Las colisiones en Ethernet

Vamos ahora a estudiar el modo en que se resuelven las colisiones. Cuando se produce una colisión las estaciones implicadas en ella interrumpen sus transmisiones, generan una señal de ruido para alertar al resto de las estaciones de la red y esperarán un tiempo aleatorio para volver a retransmitir. El sistema de asignación de tiempos de espera consiste en dividir el tiempo en ranuras temporales de valor 51,2 microsegundos. En este tiempo, la red hubiera podido transmitir 512 bits que se hubieran desplazado 2,5 km y que coincide con la distancia máxima permitida en la red.

Después de la colisión las estaciones generan un número aleatorio que se resuelve como 0 o 1. Si el resultado es 0, se produce la retransmisión inmediatamente, mientras que si es 1 se espera una ranura para efectuar la retransmisión. Si ambas estaciones eligen el mismo número aleatorio, se producirá de nuevo otra colisión. La probabilidad de colisión es 1/2. En ese caso se repite el proceso, pero ahora generando números aleatorios con resultado 0, 1, 2 o 3, esperando ese número de ranuras para producir la transmisión. Pueden volver a colisionar, pero ahora la probabilidad de colisión es de 1/4. Así se repite el proceso hasta que se consigue una retransmisión eficaz. Con cada colisión se retarda la transmisión, pero la probabilidad de nueva colisión se reduce en progresión geométrica.

Dominios de colisión en Ethernet

Cuando Ethernet pone una trama en el bus de la red, esta trama viaja por todo el bus para alcanzar a todas las estaciones que están conectadas a él porque cualquiera de ellas, algunas o todas pueden ser las destinatarias de la información que viaja en la trama. Sin embargo, una trama no puede saltar a otra red. Se dice que la trama se circunscribe a su dominio de colisión, es decir, una trama sólo puede colisionar con otra dentro de su dominio de colisión pues no puede traspasar esta frontera.



Figura 3.24. Tres dominios de colisión definidos por tres buses Ethernet interconectados por un encaminador.

Cuando un nodo necesita transmitir información a otro que está en un dominio de colisión distinto necesita acudir a los servicios de otros dispositivos de red intermedios como puentes o enrutadores (Figura 3.24). Estos dispositivos separan los dominios de colisión y son los encargados de ampliar la red de área local con otros dominios de colisión, cada uno de los cuales se comporta como una red de área local completa. Frecuentemente a estos dominios de colisión se les denomina segmentos de red.

Los protocolos de red que funcionan con direcciones de destino de tipo multidifusión, es decir, con más de un destinatario pueden producir tormentas de difusión, en donde se generan avalanchas de tramas que pueden colapsar la red. En estos casos es muy importante que los dominios de colisión estén perfectamente acotados. Así, si se produce una tormenta de difusión, quedará confinada a ese segmento de red y el problema no afectará a otros segmentos. Los dispositivos de red de alto nivel incorporan protocolos de gestión y encaminamiento de la multidifusión. Esto reviste especial importancia si el paso de un segmento a otros se hace a través de una red de baja velocidad: si toda la multidifusión tuviera que pasar por esta red de baja velocidad, todas las comunicaciones  quedarían probablemente colapsadas.

Nota: Con este capítulo hemos llegado al final del curso. Recuerda que este trabajo es un fragmento del libro "CEO -Instalación y mantenimiento de servicios de redes locales" del autor A. Abad, publicado por la editorial McGraw-Hill (ISBN: 84-481-9980-4).