Métodos de acceso al medio
Métodos de acceso al medio Hay dos métodos básicos de control de acceso al medio para medios compartidos:
- Acceso por contienda: todos los nodos compiten por el uso del medio, pero tienen un plan si se producen colisiones.
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- Acceso controlado: cada nodo tiene su propio tiempo para utilizar el medio.
Si se detecta una señal portadora en el medio desde otro nodo, quiere decir que otro dispositivo está transmitiendo.
Cuando un dispositivo está intentando transmitir y nota que el medio está ocupado, esperará e intentará después de un período de tiempo corto.
Si no se detecta una señal portadora, el dispositivo transmite sus datos. Las redes Ethernet e inalámbricas utilizan control de acceso al medio por contención.
Es posible que el proceso de CSMA falle y que dos dispositivos transmitan al mismo tiempo y ocasionen una colisión de datos.
Si esto ocurre, los datos enviados por ambos dispositivos se dañarán y deberán enviarse nuevamente. Los métodos de control de acceso al medio por contención no tienen la sobrecarga de los métodos de acceso controlado.
No se requiere un mecanismo para analizar quién posee el turno para acceder al medio. Sin embargo, los sistemas por contención no escalan bien bajo un uso intensivo de los medios. A medida que el uso y el número de nodos aumenta, la probabilidad de acceder a los medios con éxito sin una colisión disminuye. Además, los mecanismos de recuperación que se requieren para corregir errores debidos a esas colisiones disminuyen aún más el rendimiento.
Generalmente se implementa CSMA junto con un método para resolver la contención del medio. Los dos métodos comúnmente utilizados son:
CSMA/CD.
- Acceso múltiple por detección de portadora con detección de colisiones: con el acceso múltiple por detección de portadora y detección de colisiones (CSMA/CD), el dispositivo final supervisa los medios para detectar la presencia de una señal de datos. Si no hay una señal de datos y, en consecuencia, los medios están libres, el dispositivo transmite los datos. Si luego se detectan señales que muestran que otro dispositivo estaba transmitiendo al mismo tiempo, todos los dispositivos dejan de enviar e intentan después. Las formas tradicionales de Ethernet utilizan este método.
Ventajas
- La detección de colisiones en redes LAN cableadas es difícil.
- El tiempo medio necesario para detectar una colisión es relativamente bajo.
- Puede ser empleado en sistemas de control de procesos continuos si la carga de tráfico de la red es baja.
- Ofrece un rendimiento mayor en especial cuando existen pocas colisiones.
Desventajas
- Una de las desventajas más importantes radica en que no es posible garantizar un tiempo máximo finito para el acceso de las tramas al canal de comunicación, por lo cual no resulta adecuado para aplicaciones de tiempo real.
- Normalmente las redes CSMA/CD son de tipo Half-Duplex, lo cual significa que mientras una estación envía información es incapaz de escuchar el tráfico existente.
CSMA/CA.
Acceso múltiple por detección de portadora y prevención de colisiones.
Con el acceso múltiple por detección de portadora y prevención de colisiones (CSMA/CA), el dispositivo final examina los medios para detectar la presencia de una señal de datos.
Si el medio está libre, el dispositivo envía una notificación a través del medio, sobre su intención de utilizarlo. Una vez que recibe autorización para transmitir, el dispositivo envía los datos. Las tecnologías de red inalámbricas 802.11 utilizan este método.
Problemas que resuelve CSMA/CA (con respecto a CSMA/CD)
Nodos ocultos: Una estación cree que el canal está libre, pero en realidad está ocupado por otro nodo al que no escucha.
Nodos expuestos: Una estación cree que el canal está ocupado, pero en realidad está libre pues el nodo al que escucha no le interferiría.
Como hemos podido leer en este artículo dichos métodos y algoritmos presentan sus pros y sus contras, de hecho algunos de ellos no soportan las tecnologías actuales, como las redes CSMA/CD que son de tipo Half-Duplex lo cual representa una desventaja para redes con mucho tráfico, además presenta problemas de escalabilidad.
La aparición de dispositivos como los switches han permitido prescindir de algunos de estos algoritmos y métodos, para cubrir la demanda de redes más rápidas y eficientes que permiten a las empresas beneficiarse de dichas tecnologías y ser competitivas en un mercado creciente y cada vez más exigente.