CSMA/CA

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  • #14143
    AdminNG
    Superadministrador
    #17358
    Nicolás Madrid
    Participante

    Hola, tengo una consulta…

    En el caso de una red mas grande, y por ejemplo unos 20 dispositivos se quieren comunicar al mismo tiempo. El tiempo Back-off como se asigna para los 20 dispositivos? Obviamente en micro segundos no se nota, pero como seria el desempate?

    La otra consulta que tengo es que método es el que se usa primero. si el de los timer o el RTS/CTS?. Los 2 se enfocan en que tienen que esperar el medio, pero cual se usa prioritariamente?

    Saludos y Gracias

    #17372
    AlvaroM
    Superadministrador

    Hola Nicolás!

    El Backoff es un tiempo ALEATORIO generado en cada dispositivo, los valores que se pueden asignar a los dispositivos como backoff timer salen de la multiplicación del Contention Window (CW) con el Time slot… el CW es elegido de manera aleatoria en cada dispositivo. El time slot depende de la capa Física que se esté utilizando en tu solución inalámbrica, por ejemplo 802.11b tiene time slots de 20 us y 802.11 ac tiene time slots de 9 us.

    El Contention Window NO es un rango de valores fijos que puedan obtener los clientes, dependiendo de la tecnología utilizada en la solución inalámbrica, el rango de valores que tengas en un CW puede variar. Ahora como dices, qué pasa cuando el backoff timer es el mismo y las tramas llegan a colisionar… en algunas tecnologías inalámbricas se intenta enviar la trama hasta 7 veces antes de descartarla, el detalle está en que los dispositivos que experimentaron la colisión, generan un rango doble de valores en el CW que pueden obtener de manera aleatoria, esto evita la posibilidad de que nuevamente exista una colisión.

    Como ejemplo, supongamos que el rango de valores del CW que pueden ser asignados a los dispositivos inalámbricos es de 15 (802.11g), ok… a continuación 2 dispositivos intentan transmitir, y el valor generado aleatoriamente del CW de esos 2 dispositivos es de 5… si estos dispositivos envían al mismo tiempo sus tramas, ocurrirá una colisión, esta colisión provoca que el rango de valores del CW que pueden ser asignados a los dispositivos sea el DOBLE, ahora esos 2 dispositivos tendrán un CW de 30… (Esto reduce la posibilidad de las colisiones)… si nuevamente vuelven a colisionar, su CW se incrementa al doble, ya no sería 30 sino que seria 60… esto de nuevo reduce la posibilidad que 2 dispositivos puedan escoger el mismo valor de CW… y así sucesivamente se intenta enviar una trama hasta 7 veces. Entenderás que es muy improbable que 7 veces 2 dispositivos puedan elegir el mismo valor de CW cuando este valor se va incrementando de manera dinámica. Ten en cuenta que cada estándar puede tener su propia manera de calcular el CW inicial.

    Respecto a tu segunda consulta, tienes que considerar a las tramas RTS/CTS como cualquier otra trama que pueda enviar un dispositivo, se siguen las mismas reglas CSMA/CA, no es que se elige una o se elige otra, SE UTILIZAN LOS 2 MECANISMOS. Si un dispositivo quiere comenzar a transmitir, primero escucha en el medio de transmisión por la duración del IFS, genera un timer aleatorio, y recién envía la trama RTS solo si el medio se encuentra libre. De nada serviría que todos envíen sus RTS al mismo tiempo sin realizar el proceso CSMA CA, esas tramas colisionarían y no serían entendidas por el dispositivo receptor.

    Espero que con esto quede más claro! =)

    Saludos cordiales

    • Esta respuesta fue modificada hace 2 años, 7 meses por AlvaroM.
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    #18320
    Alexis
    Participante

    ¡Hola Álvaro!

    Espero te encuentres excelente, tengo una duda…

    7. Si un dispositivo «A» está ocupando el canal transmitiendo su trama, y otro dispositivo «B» quiere enviar una trama por el mismo canal, ¿Cuánto tiempo tiene que esperar el dispositivo «B» para intentar transmitir su trama?

    ¿NAV timer+IFS timer+Back-off timer es la respuesta correcta, el ifs también tiene su propio timer?

    #18611
    AlvaroM
    Superadministrador

    Hola Alexis!

    Gracias por los deseos, espero que tú también te encuentres muy bien!

    Efectivamente como mencionas el IFS también tiene un tiempo en particular, no hemos desglosado el tema del IFS ya que es mucha teoría que no es evaluada en el examen, de hecho la mayoría de los temas estudiados en este video no entrarán al examen ya que grabamos este video antes de que pudiéramos obtener los datos de cuan profundo se debía estudiar este contenido de CSMA/CA para el nuevo examen CCNA.

    Hay diferentes tipos de IFS de acuerdo a la trama inalámbrica que es transmitida y de acuerdo a la prioridad que tiene la trama, por ejemplo tienes los IFS denominados Reduced Interframe Space (RIFS), Distributed Interframe Space (DIFS), Short Interframe Space (SIFS), Extended Interframe Space (EIFS) entre otros. Cada IFS tiene una duración en particular de acuerdo a ciertos criterios, por ejemplo en el estándar 802.11n el RIFS tiene una duración de 2 microsegundos (us).

    Como puedes ver existe un mundo detrás de la comunicación inalámbrica, solo hemos visto las generalidades más grandes.

    Atento a tus comentarios! =)

    #22085
    Ricardo Casillas
    Participante

    Buen día Álvaro
    Me quede un poco confundido en el proceso explicado, para que se pueda transmitir información se utilizan tanto el CSMA y CA o solo se utiliza uno de ellos? Por lo que entendí el CSMA te ayuda a seleccionar un canal y el CA ayuda a transmitir para no generar colisiones.

    Te agradezco de antemano

    #22092
    AlvaroM
    Superadministrador

    Hola Ricardo!

    El proceso completo para transmitir tramas y evitar colisiones se denominada CSMA/CA, son 2 cosas que trabajan juntas. CSMA es simplemente el mecanismo que se utiliza para determinar si un medio de transmisión se encuentra libre, para esto utiliza el NAV de manera que se reserva el medio por un determinado periodo si se detecta una trama, y también utiliza el proceso CCA (Clear Channel Assessment), esto es un mecanismo ingenieril que determina si tu antena está recibiendo señales (energía) en el canal correspondiente, en síntesis, en el caso que se reciba energía, tu dispositivo ya sabe que el canal está ocupado y que no debería transmitir. CA es el mecanismo utilizado para evitar colisiones. Se necesitan ambos mecanismos para transmitir datos y evitar colisiones.

    CSMA NO es algo que selecciona el canal, el canal lo define el dispositivo transmisor… tú le indicas a tu dispositivo a través de configuración en que canal va a transmitir (hoy en día el canal se selecciona de manera dinámica por el dispositivo)… CSMA solo indica si ese canal en el cual vas a transmitir se encuentra libre o no, CA una vez que CSMA indique que el canal se encuentra libre, va ejecutar otras tareas, de manera que se eviten las colisiones cuando 2 dispositivos quieren transmitir al mismo tiempo después que definen que su canal efectivamente se encuentra libre gracias al proceso CSMA.

    Si solo existiera CSMA, 2 dispositivos podrían definir que su canal esta libre, transmitirían los datos, y existirían colisiones que nadie las resuelve… y así sería por siempre, 2 dispositivos ingresarían a la red, analizarían con CSMA el medio de tx, determinarían que nadie está transmitiendo… comenzarían a transmitir al mismo tiempo y existirían colisiones y la comunicación nunca se podría completar.

    Espero que ahora quede claro el panorama.

    Estoy atento a tus comentarios.

    Saludos cordiales.

    #26903
    Hugh2112
    Participante

    Buenas Tardes Alvaro

    ¿Como se asigna el orden en que cada dispositivo va a transmitir?; o sea, ¿Cómo saber cual es el dispositivo a,b,c, etc?

    Saludos

    #26913
    AlvaroM
    Superadministrador

    Hola Hugh!

    Supongamos que tienes 1 dispositivo que está transmitiendo datos y de repente ingresan a la red otros 3 dispositivos inalámbricos que también quieren transmitir sus datos, estos 3 dispositivos extras van a «escuchar» en el canal para determinar si está libre o no. En el caso que el canal se encuentre libre, estos 3 dispositivos NO pueden proceder a enviar sus tramas de manera simultánea porque provocarían colisiones, es por esto que existe el algoritmo CSMA/CA para EVITAR las colisiones. Entonces uno de esos mecanismos es que los dispositivos van a generar un valor del 0 al 31 que representan «timeslots» (backoff timer), en palabras simples, eligen «esperar» tiempos diferentes para intentar comenzar a transmitir datos y así evitar colisiones.

    Imagina que el dispositivo número 2, genera un valor aleatorio de backoff timer de «3», que supongamos significa que debe esperar 10 microsegundos antes de intentar transmitir. Ahora imagina que el dispositivo número 3, genero otro valor aleatorio de «2», que significa que debe esperar 8 microsegundos. Finalmente imagina que el dispositivo 4, genero otro valor aleatorio de «8», que significa que debe esperar 25 microsegundos antes de transmitir. Esto podría darte un indicio del orden en que esos 3 dispositivos transmitirán… el dispositivo número 3 sería el primero en intentar transmitir ya que su tiempo de espera es menor, después intentara transmitir el dispositivo 2, y finalmente el dispositivo 4.

    Espero que me haya dejado entender y ahora quede clara la figura.

    Estoy atento a tus comentarios.

    Saludos cordiales.

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