Tecnología LAN FDDI
La tecnología LAN FDDI (siglas en inglés que se traducen como interfaz de datos distribuida por fibra) es una tecnología de acceso a redes a través líneas de fibra óptica. De hecho, son dos anillos: el anillo "primario" y el anillo "secundario", que permite capturar los errores del primero. La FDDI es una red en anillo que posee detección y corrección de errores (de ahí, la importancia del segundo anillo).
El token circula entre los equipos a velocidades muy altas. Si no llega a un equipo después de un determinado periodo de tiempo, el equipo considera que se ha producido un error en la red.
La topología de la FDDI se parece bastante a la de una red en anillo con una pequeña diferencia: un equipo que forma parte de una red FDDI también puede conectarse al hub de una MAU desde una segunda red. En este caso, obtendremos un sistema biconectado.
Introducción a Ethernet
Ethernet (también conocido como estándar IEEE 802.3) es un estándar de transmisión de datos para redes de área local que se basa en el siguiente principio:
Todos los equipos en una red Ethernet están conectados a la misma línea de comunicación compuesta por cables cilíndricos.Se distinguen diferentes variantes de tecnología Ethernet según el tipo y el diámetro de los cables utilizados:
10Base2: el cable que se usa es un cable coaxial delgado, llamado thin Ethernet.
10Base5: el cable que se usa es un cable coaxial grueso, llamado thick Ethernet.
10Base-T: se utilizan dos cables trenzados (la T significa twisted pair) y alcanza una velocidad de 10 Mbps.
100Base-FX: permite alcanzar una velocidad de 100 Mbps al usar una fibra óptica multimodo (la F es por Fiber).
100Base-TX: es similar al 10Base-T pero con una velocidad 10 veces mayor (100 Mbps).
1000Base-T: utiliza dos pares de cables trenzados de categoría 5 y permite una velocidad de 1 gigabite por segundo.
1000Base-SX: se basa en fibra óptica multimodo y utiliza una longitud de onda corta (la S es por short) de 850 nanómetros (770 a 860 nm).
1000Base-LX: se basa en fibra óptica multimodo y utiliza una longitud de onda larga (la L es por long) de 1350 nanómetros (1270 a 1355 nm).
CSMA/ CD
Las redes basadas en el estándar IEEE 802.3 son las más usadas. Consiste en un Bus donde se conectan las distintas estaciones, donde se usa un protocolo MAC llamado CSMA-CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection),
El protocolo CSMA-CD funciona de la siguiente manera: un nodo que desea transmitir espera a que el canal esté aislado, una vez que se encuentra en este estado empieza la transmisión. Si otro nodo empezara también a transmitir en este instante se produciría colisión, por lo tanto se detiene la transmisión y se retransmite tras un retraso aleatorio.
Las estaciones en una LAN CSMA/CD pueden acceder a la red en cualquier momento y, antes de enviar los datos, las estaciones CSMA/CD "escuchan" la red para ver si ya es operativa. Si lo está, la estación que desea transmitir espera. Si la red no está en uso, la estación transmite. Se produce una colisión cuando dos estaciones que escuchan el tráfico en la red no "oyen" nada y transmiten simultáneamente. En este caso, ambas transmisiones quedan desbaratadas y las estaciones deben transmitir de nuevo en otro momento. Los algoritmos Backoff determinan cuando deben retransmitir las estaciones que han colisionado. Las estaciones CSMA/CD pueden detectar colisiones y determinar cuando retransmitir.
CSMA/CA
CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) o Distributed Coordination Function (DCF). CSMA/CA intenta evitar colisiones utilizando un paquete explícito de reconocimiento (ACK), en donde un paquete ACK es enviado por la estación receptora confirmando que el paquete de datos llegó intacto. CSMA/CA trabaja de la siguiente manera: una estación que quiere transmitir sensa el aire, y si no se detecta actividad, la estación espera un tiempo adicional, seleccionado aleatoriamente y entonces transmite si el medio continúa libre.
Si el paquete es recibido intacto, la estación receptora envía un frame ACK una vez que el proceso de recepción termina. Si el frame ACK no es detectado por la estación transmisora, se asume que hubo una colisión y el paquete es transmitido de nuevo después de esperar otra cantidad de tiempo aleatoria. CSMA/CA además provee un camino para compartir el acceso sobre el aire. Este mecanismo explícito de ACK también maneja de manera efectiva la interferencia y otros problemas relacionados con radio.
SEGMENTACION
(en inglés pipelining, literalmente tuberia o cañeria) es un método por el cual se consigue aumentar el rendimiento de algunos sistemas electrónicos digitales. Es aplicado, sobre todo, en microprocesadores. El nombre viene de que para impulsar el gas en un oleoducto a la máxima velocidad es necesario dividir el oleoducto en tramos y colocar una bomba que dé un nuevo impulse al gas. El símil con la programación existe en que los cálculos deben ser registrados o sincronizados con el reloj cada cierto tiempo para que la ruta crítica (tramo con más carga o retardo computacional entre dos registros de reloj) se reduzca.
La ruta crítica es en realidad la frecuencia máxima de trabajo alcanzada por el conjunto. A mayor ruta crítica (tiempo o retraso entre registros) menor es la frecuencia máxima de trabajo y a menor ruta crítica mayor frecuencia de trabajo. La una es la inversa de la otra. Repartir o segmentar equitativamente el cálculo hace que esa frecuencia sea la óptima a costa de más área para el almacenamiento o registro de los datos intervinientes y de un retraso o latencia (en ciclos de reloj/tiempo) en la salida del resultado equivalente al número de segmentaciones o registros realizados. La ventaja primordial de este sistema es que, tal y como se muestra en la imagen, una vez el pipe está lleno, es decir, después de una latencia de cuatro en la imagen, los resultados de cada comando vienen uno tras otro cada flanco de reloj y sin latencia extra por estar encadenados dentro del mismo pipe. Todo esto habiendo maximizado la frecuencia máxima de trabajo.
Detalle de la segmentación de instrucciones.El alto rendimiento y la velocidad elevada de los modernos procesadores, se debe, principalmente a la conjunción de tres técnicas:
Arquitectura Harvard (arquitectura que propicia el paralelismo).
Procesador tipo RISC.
La propia segmentación
La segmentación consiste en descomponer la ejecución de cada instrucción en varias etapas para poder empezar a procesar una instrucción diferente en cada una de ellas y trabajar con varias a la vez.
En el caso del procesador DLX podemos encontrar las siguientes etapas en una instrucción:
IF: búsqueda
ID: decodificación
EX: ejecución de unidad aritmético lógica
MEM: memoria
WB: escritura
Cada una de estas etapas de la instrucción usa en exclusiva un hardware determinado del procesador, de tal forma que la ejecución de cada una de las etapas en principio no interfiere en la ejecución del resto.
En el caso de que el procesador no pudiese ejecutar las instrucciones en etapas segmentadas, la ejecución de la siguiente instrucción sólo se podría llevar a cabo tras la finalización de la primera. En cambio en un procesador segmentado, salvo excepciones de dependencias de datos o uso de unidades funcionales, la siguiente instrucción podría iniciar su ejecución tras acabar la primera etapa de la instrucción actual.
Otro ejemplo de lo anterior, en el caso del PIC, consiste en que el procesador realice al mismo tiempo la ejecución de una instrucción y la búsqueda del código de la siguiente.
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