Tipos de colisiones en Ethernet


Por lo general, las colisiones se producen cuando dos o más estaciones de Ethernet transmiten al mismo
tiempo dentro de un dominio de colisión. Una colisión simple es una colisión que se detecta al tratar de
transmitir una trama, pero en el siguiente intento es posible transmitir la trama con éxito. Las colisiones
múltiples indican que la misma trama colisionó una y otra vez antes de ser transmitida con éxito. Los
resultados de las colisiones, los fragmentos de colisión, son tramas parciales o corrompidas de menos de 64 octetos y que tienen una FCS inválida. Los tres tipos de colisiones son:

• Locales
• Remotas
• Tardías

Para crear una colisión local en un cable coaxial (10BASE2 y 10BASE5), la señal viaja por el cable hasta que encuentra una señal que proviene de la otra estación. Entonces, las formas de onda se superponen cancelando algunas partes de la señal y reforzando o duplicando otras. La duplicación de la señal empuja el
nivel de voltaje de la señal más allá del máximo permitido. Esta condición de exceso de voltaje es, entonces, detectada por todas las estaciones en el segmento local del cable como una colisión.

El inicio de la forma de onda en la Figura contiene datos normales codificados en Manchester. Unos pocos ciclos dentro de la muestra, la amplitud de onda se duplica. Este es el inicio de la colisión, donde las dos formas de onda se superponen. Justo antes de la finalización de la muestra, la amplitud se vuelve normal. Esto sucede cuando la primera estación que detecta la colisión deja de transmitir y cuando todavía se observa la señal de congestión proveniente de la segunda estación que ha sufrido la colisión.

En el cable UTP, como por ejemplo 10BASE-T, 100BASE-TX y 1000BASE-T, la colisión se detecta en el
segmento local sólo cuando una estación detecta una señal en el par de recepción (RX) al mismo tiempo que está enviando una señal en el par de transmisión (TX). Como las dos señales se encuentran en pares diferentes, no se produce un cambio en la característica de la señal. Las colisiones se reconocen en UTP sólo cuando la estación opera en half duplex. La única diferencia funcional entre la operación en half duplex y full duplex en este aspecto es si es posible o no que los pares de transmisión y de recepción se utilicen al mismo tiempo. Si la estación no participa en la transmisión, no puede detectar una colisión local. Por otra parte, una falla en el cable, como por ejemplo una diafonía excesiva, puede hacer que una estación perciba su propia transmisión como si fuera una colisión local.

Las características de una colisión remota son una trama que mide menos que la longitud mínima, tiene una
checksum de FCS inválida, pero no muestra el síntoma de colisión local del exceso de voltaje o actividad de
transmisión/recepción simultánea. Este tipo de colisión generalmente es el resultado de colisiones que se
producen en el extremo lejano de una conexión con repetidores. El repetidor no envía un estado de exceso
de voltaje y no puede hacer que una estación tenga ambos pares de transmisión y de recepción activos al mismo tiempo. La estación tendría que estar transmitiendo para que ambos pares estén activos y esto
constituiría una colisión local. En las redes de UTP este es el tipo más común de colisión que se observa.

No hay posibilidad de que se produzca una colisión normal o legal después de que las estaciones transmitan los primeros 64 octetos de datos. Las colisiones que se producen después de los primeros 64 octetos reciben el nombre de “colisiones tardías”. La diferencia más importante entre las colisiones tardías y las colisiones que se producen antes de los primeros 64 octetos radica en que la NIC de Ethernet retransmitirá de forma automática una trama que ha sufrido una colisión normal, pero no retransmitirá automáticamente una trama que ha sufrido una colisión tardía. En lo que respecta a la NIC, todo salió bien y las capas superiores de la pila del protocolo deben determinar si se perdió la trama. A diferencia de la retransmisión, una estación que detecta una colisión tardía la maneja de la misma forma que si fuera una colisión normal.

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Categoría: Conectividad y Redes.




One Response to “Tipos de colisiones en Ethernet”

  1. JORGE TENORIO Dice:

    Amigos de programoweb.
    ¿Es posible que se presenten colisiones en redes dedicadas a Sistemas de videovigilancia con cámaras IP y equipo NVR Dahua?
    Explico: El sistema de videovigilancia está instalado en un campus universitario para vigilar las áreas de estacionamiento. Se instalaron 20 cámaras IP DAHUA tipo POE y para su interconexión, se instaló todo el cableado UTP CAT6. Para conectar las cámaras se utilizaron 6 switches POE gigabit ethernet cascadeados para alcanzar la conexión hasta las 20 cámaras.

    La red es con topología híbrida, con switches POE gigabit ethernet y cableado UTP CAT6.

    Las cámaras son IP con resolución 2 megapixeles y en total están conectadas 20 cámaras.
    El equipo DAHUA tiene la capacidad para 24 cámaras.

    La forma en que me di cuenta de las posibles colisiones fue al conectar un equipo Arduino con shield ethernet para un uso muy particular y que solo envía un paquete UDP bajo petición de usuario y que éste no envía más que un paquete UDP al día. El tamaño del paquete UDP es de solo dos caracteres. El LED de la tarjeta shield ethernet que indica COLISIONES, se enciende con frecuencia.
    Por medio de una computadora portátil que conecté al mismo cableado UTP, con la idea de enviar la petición de ping a los equipos arduino, noté que con frecuencia y de forma aleatoria, se pierden los paquetes de la función ping.

    ¿Es posible que realmente existan colisiones en esta red de videovigilancia?
    ¿Siendo esto, a que puede deberse?
    ¿Como se puede resolver esto?

    Agradezco de antemano la respuesta a mi pregunta y aprovecho para saludarles.

    Ingeniero Jorge Tenorio


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