Métodos de acceso en Ethernet: CSMA/CD, Token Passing y Polling para LAN

1. CSMA/CD

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, Acceso múltiple con escucha y detección de colisión) es un método de acceso al medio. Cada estación escucha el medio antes de transmitir para verificar si hay otra estación transmitiendo en ese momento. Si detecta actividad, espera un tiempo aleatorio; si no hay nadie transmitiendo, comienza a transmitir. Durante la transmisión, la estación continúa escuchando el medio.

Dada la longitud del cable y los retardos inherentes, puede ocurrir que otra estación estuviera transmitiendo y no se hubiese detectado inicialmente, por lo que se produce una colisión. En ese caso, las estaciones que detectan la colisión dejan de transmitir y esperan un intervalo aleatorio (algoritmo de retroceso exponencial) antes de reintentar la transmisión.

Método determinista (Paso de testigo o Token Passing)

Es una técnica distribuida en la que existe un testigo (token) que circula continuamente por la red. La estación que tiene el testigo dispone temporalmente del control del canal y puede transmitir. Al terminar, pasa el testigo a la siguiente estación. Cada estación conoce a su vecino anterior (del que recibe el testigo) y a su vecino posterior (al que debe enviarlo). De forma periódica, cada estación recibe el testigo, realiza sus procesos y retransmite el testigo a la estación siguiente.

TOKEN BUS

Se emplea sobre redes de topología bus, pero las hace funcionar como si fueran un anillo lógico. A las estaciones conectadas se les asigna un orden determinado en secuencia cerrada. Un paquete de control llamado TOKEN recorre el anillo lógico, pasándose de una estación a otra.

TOKEN RING

Su funcionamiento se basa en un paquete especial (TOKEN) que circula constantemente por el anillo físico. Cuando una estación desea transmitir, espera hasta recibir el token libre, toma el control del canal para transmitir y, al finalizar, devuelve o pasa el token al siguiente nodo.

Método determinista (Sondeo, llamada selectiva o Polling)

Este método requiere un control centralizado de todas las estaciones de la red. Existe un elemento central llamado controlador o maestro que interroga a los nodos secundarios uno por uno para determinar si alguno tiene mensajes para transmitir. Si la respuesta es afirmativa, se autoriza la transmisión a la estación secundaria o se le asigna un intervalo de tiempo para realizarla. Si la estación no tiene mensajes que transmitir, debe contestar mediante un mensaje de control indicando que está libre.

Ethernet y el estándar IEEE 802.3

Ethernet ha sido la base para el desarrollo del estándar IEEE 802.3, que difiere ligeramente de la especificación original de Ethernet. El organismo IEEE utilizó Ethernet como referencia para desarrollar un estándar de redes de área local al que se le asignó el código IEEE 802.3; su primera versión se publicó en 1985. El IEEE desarrolló otros estándares para redes de área local, como IEEE 802.4 (Token Bus) y IEEE 802.5 (Token Ring).

Ethernet es una especificación para redes de área local que comprende el nivel físico y el nivel de enlace del modelo de referencia OSI. Se ha convertido en un estándar de facto. Originalmente, este protocolo se basaba en una topología de bus con cable coaxial y transmisión en banda base a 10 Mbps.

El IEEE 802.3 define dos categorías: banda base y banda ancha. El término base especifica una señal digital y el término ancha especifica una señal analógica. El IEEE divide la categoría de banda base en varios estándares distintos: 10Base5, 10Base2, 10Base-T y 100Base-T, entre otros.