DETECCIÓN DE ERRORES

Las redes deben ser capaces de transferir datos de un dispositivo a otro con total exactitud, si los datos recibidos no son idénticos a los emitidos, el sistema de comunicación es inútil. Sin embargo, siempre que se transmiten de un origen a un destino, se pueden corromper por el camino. Los sistemas de comunicación deben tener mecanismos para detectar y corregir errores que alteren los datos recibidos debido a múltiples factores de la transmisión.

La detección y corrección de errores se implementa bien en el nivel de enlace de datos o bien en el nivel de transporte del modelo OSI

TIPOS DE ERRORES 

Interferencias, calor, magnetismo, etc, influyen en una señal electromagnética, esos factores pueden alterar la forma o temporalidad de una señal. Si la señal transporta datos digitales, los cambios pueden modificar el significado de los datos. Los errores posibles son:

ERROR DE BIT:

Unicamente un bit de una unidad de datos determinada cambia de 1 a 0 o viceversa.

Un error de bit altera el significado del dato. Son el tipo de error menos probable en una transmisión de datos serie, puesto que el intervalo de bit es muy breve (1/frecuencia) el ruido tiene que tener una duración muy breve. Sin embargo si puede ocurrir en una transmisión paralela, en que un cable puede sufrir una perturbación y alterar un bit de cada byte. 

ERROR DE RAFAGA:

El error de ráfaga significa que dos o más bits de la unidad de datos han cambiado. Los errores de ráfaga no significa necesaria mente que los errores se produzcan en bits consecutivos. La longitud de la ráfaga se mide desde el primero hasta el último bit correcto, algunos bits intermedios pueden estar bien.

 

Los errores de ráfaga es más probable en transmisiones serie, donde la duración del ruido es normalmente mayor que la duración de un bit, por lo que afectara a un conjunto de bits. El número dode bits afectados depende de la tasa de datos y de la duración del ruido.

DETECCIÓN:

Se conocen el tipo de errores que pueden existir, el problema es ser capaz de reconocerlos, dado que no se puede comparar el dato recibido con el original, sólo se podría saber que ha habido un error cuando se descodifique todo el mensaje y se vea que no tiene sentido. Sin embargo existen determinadas técnicas sencillas y objetivas para detectar los errores producidos en la transmisión:

•  Redundancia: consiste en enviar dos veces cada unidad de datos, de forma que el dispositivo receptor puede hacer una comparación bit a bit entre ambos datos y detectar si ha habido errores, para corregirlos con el mecanismo apropiado. Esta técnica es muy exacta pero enlentece la transmisión.
  Sin embargo el concepto es aplicable añadiendo al flujo de datos un grupo pequeño de bits al final de cada unidad, siendo estos bits redundantes con una parte de la información, esos bits redundantes se descartan una vez comprobada la integridad de la transmisión.
  En las comunicaciones de datos se usan cuatro tipos de comprobación de redundancia: verificación de redundancia vertical (VRC, Vertical Redundancy Check) conocida como verificación de paridad, verificación de redundancia longitudinal (LRC longitudinal Redundancy Check), verificación de redundancia cíclica (CRC Cyclic Redundandy Check) y suma de comprobación (Checksum). Las tres primeras se implementan habitualmente en el nivel físico para que pueda usarlo en nivel de enlace de datos, mientras que la suma de comprobación se usa en los niveles más altos.
  
  
    

Conoce más sobre el Modelo OSI

ALGUNOS TERMINOS BÁSICOS

¿SABIAS QUE?

 

Los dispositivos como el Hub, las tarjetas de red, bridge, los switch y los servidores trabajan en la capa dos del modelo OSI, la capa de Enlace.

 AQUI DEFINIREMOS BREVEMENTE LOS DISPOSITIVOS PARA REFORZAR CONOCIMIENTOS...

 

HUB: tambien llamado "Concentrador", es el dispositivo que permite centralizar el cableado de una red de computadoras, para luego poder ampliarla. Dada esta caracteristica, trabaja en la capa 1 y la capa 2 respectivamente. Esto significa que dicho dispositivo recibe una señal y repite esta señal emitiéndola por sus diferentes puertos (repetidor).

SWITCH: es el dispositivo digital lógico de interconexión de equipos que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red.

 

TARJETAS DE RED: “placa de red” o “adaptador de red”, es el periférico que actúa de interfaz de conexión entre aparatos o dispositivos, y también posibilita compartir recursos (discos duros, impresoras, etcétera) entre dos o más computadoras, es decir, en una red de computadoras.

 

SERVIDORES:  es una aplicación en ejecución (software) capaz de atender las peticiones de un cliente y devolverle una respuesta en concordancia. Los servidores se pueden ejecutar en cualquier tipo de computadora, incluso en computadoras dedicadas a las cuales se les conoce individualmente como "el servidor". En la mayoría de los casos una misma computadora puede proveer múltiples servicios y tener varios servidores en funcionamiento. La ventaja de montar un servidor en computadoras dedicadas es la seguridad.

Aspectos de diseño de la Capa de Enlace

¿COMO FUNCIONA LA CAPA DE ENLACE?

La clave para comprender el modelo OSI y cada capa es recordar que son operaciones acumulativas, recordando que la primera capa sólo define bits, la segunda capa debe definir una primera estructura llamada trama que depende directamente de la tecnología en particular. Por ejemplo, la trama más famosa y más usada hoy en día debería ser (no lo puedo asegurar) Ethernet y ésta consiste en unos bits iniciales que se usaban para sincronizar los circuitos de la tarjeta llamados preámbulo y son 7 Bytes (56 bits), luego un par de direcciones llamadas direcciones físicas (origen y destino), un campo de longitud/tipo de datos, los datos mismos (llamados carga o payload), una suma de verificación y finalmente un campo de finalización que indica que lo que siga de ésta secuencia debería ser una trama nueva. Definir la primera estructura de datos es responsabilidad de la capa dos y parte del supuesto de que los nodos que se comunican tienen acceso directo, es decir, que es como si estuvieran en un medio compartido y así se comporta todo lo de la capa dos o capa de enlace de datos.
Personalmente encuentro a la capa 2 como la capa que define la tecnología de transporte (otro término confuso). Ésta es dependiente de la tecnología y del medio, por ejemplo, para fibra existe una tecnología cuya trama considera las condiciones del medio, igual con las redes inalámbricas, los principios físicos de estos medios tan distintos definen cómo tiene que comportarse la capa 2. De lo anterior se deduce la razón del nombre de la capa: enlace de datos. Si se reflexiona un momento, en ésta capa se depende directamente del medio pero se usan controladores para implementar la transmisión y sus servicios, es decir, en ésta capa se unen los medios físicos y el software. De esta capa en adelante todo lo define estrictamente el software, en ésta se sondea el medio y se usa el software para interpretarlo y controlar la transmisión: se enlaza la representación física de los datos y su representación lógica.
Otra responsabilidad de la capa dos es el llamado método de acceso al medio o MAC por sus siglas en inglés. El método de control de acceso al medio es definir los mecanismos de negociación para acceso al medio, por ejemplo, cómo evitar que dos estaciones transmitan al mismo tiempo o cómo manejarlo una vez que suceda. En ethernet de medio compartido se usaba CSMA/CD por sus siglas en inglés (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) pero en Wi-Fi, debido a la naturaleza del medio se usa CSCMA/CA y la A significa Avoidance o evasión de solisiones, en otras palabras, en medio de cobre se detectan las colisiones y se aplica un procedimiento para arbitrar el problema, en medio inalámbrico se evitan las colisiones. El control de acceso al medio entonces consiste en definir un mecanismo por medio del cual se ofrezca acceso a todos los nodos que comparten el medio.
La modalidad de transmisión (simplex, duplex, full duplex, half duplex), la topología física y la detección de errores son otras responsabildades de la capa 2. Existen unas operaciones que no siempre están asociadas a ésta capa pero que pueden aparecer en algunas tecnologías como autenticación, encriptación y corrección de errores (ojo, la responsabilidad directa es la detección, la corrección es opcional).

Capa de Enlace

La tarea principal de la capa de enlace de datos es tomar una transmisión de datos "cruda" y transformarla en una abstracción libre de errores de transmisión para la capa de red. Logra esta función dividiendo los datos de entrada en marcos de datos ( de unos cuantos cientos de bytes ), transmite los marcos en forma secuencial, y procesa los marcos de estado que envía el nodo destino.

Dado que la capa física solamente acepta y transmite un flujo de bits sin ninguna consideración de significado o estructura, está asignado a la capa de enlace de datos crear y reconocer los limites de un marco de datos. Esto se logra añadiendo patrones de bits especiales al comienzo y final del marco de datos. Si estos patrones de bits pueden aparecer en los datos, se debe tomar un especial énfasis para evitar alguna confusión.