Enlace de Datos: Introducciónterminología:• hosts y routers son nodos

• Los canales de comunicación que conectan nodos adyacentes en un trayecto de comunicación son enlaces– Enlaces cableados

– Enlaces inalámbricos

– LANs

• el paquete capa-2 es un marco, que encapsula datagramas

“enlace”

La capa de enlace de datos tiene la responsabilidad de transferir datagramasde un nodo al nodo adyacente sobre el enlace

• Enmarcado, acceso al enlace: – encapsular datagrama en marco, agregar encabezado,

acoplado

– Acceso al canal si eel medio es compartido

– “MAC” dirección usada en el encabezado del marco para identificar la fuente y el destino

• diferente de dirección!

• Entrega fiable entre nodos adyacentes– En enlaces fiables (fibra, pares trenzados)

– Enlaces inalámbricos: tasa error elevada

Servicios de enlace de datos

Servicios de enlace de datos Control de flujo:

entre nodos adjacentes

Detección de Errores: Causados por atenuación de señal, ruido. receptores detectan presencia de errores:

• Señalizan al transmisor para retransmisión o descarte de marcos

Corrección de Error: receptor identifica y corrije errores de bit(s) sin requerir

retransmisión

Half-duplex y full-duplexcon half duplex, los nodos en ambos extremos del enlace, pero no

al mismo tiempo

Adaptador de Comunicación

Enlace de datos implementado en “adaptador” (aka NIC)Ethernet, PCMCI, 802.11

Slado Tx:encapsula datagrama en

un marcoagrega bits de chequeo de

error, control de flujo, etc.

Lado receptorbusca errores, controla

flujo, etcextrae datagrama, lo

entrega al nodo receptor

NodoTx

marco

NodoRx

datagrama

marco

adaptador adaptador

Protocolo enlace de datosl

ENLACE DE DATOS• Control de errores: ofrecer a la capa de red una canal libre de errores no

detectados.

• Enmarcado

• Control de flujo

m(k) -> Mensaje con k dígitosmc (n) -> Mismo mensaje codificado con n dígitos

mr (n) -> Mensaje recibido

(k) -> Mensaje decodificado

Siempre que , se puede llegar

Con arbitrariamente pequeño

Teorema de Codificación de Canal

ε

kn<c

k ≠m k <ε ¿

¿

Decodificador de canal

Estrategia del Decodificador de Máxima Semejanza

¿ ¿ ¿ ¿ ¿ ¿ ¿

Definiciones1.- Peso Hamming de un vector:

2.- Distancia Hamming:

3.- Distancia de un código

4.- Capacidad de detección de un código:

5.- Capacidad de corrección de un código:

¿ Ej . : w 0110010 = 3 ¿ ¿ ¿

2 ¿ Ej . : d [011001 ] , [ 110100 ] = 4 ¿ ¿ ¿

¿

d ≤ d C − 1

t=entero[ d C −1 2 ]

Tipos de códigos para corrección de errores

• Lineales– Bloque

• Sistemáticos, no sistemáticos

• Cíclicos, otros

– Convolucionales (el sistema tiene memoria)

• No lineales

Son códigos bloque lineales , con m bits de paridad.

La matriz H está formada por los vectores columna menos el elemento .

Para todo entero , existe un código de Hamming con los siguientes parámetros:

Códigos Hamming

n,k

m≥3

−n=2m−1−k=2m−m−1 k=n−m−t=1 capacidad de corrección

ej . : m=3 {n=7m=4} código 7,4 Bits mensaje: 1100

2m−1

¿

Decodificación:

Paridad en las posiciones , con => posiciones 1, 2, 4 Se crea la matriz:

Códigos Hamming (cont.)2 j−1 j= 1,2 , . . . ,m

• la probabilidad de no detección de errores en ráfagas:

• detecta todos los errores impares

• detecta todos los errores dobles

Códigos cíclicos

T x =M x x p+R x

M x x p

P x =Q x R x

P x

de longitud n−k+1 : 12 n−k−1

de longitud mayor que n−k+ 1 : 12 n−k

• Transmisor:

• Receptor:

Códigos Cíclicos (ejemplo)M x =

=1x111x100x91x80x70x61x51x40x31x21x1P x =

=1x51x40x31x20x1

P x = =Q x =M x x p

=R x T x =M x x p+R x =

Códigos Cíclicos (ejemplo cont.)

P x ==Q' x

=M x x p+R x =T x

=R x

=> no hay error!

Circuitos generadores de códigos cíclicos

• El contenido final de los registros es el resto• Inicialmente todos los registros están en cero• Al final del mensaje, se transmite el resto

Enmarcado y transparencia

Protocolos asincrónicos, orientados al caracter:

Protocolos sincrónicos, orientados al bit:

Enmarcado HDLC• Protocolo ANSI, deriva de SDLC desarrollado paraI SNA de IBM• CCITT lo adoptó y adaptó para X.25 y luego LAPB• Procolo orientado al bit

Enlace de Datos para acceso a Internet

Enlace de datos SLIP• la estación envía paquetes IP en bruto a través de la

línea• la transparencia se logra anteponiendo: 0xDB, 0xDC a

0xC0 y también para 0xDB• no detecta errores• sólo reconoce IP• ambos lados deben saber la dirección IP del otro por

adelantado• no autentifica• no es estándar en Internet

Formato del marco SLIP

Enlace de datos PPP

• Mecanismo para negociar opciones de capa de red NCP, distinto para capa de red.

• No usa números de secuencia ni asentimientos.• Protocolos de carga: LCP, NCP, IP, IPX, etc. Los que parten por cero son de

capa de red, los que parten por uno son negociadores de otros.

PPP (RFC 1662, 1663)• Enmarcado claro:

• Protocolo de control de enlace para:- activar líneas- probarlas- negociar opciones- desactivarlas

LCP (RFC 1661)

Protocolo de control de enlace para:

Enlace de datos PPP (cont.)

LCP (RFC 1661)

- activar líneas- probarlas- negociar opciones- desactivarlas

Enlace de datos ATM

crc sólo para encabezado

• Marco de 53 bytes, 5 bytes de encabezado.

• En 90000 años 1 error no se justifica control de erroresen la capa de control de enlace.

• Encabezado ATM: