1. Universidad Politécnica
de Durango
“Protocolos y servicios informáticos”
Jesús Alonso Almaraz Escárzaga
04-12-2013

2. I Concepto Protocolo

Los protocolos son parte esencial de una
red, estos permiten la comunicación
estableciendo el lenguaje, las reglas y los
elementos que se van a utilizar entre los
diferentes dispositivos para la transmisión
de datos entre sí.

3. II Función de los protocolos
1. Segmentación y ensamblado:
Es necesario dividir los bloques de datos en
unidades pequeñas e iguales en tamaño
para su transmisión así como el ensamblado
al momento de recibirlos. El bloque básico
de segmento en una cierta capa de un
protocolo se le llama PDU (Unidad de datos
de protocolo).

4. 2. Encapsulado:
Este proceso adhiere información de control
al segmento de datos. Esta información de
control es el direccionamiento del emisor o
receptor, código de detección de errores y
control de protocolo.

5. 3. Control de conexión:
Existen dos tipos de bloques, de solo datos
y otros de datos/control. Todos los bloques
de los datagramas incluyen bloques de
control y datos ya que cada PDU se trata
como independiente. En circuitos virtuales
hay bloques de control que son los
encargados de establecer la conexión del
circuito virtual.

6. 4. Entrega ordenada:
El receptor debe tener un mecanismo de
reordenamiento para los PDU ya que viajan
segmentados y pueden tomar diferentes
caminos
desde
el
emisor.
Algunos
mecanismos pueden numerar los PDU para
facilitar el reordenamiento en el receptor.

7. 5. Control de flujo:
Es necesario en varios protocolos o capas,
ya que el problema de saturación del
receptor se puede producir en cualquier
capa del protocolo y causar algún error en
la transmisión o recepción de los datos.

8. 6. Control de errores:
Es necesario un temporizador para retransmitir
una trama una vez que no se ha recibido
confirmación después de expirar el tiempo del
temporizador. Cada capa de protocolo debe
de tener su propio control de errores.

9. 7. Direccionamiento:
Toda estación o dispositivo intermedio de
almacenamiento debe tener una dirección
única. A su vez, en cada terminal o sistema
final puede haber varios agentes o
programas que utilizan la red, por lo que
cada uno de ellos tiene asociado un
puerto. Además de estas direcciones
globales, cada estación o terminal de una
subred debe de tener una dirección de
subred (generalmente en el nivel MAC).

10. 8. Multiplexación:
Es posible multiplexar las conexiones de una
capa hacia otra, es decir de una capa
única de conexión en una capa superior y
viceversa.

11. 9. Servicios de transmisión:

Prioridad

Grado de servicio

Seguridad

12. III Elementos de un Protocolo
1. Servicio que proporciona el protocolo
2. Suposiciones sobre el entorno donde se
ejecuta el protocolo
3. Vocabulario de los mensajes utilizados en
el protocolo
4. Formato de los mensajes del vocabulario
del protocolo
5. Reglas de procedimiento que controlan
la consistencia del Intercambio de
mensajes

13. IV Diez reglas de diseño
1. Asegurarse de definir bien todos los
aspectos del protocolo
2. Definir el servicio a realizar por cada nivel
antes de elegir estructuras
3. Diseñar antes funcionalidad externa que
la interna
4. Mantener el diseño simple
5. No conectar lo que es independiente

14. 6. Obviar aquello que es innecesario
7. Validar el diseño antes de implementarlo
8. Implementar diseño, medir su
rendimiento y optimizarlo
9. Comprobar que la versión final cumple
los criterios de diseño
10. Nunca saltarse las 7 primeras reglas

15. V Control de secuencia y
errores
1. Redundancia:

Añadir información redundante a los
mensajes.

Códigos correctores: hacia adelante

Códigos detectores: retroalimentación

Código corrector: depende del coste

Sistema mixto: errores mas frecuentes

16. 2. Tipos de códigos:

Códigos de bloque: palabras de código
con la misma longitud y codificación
estática.

Códigos de convolución: palabras de
código dependen del mensaje actual y
anteriores, el codificador cambia su
estado con cada mensaje procesado.

17. Clasificación de tipos de
código

Códigos lineales: Combinación lineal de
palabras válidas.

Códigos cíclicos:
código válido.

Códigos sistemáticos: Mensaje original más
bits de comprobación.
Rotación
cíclica
de

18. Corrección de errores

El código tiene que ser elegido de forma
que haya varios bits de diferencia entre
dos palabras válidas.

El receptor reconstruye el mensaje,
asociándole la palabra de código más
cercana.

La razón de código de sistema corrector
es menos a la del sistema detector.

Se usa un sistema correcto si hay un
retraso de transmisión alto, ausencia de
canal remoto o una tasa de errores alta.

19. Código corrector basado
en paridad

Un bit de paridad es un dígito binario que
indica si el número de bits con un valor
de 1 en un conjunto de bits es par o
impar. Los bits de paridad conforman el
método de detección de errores más
simple.

20. Métodos corrección de
errores

Método Van Lint.

Distancia de Hamming.

Código de Hamming.

Código de Haming II

Ráfagas.

Código de redundancia cíclica.

Checksum aritmético.

21. VI Control de flujo

Proceso de gestionar la tasa de
transmisión de datos entre dos nodos,
para prevenir que un transmisor rápido
exceda a un receptor lento.

22. Protocolo simple sin
control de flujo

Cuándo el receptor es más rápido que el
transmisor, esto viola el principio de “no
hacer suposiciones de la velocidad relativa
de procesos”. En este caso el receptor es
mas costoso que el transmisor.

23. Protocolo Xon-Xoff

No requiere negociación previa.

Transmisión dúplex.

Cuándo Xon se pierde se bloquean los
cuatro procesos.

Sin protección contra saturación de forma
efectiva.

Sin protección contra pérdida de mensajes.

24. Transmisor

25. Receptor

26. Protocolo de parada y espera


27. Protocolo de parada y espera

28. Protocolo de parada y
espera con timeout

Protege contra la pérdida de tramas.

Tanto Txor como Rxor pueden iniciar en el
transmisor, al suceder ambas pueden perderse y
asociar equivocadamente cada mensaje con
otro ACK.

Solución: Numerar mensajes y ACK´s

29. Protocolo de parada y
espera con timeout

30. Protocolo bit alternante


Timeout + nº de secuencia de 1bit
Puede fallar si se produce un retraso
demasiado grande en el envío del ACK
desde el Rxor

31. Protocolo de ventana

En fase de establecimiento de conexión de
negocia tamaño de la ventana.

El transmisor puede enviar mensajes sin
esperar acuse de recibo.

Optimiza el canal en el que el tiempo de
transito es alto.

Ventana de transmisor : mensajes enviados
pendientes de ACK.

32. Protocolo de ventana

Ventana
de
Receptor:
números
de
secuencia que Rxor espera del receptor.

Control de error en ventana deslizante:
a) Los reconocimientos tienen que numerarse
b) ACK1 significa que se recibió correctamente
la 0
c) Si se pierde un mensaje y llega el siguiente:
– se rechaza: vuelta a atrás
– se acepta: reTx selectiva

33. Protocolo de ventana