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Comunicación paralelo y serie  

Una operación de transferencia de datos comunica señales o bits de datos entre dos equipos. El proceso requiere un emisor y un receptor de los datos. La transferencia de datos en serie y en paralelo tienen ventajas y desventajas. Aprende cómo son controlados estos tipos de transmisiones de datos.

La comunicación en serie transfiere un bit de datos a la vez, mientras que la comunicación en paralelo transfiere muchos bits de datos a la vez. La comunicación en serie transmite los bits de datos de forma secuencial, mientras que la comunicación en paralelo transmite bits de datos de forma simultánea, lo que permite que se transfieran mayores cantidades de datos.

• Ventajas:

La comunicación en serie requiere menos alambres y cables, y es ideal para transferir datos a través de grandes distancias. La transmisión de datos en paralelo utiliza más cables, lo que provoca que las señales transmitidas se distorsionen y los datos sean poco fiables cuando se comunican a través de grandes distancias.

 Sincronismo y tipos de transmisión

• Transmisión asíncrona 

Consiste en evitar el problema de la temporización mediante el envío ininterrumpido de cadena de bits que no sean muy largas. En su lugar los datos se transmiten enviándolos carácter a carácter, donde cada carácter tiene una longitud de 5 a 8 bits. La temporización o sincronización se debe mantener durante la emisión del carácter, ya que el receptor tiene la oportunidad de resincronizarse al principio de cada carácter.

  

El principio de cada carácter se indica mediante un bit de comienzo que corresponde al valor binario 0. A continuación se transmite el carácter, comenzando por el bit menso significativo, que tendrá desde cinco a ocho bits. Por ejemplo en los caracteres ASCII, el primer bit transmitido se rotula b1. Normalmente, este va seguido de un bit de paridad, que corresponderá al bit más significativo. E bit de paridad se determina en el emisor de tal manera que el número de unos dentro del carácter, incluyendo el bit de paridad,sea par o impar. Este bit se utiliza también para la detección de errores. El último elemento es de parada, que corresponde a un 1 binario. 

La transmisión asíncrona es sencilla y no costosa, si bien requiere de 2 o 3 bits suplementarios por cada carácter. Por eejmplo en un código de 8 bits, si se usa 1 bit de parada, de cada 10 bits, 2 no contendrán información ya que se dedicarán a la sincronización; por tanto los bits suplementarios llegana a un 20%.

 

• Transmisión síncrona 

Aquí se transmite un bloque de bits como una cadena estacionaria sin utilizar códigos de comienzo o parada. Para prevenir la desincronización entre el emisor y el receptor, se deben sincronizar sus relojes de alguna manera. Una posibilidad puede ser proporcionar la señal de reloj a través de una linea independiente.Uno de los extremos (el recptor o el transmisor) enviará regularmente un pulso de corta duración. El otro extremo utilizará esta señal a modo de reloj. Esta técnica funciona bien a distancias cortas, no así en largas.La otra alternativa consiste en incluir la información relativa a la sincronización en la propia señal de datos.En la transmisión síncrona se requiere además un nivel de sincronización adicional àra que el receptor pueda determinar donde está el comienzo y el final de cada bloque de datos. Para llevar a cabo esto, cada bloque comienza con un patrón de bits de preámbulo y generalmente termina con un patrón de bits de final. 

 

Modos de comunicación

• Simplex

Este modo de transmisión permite que la información discurra en un solo sentido y de forma permanente. Con esta fórmula es difícil la corrección de errores causados por deficiencias de línea (por ejemplo, la señal de TV).

• Half-duplex

En este modo la transmisión fluye en los dos sentidos, pero no simultánemnete, solo una de las dos estaciones del enlace punto a punto puede transmitir. Este método también se denomina en dos sentidos alternos (p. ej., el walkie-talkie).

• Full-duplex

Es el método de comunicación más aconsejable puesto que en todo momento la comunicación puede ser en dos sentidos posibles, es decir, que las dos estaciones simultáneamente pueden enviar y recibir datos y así pueden corregir los errores de manera instantánea y permanente.

                                             

Detección y corrección de errores

La comunicación entre varias computadoras produce continuamente un movimiento de datos, generalmente por canales no diseñados para este propósito, y que introducen un ruido externo que produce errores en la transmisión.

Por lo tanto, debemos asegurarnos que si dicho movimiento causa errores, éstos puedan ser detectados. 

El método para detectar y corregir errores es incluir en los bloques de datos transmitidos bits adicionales denominados redundancia.

Se han desarrollado dos estrategias básicas para manejar los errores:

• Incluir suficiente información redundante en cada bloque de datos para que se puedan detectar y corregir los bits erróneos. Se utilizan códigos de corrección de errores.

• Incluir sólo la información redundante necesaria en cada bloque de datos para detectar los errores. En este caso el número de bits de redundancia es menor. Se utilizan códigos de detección de errores.

Métodos de acceso al medio

Por métodos de acceso al medio debe entenderse el conjunto de reglas que permiten que los equipos y dispositivos conectados a un mismo medio de transmisión puedan transferir información a través del mismo, de manera que queden garantizadas las mismas oportunidades de acceso para todos y se reduzcan al mínimo los conflictos o colisiones que conlleva tomar el control de la línea de enlace. 

Actualmente, los métodos de acceso a los medio más utilizados en las LAN son CSMA/CD  y paso de testigo.

• CSMA/CD

Conocido como un método de contención debido a que se contiene a los equipos de la red hasta que haya una oportunidad para enviar los datos las implementaciones actuales de CSMA/CD son tan rápidas que los usuarios no perciben que se está utilizando este método.

Consideraciones 

 A mayor cantidad de equipos en la red, mayor tráfico de red. A medida que aumenta el tráfico, tienden a aumentar la anulación de colisiones y las colisiones, que ralentizan la red, de forma que CSMA/CD puede convertirse en un método de acceso lento.

Después de cada colisión, ambos equipos tendrán que retransmitir sus datos. Si la red está muy saturada, es posible que los intentos de ambos equipos produzcan colisiones en la red con los paquetes de otros equipos. Si ocurre esto, tendremos cuatro equipos  que tienen que volver a transmitir. Este aumento de las retransmisiones puede hacer que la red quede paralizada.

La ocurrencia de este problema depende del numero de usuarios que intenten utilizar la red y de las aplicaciones que estén utilizando. Las aplicaciones de bases de datos tienen a colocar en la red más datos que las aplicaciones de procesamiento de textos.

Dependiendo de los componentes hardware, del cableado y del software de red, la utilización de una red CSMA/CD con muchos usuarios utilizando aplicaciones de bases de datos puede llegar a ser frustrante, debido al elevado tráfico de la red.

 

Caracteristicas 

El protocolo CSMA/CD hace que la estación que va a transmitir compruebe si la línea está libre antes de transmitir y durante la transmisión averigua si se ha producido una colisión pues en ese caso es necesario detener la misma y activar los métodos de recuperación de colisiones. El CSMA/CD  ha sido el más empleado en las LAN y esta basado en conceptos de la Red ALOHA desarrollada en la Universidad de Hawai.

Ventajas 

 Que ofrece un mayor rendimiento en especial cuando existen pocas colisiones. Esto ocurre si la mayoria de as transmisiones se originan en la misma termina o si hay relativamente poco trafico en la red.

Este es un protocolo se utiliza para organizar o introducir un orden la comunicacion entre Hosts o PCs dentro de una LAN.Funciona en que antes de transmitir informacion, el PC que desea enviar algun dato "Monitorea el canal" para "Escuchar" y asi saber si otro PC esta usando el medio en ese instante. 

Si no hay algun PC transmitiendo o usando el canal, el pc envia los datos y vuelve a Escuchar. Si hay una colision  entonces el PC espera un tiempo aleatorio antes de intentar a enviar los datos. Su ventaja principal es que ayuda a minimizar las colisiones de tramas en una LAN que usa un HUB.

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access) significa que se utiliza un medio de acceso múltiple y que la estación que desea emitir previamente escucha el canal antes de emitir. Lo cual es el protocolo de señal eléctrica que se usa.

Paso de testigo

• Pase de testigo (Token-Pass): Estas técnicas se consideran como una forma de interrogación distribuida en la que todas las estaciones de la red intervienen en la circulación de un paquete especial de información que recibe el nombre de testigo (Token) que indica, a la estación que lo recibe, que tiene el medio de transmisión a su disposición para efectuar una transmisión.

• Pase de testigo en bus (Token-Bus): En esta técnica, las estaciones del bus o árbol forman un anillo lógico, es decir, a las estaciones se les asigna una posición lógica en una secuencia ordenada y circular. Cada estación conoce la identidad de su estación antecesora y de su sucesora dentro del anillo lógico.

• Pase de testigo en anillo (Token-Ring): Esta técnica se basa en una pequeña trama o testigo que circula a lo largo del anillo. Un bit indica el estado del anillo (libre u ocupado) y cuando ninguna estación está transmitiendo, el testigo simplemente circula por el anillo pasando de una estación a la siguiente.