibe, ésta se lo copia, y en cualquier caso lo reenvían a la siguiente estación. |
| Por último, el mensaje transmitido llega a la estación emisora y ésta lo quita de la red. Observad que el token sigue en su poder, con lo que si tiene otros mensajes por enviar se repetirá el proceso. En caso de no tener otro mensaje que enviar, enviará el token hacia la siguiente estación del anillo para que ésta pueda, si lo requiere, tomar el token y comenzar el proceso de la transmisión de mensajes. |
Token bus
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El protocolo token bus (bus con paso de testigo) se implementa en topologías en bus. | |
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Al igual que en el protocolo CSMA/CD, el cable del bus suele ser un hilo coaxial, aunque también se pueden encontrar cableados con par trenzado.
El acceso a la red se gestiona mediante el paso de testigo, como sucede en el caso del protocolo token ring. Como podemos ver, es una mezcla de los dos anteriores: tenemos una topología en bus y un protocolo basado en el paso de testigo. Las preguntas parecen evidentes: ¿cómo es posible implementar un paso de testigo si no tenemos una topología en anillo? ¿A quién le pasará el testigo la última estación de trabajo de la red?
La pregunta anterior se responde mediante la creación de un anillo lógico, es decir, las estaciones de trabajo estarán numeradas, de manera que cada estación debe transmitir el testigo a la estación con el número superior y la de número superior debe transmitir a la primera. De esta manera conseguimos un anillo lógico sobre un cableado en forma de bus.
