Sesiones de Laboratorio 5 y 6: Análisis de eficiencia de protocolos de enlace

 

 

Objetivo del laboratorio: Hacer un estudio de la eficiencia de los protocolos de enlace vistos en clase.

Duración: 4 horas, en dos sesiones de 2 horas cada una.

Breve descripción: utilizando Excel, se programan las formulas de medición de la eficiencia vistas en clase. Al final de la práctica se entregará un estudio por medio de las gráficas de Excel en las que se verá cómo afecta el número de errores para cada uno de los protocolos.

 

 

Enunciado

 

1. Objetivos de la práctica

El objetivo de esta práctica es responder a las cuestiones planteadas en la sección de ejercicios, sobre el rendimiento de los siguientes protocolos de enlace:

Sin errores:

Con errores:

Para ello utilizaremos la hoja de cálculo Excel. Al final de la práctica, deberá prepararse un informe en el que aparezcan las respuestas y las gráficas/tablas que han servido para llegar a las mismas.

 

2. Ejercicios

  1. Ignorando la existencia de errores, estudia el rendimiento de los protocolos stop&wait y ventanas. Señala qué protocolo es el más efectivo, y para qué tamaño de ventana (si procede). En el caso de que varios protocolos ofrezcan el mismo rendimiento, selecciona aquel que requiera menos bits de control.
    1. Un enlace vía módem (33600 b/s, retraso de propagación de 100 ms, tamaño de trama de 2000 bits). 
    2. Un enlace vía satélite (2 Mb/s, retraso de propagación de 2 s, tamaño de trama de 10000 bytes).
    3. Un enlace ATM (4 Km de fibra, 155,52 Mb/s, tamaño de trama de 53 bytes).

NOTA: Considera como posibles tamaños de ventana: 7, 15, 31, 63, 127, 255.

  1. Estudia el rendimiento de los tres protocolos (stop&wait, ventanas con retransmisión por bloques, ventanas con retransmisión selectiva). Señala qué protocolo es el más efectivo, y para qué tamaño de ventana (si procede). En el caso de que varios protocolos ofrezcan el mismo rendimiento, selecciona aquel que requiera menos bits de control.
    1. Un enlace vía módem (33600 b/s, retraso de propagación de 100 ms, BER de 10-4, tamaño de trama de 2000 bits). 
    2. Un enlace vía satélite (2 Mb/s, retraso de propagación de 2 s, BER de 10­-6, tamaño de trama de 1000 bytes).
    3. Un enlace ATM (4 Km de fibra, 155 Mb/s, BER de 10-7, tamaño de trama de 53 bytes).
  1. Para en enlace vía modem del ejercicio 2, realiza un estudio de la eficiencia utilizando un protocolo de ventanas con retransmisión por bloques, para diferentes tamaños de ventana (7, 15, 31, 63, 127, 255) y diferentes retrasos de propagación (entre 10 y 500 ms).
  1. Para el enlace ATM del ejercicio 2, estudia el efecto de la tasa de errores en el protocolo seleccionado. Varía la BER entre 10-7 y 10-2.
  1. Para el enlace vía satélite del ejercicio 2, estudia el efecto del tamaño de trama en el protocolo seleccionado. Varíalo entre 10 y 100000 bytes.

 

 

3. Eficiencia de los protocolos de enlace

Referencia: Comunicaciones y redes de computadores. William Stallings. Ed. Prentice Hall.

Definiciones

Ttt: tiempo de propagación de trama – s 

El valor “a” indica cuántas tramas caben en el medio físico.

Stop & wait

Ventanas deslizantes 

Tamaño de ventana: N

Con una probabilidad P de que una única trama sea errónea (ACKs nunca erróneos). Y sin considerar el tiempo perdido mientras expiran temporizadores. 

NOTA: nótese que P indica la probabilidad de error por trama. A menudo la tasa de errores se da como BER (bit error rate), es decir, por bit.

Stop & wait:

Ventanas deslizantes, retransmisión selectiva:

 

Ventanas deslizantes, retransmisión por bloques:

Notas sobre tamaños de ventanas

Si disponemos de k bits de control para numerar las tramas, el tamaño máximo de ventana que podemos emplear es

Notas sobre la velocidad de propagación

Cuando se usan medios no guiados (microondas, radio) la velocidad de propagación de la señal es, aproximadamente, la velocidad de la luz en el vacío (300000 Km/s). En el caso de que se usen medios guiados (cables, fibras ópticas) esta velocidad es, aproximadamente, 2/3 de la velocidad de la luz en el vacío (es decir, unos 200000 Km/s).

 
 

1ª parte (lab 5): Preparación del entorno experimental

 

Utilizar Excel para programar las funciones que calculan el rendimiento de los protocolos stop&wait, ventanas con retransmisión por bloques, y ventanas con retransmisión selectiva. Como punto de partida, se puede tomar este ejemplo, que no considera la existencia de errores.

   
 

2ª parte (lab 6): Realización del estudio

Realizar los ejercicios propuestos. El ejemplo hecho con Excel contiene datos para responder al primer ejercicio.