Make your own free website on Tripod.com

Local Area Network

 

Una red de área local (local area network – LAN) es un grupo de computadoras distribuidas en un mismo lugar y que son interconectadas para compartir recursos. En el LAN, los mensajes se envían en frames y las estaciones están identificadas con direcciones. En un Bus LAN todos los equipos de computadoras (estaciones) comparten un mismo canal de comunicación. Las estaciones se comunican pasando mensajes en packets (frames) a través del network. Este tipo de LAN también se conoce como broadcast network, porque cada packet es recibido por todas las estaciones. Un escenario típico en un LAN sería:

 

1.      Una estación transmite un packet (que consiste del mensaje y del “destination address” o dirección), un bit a la vez.

2.      Los bits se propagan por todas las estaciones, quienes son responsables por re-ensamblar los bits en packets.

3.      Cada estación examina la dirección (address) del packet. Si la dirección (address) corresponde a la dirección de la estación, ésta copia el packet. De lo contrario (el address no corresponde), la estación ignora o descarta su copia del packet.

4.      Los packets son removidos físicamente de la red por un “terminator” que está al final del bus y que remueve el packet electrónicamente.

 

El bus limita el tamaño máximo del packet para evitar que una estación monopolice el network transmitiendo un paquete muy grande y evitando que otras estaciones transmitan. Existen varios métodos para controlar el acceso al network y evitar que más de una estación trate de enviar una señal:

 

1.      Device Polling - Una estación controla el acceso de las otras estaciones. Cuando la estación que controla le da permiso a una estación para transmitir, ésta envía el mensaje. Luego la estación que controla le da permiso a otra estación para que transmita. Si esa estación no tiene nada que enviar, lo indica por medio de un acknowledgment. Este método tiene varios problemas:

a.       Si la estación que controla se daña, nadie puede accesar el LAN.

b.      La red tiene pobre "througput", dado que si una estación tiene mucha data para transmitir y otra estación no tiene que transmitir data, como quiera ambas estaciones accesan el LAN.

c.       Si una estación se desconecta o si una estación nueva se conecta a la red, hay que usar un mecanismo para dejarlo saber a la estación que controla.

2.      Relojes sincronizados - Cada estación transmite solo por un tiempo específico. Se asume que las estaciones tienen sus relojes sincronizados. El problema de este método es que si un reloj se daña, se transmite fuera de sincronización.

3.      Frecuencia única - Cada estación envía su mensaje en una frecuencia única. Se usan protocolos para permitir que dos estaciones se comuniquen por una frecuencia. Este método es muy costoso.

4.      Bus - Cualquier estación puede transmitir si tienen un packet que enviar y el network está disponible o sin actividad (idle); o sea que el network no tiene una señal de transmisión o "carrier". Si dos estaciones encuentran que el network está disponible, ambas pueden enviar su packet, ocasionando que haya conflicto o "collision". La estación detecta el conflicto escuchando el canal luego de haber transmitido. Si la data la recibe igual que la envió, no hubo conflicto; de lo contrario, si lo hubo. Este proceso se llama Collision Detection (CD). Para minimizar el conflicto (collision) y el tiempo que el network está desocupado existen tres tipos de algoritmos:

a.       No-persistente - La estación verifica el network, si está ocupado, la estación espera un tiempo al azar antes de verificar otra vez. Puede resultar en pérdida de tiempo si el network está disponible y la estación está esperando.

b.      Persistente-1 - La estación que va a transmitir verifica el network y si está ocupado; sigue verificando hasta que esté disponible. Entonces la estación transmite el packet. Este algoritmo minimiza el tiempo idle.

c.       Persistente-P - Es como el persistente-1, solo que cuando el network está disponible, la estación transmite con una probabilidad de P; si no transmite espera un tiempo determinado y vuelve a verificar el network. Minimiza el tiempo idle y los conflictos (collisions).

 

Los network que requieren que las estaciones verifiquen antes de transmitir se conocen como Carrier Sense Multiple Access (CSMA). Si también detectan conflictos se conocen como CSMA/CD. Las características que hacen atractivos estas redes para los negocios son:

1.      Es pasivo - El único tráfico en el network es el packet de datos enviados entre las estaciones. Las estaciones tan solo tienen que transmitir sus packets.

2.      Control distribuido entre las estaciones, si una falla, las otras siguen trabajando.

 

Ejemplo de CSMA/CD:

 

Ethernet – Es el más conocido de los CSMA/CD, basado en el algoritmo persistente-1. Sus características son:

  1. Máximo de 1024 estaciones conectadas a través de una distancia de 2.5 Km
  2. La señal es codificada usando el código Manchester (codifica el tiempo junto con la data).
  3. El canal o “bus” es un cable coaxial.
  4. Permite que la data se transmita a 10 Mbits por segundo.

 

Organización Física: Un Ethernet consiste de un cable que interconecta una serie de estaciones (PC, printers, etc.) Las estaciones se conectan al Ethernet por un “transceiver cable” que está conectado a una cajita o “tap” en la pared. La forma más simple del Ethernet se llama un segmento, cuya medida máxima es 500 metros.

 

Cuando ocurre un conflicto (collision) las estaciones esperan un tiempo al azar para tratar de hacer la transmisión nuevamente. La estación aborta su transmisión después de 16 conflictos.