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El problema del nodo

En las redes ethernet las transmisiones se establecen mediante el protocolo CSMA/CD, que se encarga de evitar las colisiones. En estas redes los cables son el medio físico que contiene las señales y las distribuye a los nodos.

Las redes inalámbricas tienen unas características mas ásperas en el sentido en que no todos los nodos pueden comunicar directamente con el resto de nodos. Teniendo un esquema como el siguiente:

????††????A ?Nodo	)))) )))))) )))))) ))))	Nodo	))) )))))) ))))))) )))))	Nodo
1	((( (((((( (((((( (((((	2	((( (((((( (((((((( ((((	3

El nodo2 puede comunicar con ambos nodos, el 1 y el 3, pero hay algo que impide que los nodos 1 y 3 se comuniquen directamente. (El obstaculo en si mismo no es relevante; podría ser tan simple como que los nodos 1 y 3 se encuentran a una distancia y solo son capaces de comunicar con nodo2). Desde la perspectiva de nodo1, nodo3 es un "nodo oculto".

Si el protocolo usado para transmitir es un simple "transmitir y rezar", será fácil para nodo1 y nodo3 transmitir simultaneamente, haciendo que nodo2 sea incapaz de procesar nada. Además, los nodos 1 y 3 no tendrán conocimiento del error porque la colisión es a nivel local en el nodo2. Las colisiones producidas por nodos ocultos pueden ser dificiles de detectar en redes inalámbricas debido a que los dispositivos inalámbricos son normalmente half-duplex; no transmiten y reciben al mismo tiempo.

Para prevenir colisiones, 802.11 permite a las estaciones usar las señales RTS (Request To Send |Ready To Send) y CTS (Clear To Send) para limpiar un área.

 Nodo                      Nodo
   1                         2
             RTS
   -------------------------->
             CTS
   <-------------------------
             TRAMA
    ------------------------->
              ACK
    <-------------------------

En el anterior dibujo, nodo1 tiene que mandar una trama de datos, para ello inicia el proceso enviando una trama RTS. La trama RTS tiene varios propositos: Además de reservar el radio enlace para transmisión, también silencia a las otras estaciones que la oigan????††????A ?. Si la estación destino recibe un RTS, esta responde con un CTS. Al igual que la trama RTS, la trama CTS silencia las estaciones en la inmediata vecindad. Una vez que el intercambio RTS/CTS esta completado, el nodo1 puede transmitir sus tramas sin preocuparse de las interferencias producidas por nodos ocultos. Los nodos ocultos que se encuentren mas allá de la zona de la estación emisora son silenciados por el CTS del receptor. Cuando se usa el procedimiento RTS/CTS, cualquier trama debe ser positivamente aceptada.

La transmision RTS/CTS multitrama, consume bastante capacidad, especialmente por la latencia adicional provocada antes de que las transmisiones puedan comenzar. Como consecuencia, solo es usado en entornos de alta-capacidad y entornos con considerable contención en transmisión. Para entornos de baja capacidad no es necesario.

Se puede controlar el procedimiento RTS/CTS configurando el umbral RTS (RTS threshold), si tu driver para la tarjeta 802.11 te lo permite. El intercambio RTS/CTS tiene lugar para tramas mayores que el threshold. Las tramas menores que el umbral RTS, son enviadas simplemente.

Store and forward (Almacenamiento y reenvío)

Store and forward is a telecommunications technique in 
which information is sent to an intermediate station 
where it is kept and sent at a later time to the final 
destination or to another intermediate station. The 
intermediate station, or node in a networking context, 
verifies the integrity of the message before forwarding it. 
In general, this technique is used in networks with 
intermittent connectivity, especially in the wilderness or 
environments requiring high mobility. It may also be 
preferable in situations when there are long delays in 
transmission and variable and high error rates, or if a 
direct, end-to-end connection is not available.
This technique originates the delay-tolerant networks. 
No real-time services are available for these kinds of 
networks.

Almacenamiento y reenvío es una técnica de telecomunicaciones en
que la información se envía a una estación intermedia
donde se guarda y se envía en un momento posterior a la final
destino oa otra estación intermedia. la
estación intermedia, o nodo en un contexto de redes,
verifica la integridad del mensaje antes de enviarlo.
En general, esta técnica se utiliza en redes con
conectividad intermitente, especialmente en el desierto o
entornos que requieren gran movilidad. También puede ser
preferible en situaciones en las que existen grandes retrasos en
transmisión y las tasas de error y variables de altura, o si un
directa, conexión de extremo a extremo no está disponible.
Esta técnica se origina las redes tolerantes al retraso.
No hay servicios en tiempo real están disponibles para estos tipos de redes.

Fragment-free

Fragment-free switching, also known as 
runtless switching, is a hybrid of cut-through 
and store-and-forward switching. Fragment-free switching was developed to solve the late-collision problem. Fragment-free switching is suitable for backbone applications in a congested network, or when connections are allocated to a number of users. The switching device checks the source and destination MAC address of a packet, and sends the packet to the port corresponding to the destination.

Fragmento conmutación libre, también conocido como
runtless conmutación, es un híbrido de corte a través

y store-and-forward conmutación. Conmutación libre de fragmentos fue desarrollado para resolver el problema tarde-colisión. Conmutación libre de fragmentos es adecuado para aplicaciones de columna vertebral en una red congestionada, o cuando las conexiones se asignan a un número de usuarios. El dispositivo de conmutación comprueba la dirección MAC de origen y de destino de un paquete, y envía el paquete al puerto correspondiente al destino.

Cut-through

In computer networking, cut-through  is a method for 

packet switching systems, wherein the switch starts 

forwarding a frame (or packet) before the whole frame 

has been received, normally as soon as the destination 

address is processed. Compared to store and forward, 

this technique reduces latency through the switch, but 

decreases reliability; corrupted frames are potentially 

forwarded.

Adaptive switching dynamically selects between cut-

through and store and forward behaviors based on 

current network conditions.

Pure cut-through switching is only possible when the 

speed of the outgoing interface is equal to the incoming 

interface speed.

MÉTODOS DE SWITCHING

Otra gran diferencia entre bridges y switches es el método que se usa para reenviar frames.
Los bridges solo soportan un método, mientras los switches soportan tres.
Los métodos son los siguientes:

• Store and forward
• Cut-through
• Fragment free

STORE AND FORWARD
Este método es el mas básico. El frame llega al switch, este lo lee completamente, lo almacena en el buffer, calcula el CRC, verifica que sea correcto y lo reenvía al puerto adecuado si es correcto. Si no es correcto, lo elimina. El switch 1900 soporta este sistema. Este es el único sistema que soporta el switch 2950.↑
CUT THROUGH
Este sistema es mucho mas rápido. En cuanto el frame llega al switch (los bridges no usan este sistema), el switch lee la cabecera del frame. Obtiene de este los 8 bytes de preámbulo y la dirección MAC con 6 bytes mas.
En cuanto obtiene esta información, reenvía rápidamente por el puerto adecuado.
LA desventaja de este sistema es que no provee detección de errores y puede enviar frames erróneos.
Existen algunos fabricantes que optan por un método intermedio. Se envían datos hasta que se repiten muchos errores. Entonces e cambia al método Store Forward. Cuando el número de frames erróneos baja, se vuelve al sistema Cut forward.↑
El switch 1900 soporta este sistema, pero el 2950 no, aunque éste retransmite muchos mas rápido que el 1900.
FRAGMENT FREE
Este es el sistema por defecto en los switches 1900, pero el 2950 no soporta este sistema, aunque éste retransmite muchosmas rápido que el 1900.
Este método e s la mejora del Cut forward, con la única diferencia de que no lee únicamente los 14 bytes de la cabecera, sino que lee los primeros 64(mínimo tamaño para un frame Ethernet).
De  esta manera reduce los frames erróneos de menos de 64 bytes.
Igualmente, este método puede retransmitir frames con CRC erróneo. Es por eso, que algunos fabricantes tienen métodos dinámicos, que saltan de método según los errores que hayan. Si hay muchos errores, se escoge el sistema Store Forward. Si los errores descienden, se vuelve al método Fragment free.↑

Spanning Tree Protocol

The Spanning Tree Protocol (STP) is a network protocol that

ensures a loop-free topology for any bridged Ethernet local

 area network. The basic function of STP is to prevent bridge 

loops and the broadcast radiation that results from them. 

Spanning tree also allows a network design to include spare 

(redundant) links to provide automatic backup paths if an 

active link fails, without the danger of bridge loops, or the 

need for manual enabling/disabling of these backup links.

Spanning Tree Protocol (STP) is standardized as IEEE 

802.1D. As the name suggests, it creates a spanning tree 

within a network of connected layer-2 bridges (typically 

Ethernet switches), and disables those links that are not part 

of the spanning tree, leaving a single active path between 

any two network nodes.

STP is based on an algorithm that was invented by Radia 

Perlman while she was working for Digital Equipment 

Corporation.