Mecanismos Esenciales de Control de Flujo y Errores en Redes de Datos

Control de Flujo

El control de flujo es el conjunto de técnicas que permite adaptar la tasa de envío de información a la capacidad de procesamiento del receptor, evitando su saturación.

Mecanismos de Control de Flujo

Estos mecanismos permiten que la fuente adapte dinámicamente su tasa de transmisión a las condiciones del receptor.

Técnicas Principales

• ON-OFF: Es un método simple donde el receptor indica al emisor cuándo puede enviar datos (ON) y cuándo debe detenerse (OFF).
  • ON: El emisor envía a la máxima velocidad posible.
  • OFF: El emisor deja de enviar.
  • Es adecuado para redes con un tiempo de ida y vuelta (RTT) bajo, pero presenta problemas en enlaces con una alta tasa de error de bits (BER).
• Stop and Wait (Parada y Espera): El emisor envía un único paquete y espera el reconocimiento (ACK) correspondiente antes de enviar el siguiente.
  • Es eficiente en redes con un RTT bajo.
  • Su principal limitación es que solo permite enviar un paquete por cada RTT.
• Ventana Deslizante: Permite enviar múltiples paquetes sin esperar confirmación individual para cada uno, mejorando significativamente la eficiencia del canal.
  • La ventana de transmisión es el conjunto de paquetes que han sido transmitidos pero para los cuales aún no se ha recibido un ACK.

Control de Errores

El control de errores agrupa las técnicas utilizadas para asegurar que los datos recibidos (Rx) y los transmitidos (Tx) sean idénticos, garantizando la integridad de la comunicación.

Tipos de Errores

Errores de Bit

Se producen a nivel físico y su detección y corrección se realiza a nivel de enlace. Ocurren porque el canal o medio por donde se envían los bits no es perfecto, lo que se mide con la tasa de error de bits (BER: Bit Error Ratio).

Errores de Paquete

Se producen a nivel de red y su detección y corrección se gestiona a nivel de transporte. Los principales tipos son:

• Pérdida: Ocurre por sobrecargas o congestión en la red. Para su recuperación, se utilizan técnicas ARQ (Automatic Repeat Request) que detectan y corrigen la pérdida mediante temporizadores de retransmisión y reconocimientos (ACK). Si el emisor no recibe un ACK en el tiempo esperado, retransmite el paquete. También se puede usar un reconocimiento negativo (NACK) para informar explícitamente de una pérdida detectada por el receptor cuando este detecta un vacío en la secuencia.
• Duplicación: Sucede cuando se retransmite un paquete que ya había sido recibido correctamente. Las causas comunes son un ACK perdido o retrasado, o un temporizador de retransmisión (RTO) mal ajustado.
• Inserción: Ocurre cuando se reciben paquetes de otra comunicación. Puede deberse a una corrupción en la cabecera no detectada por el control de errores de bit, o a un paquete de una conexión antigua que fue muy retrasado y se entrega en el contexto de una nueva.
• Reordenación: Los paquetes se reciben en un orden distinto al que fueron enviados. Esto puede ser causado por pérdidas y retransmisiones posteriores, o porque los paquetes toman rutas diferentes a través de la red.

Estrategias de Corrección de Errores

Go-Back-N

Es una técnica de control de errores que responde a la pregunta: ¿qué hacer cuando se detecta un error? Con este método, ante la detección de un paquete erróneo o perdido, el emisor retransmite todo el contenido de la ventana de transmisión a partir de dicho paquete.