PDF de programación - Tesis: LuisTrejo - IMPLEMENTACION DEL NIVEL DE PAQUETES DE LA RECOMENDACION X. 25

CENTRO DE INVESTIGACION Y DE ESTUDIOS AVANZADOS DEL

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA

SECCION DE COMPUTACION

IMPLEMENTACION DEL NIVEL DE PAQUETES DE LA RECOMENDACION X. 25

Tesis que presenta el Ing. Luis Angel Trejo Rodríguez para obtener el grado
de MAESTRO EN CIENCIAS en la especialidad de INGENIERIA ELECTRICA con opción
en COMPUTACION.
Trabajo dirigido por el Dr. Jan Janeéek Hyan.

Becario de CONACYT.

México, D.F., a 18 de agosto de 1989.

G R A C I A S .

Al Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del I.P.N.

A mi asesor:
Dr. Jan Janeéek Hyan, por sus valiosas orientaciones.

Al Dr. Manuel Guzmán Rentería, con especial respeto por haberme
iniciado en este campo y por su continuo apoyo.

Al Dr. Guillermo Morales Luna, ejemplo a seguir en este centro de
estudios.

A mis profesores, y en especial a un compañero y amigo, Andrés,
sin cuya preciada ayuda muchas cosas no hubieran sido posibles.

A CONACYT.

Con profundo cariño
a mis padres, quienes
siempre han sido mis
guías preferidos.

A mis hermanos,
Daniel y Pedro.

A Cris.

I N D I C E G E N E R A L :
Introducción.
I)

Descripción general de los niveles 2 y 3 (Nivel de
Enlace y Nivel de Paquetes) de la Recomendación X.25
del CCITT).
I.A. Nivel de Enlace de X.25.

I.A.l Funciones del nivel de enlace.
I.A.2 Del imitadores de trama y transparencia.
I.A.3 Estructura de la trama.
I.A.4 Variables de secuencia.
I.A.5 Algunos parámetros del sistema de enlace.
I.A.6 Descripción de la transferencia de información.
I.A.7 Conexión.
I.A.8 Desconexión.
I.B. 1 Funciones del nivel de paquetes.
I.B.2 Procedimiento de rearranque.
I.B.3 Establecimiento de la comunicación.
I.B.4 Liberación de la comunicación.
I.B.5 Procedimiento de reinicio.
I.B. 6 Efectos del nivel fisico y del nivel enlace

sobre el nivel paquete.

I.B. Nivel de Paquetes de X.25.

PP.

1.1
1.1
1.1
1.5
1.5
1.5
1.6
1.7
1.8
1.18
1.18
1.19
1.19
1.20

II. 1
II.4
11.11
11.13
11.14
11.15
11.18
11.20
11.21
11.22
11.26
11.27

III. 1
III.5
III.6
III.7

II) Implementación del Nivel de Paquetes de la Rec. X.25.

de paquetes.

II. 1 Estados del nivel de paquetes.
11.2 Descripción de los estados.
11.3 Estado del núcleo después de inicial izar el módulo
11.4 Paquetes de error.
II. 5 Autómata de recepción.
II. 6 Rutinas del autómata de recepción.
II. 7 Estructuras utilizadas en la implementación.
II. 8 Significado de los temporizadores del nivel paquetes
11.9 Acciones realizadas al expirar algún temporizador.
11.10 Control de Flujo.
11.11 Transmisión de paquetes.
11.12 Primitivas del nivel de paquetes.

III) Módulos de prueba.
III.A. Módulo 1.

III.A.1. Módulo 1. Transmisor.
III.A.2. Módulo 1. Receptor.

III.B. Módulo 2.

Conclusiones.
Apéndice A) Descripción general del núcleo de concurrencia en C.
Apéndice B) Configuración global del PAD.

Bibliografía.

INTRODUCCION.

La Organización Internacional de Normalización (ISO) estableció en 1977
un subcomité para desarrollar estándares para la interconexión de grupos de
computadoras heterogéneas, conocido como el subcomité 16 o SC16. Su objetivo
principal fue la creación de un conjunto de protocolos de comunicación que
permitiría a los diferentes fabricantes de sistemas interconectarse entre
sí, siempre y cuando se apegaran a un conjunto de protocolos estandarizados.
El "Modelo de Referencia de la Interconexión de Sistemas Abiertos" (OSI) fue
terminado en 1979, también conocido como el "Modelo de los 7 niveles”.

Por otro lado, el Comité Consultivo Internacional de Telegrafía y
Telefonía (CCITT), uno de los principales organismos normal izadores en
transmisión de datos, aprobó en 1976 la Recomendación X.25, la cual define
la interfaz entre una computadora o terminal y una red pública de datos que
trabaje en modo de paquetes.

Recomendación X.25: "INTERFAZ ENTRE EL EQUIPO TERMINAL DE DATOS (ETD) Y
EL EQUIPO DE TERMINACION DE CIRCUITO DE DATOS (ETCD) PARA EQUIPOS TERMINALES
QUE FUNCIONAN EN EL MODO PAQUETE Y CONECTADOS A REDES PUBLICAS DE DATOS POR
CIRCUITOS ESPECIALIZADOS". (Ginebra, 1976; modificada en Ginebra, 1980 y
Málaga-Torremolinos,1984).

El establecimiento en diversos países de redes públicas de datos que
proporcionan servicios de transmisión de datos con conmutación de paquetes,
hace necesaria la normalización para facilitar el interfuncionamiento
internacional.

La Rec. X.25 del CCITT comprende tres niveles de protocolos (Nivel 1 al

3) del modelo OSI: Nivel físico, Nivel enlace y Nivel paquetes.(Fig. 1).

NIVEL 1: Nivel físico, concierne a la transmisión de bits a través de

un medio físico.

NIVEL 2: Nivel enlace, incluye el formato de tramas, manejo de errores,

garantiza una línea de transmisión confiable.

NIVEL 3: Nivel paquetes o nivel red, controla el tráfico de las
diferentes llamadas virtuales y las multiplexa para que pasen por el canal
físico.

Estos tres niveles son completamente independientes entre sí, lo que
permite se realicen cambios sin afectar la operación de algún otro. Un nivel
adyacente es afectado solamente si los cambios afectan la interfase de ese
nivel.

Cada nivel desempeña un conjunto de funciones bien definidas usando
únicamente un conjunto de servicios bien definidos provistos por el nivel
inferior. Estas funciones implementan un conjunto de servicios que serán
accesados y utilizados sólo por el nivel superior.

En base a este modelo, se ha realizado la implementación de los tres
niveles que comprenden la Rec. X.25. El nivel físico ha sido desarrollado en
el Laboratorio de Programación de Sistemas de esta sección por el Ing.
Rodolfo Rosado y su equipo de trabajo; el nivel enlace fue objeto de estudio

INTRODUCCION. 1

FIC.l LUGAR DE X.25 EN U ARQUITECTURA DE NIVELES. LA UNICA CONEXION FISICA
REAL ENTRE LAS DOS ESTACIONES (ETD/ETCD) ES EL ENLACE FISICO ENTRE LOS DOS
NIVELES FISICOS. LAS OTRAS CONEXIONES MOSTRADAS ENTRE DOS DE LOS MISMOS
NIVELES NO SON FISICAS, SINO HAS BIEN CONEXIONES LOGICAS HECHAS POR EL
PROTOCOLO DE COMUNICACIONES CORRESPONDIENTE A ESE NIVEL.

en los Laboratorios I y II, habiéndose integrado un equipo para su
desarrollo, en el cual participé junto con el Ing. Octavio Juárez y el Ing.
Daniel Gómez Gal indo, siendo nuestro líder de proyecto el M. en C. César A.
Gal indo Legaría; finalmente, la implementación del nivel de paquetes es el
objetivo de la presente tesis, cuya parte práctica se finalizó en el mes de
mayo del año en curso.

El contenido de la tesis está dividido de la siguiente manera:
Parte I.- Descripción general de los Niveles 2 y 3 (Nivel Enlace y

Nivel paquetes) de la Rec. X.25 del CCITT.

Permite adquirir una visión general del concepto fundamental de estos
dos niveles. Una vez asimilado el funcionamiento y los servicios que ellos
proporcionan, es muy sencillo interpretar y comprender la implementación
real izada.

La documentación de la implementación del nivel enlace se puede
consultar en el reporte final del proyecto de Laboratorios I y II. Este
reporte incluye una guía muy sencilla para la comprensión de las funciones
principales del chip WD2511 (dispositivo LSI que soporta en su totalidad el
nivel 2 de X.25). Recordemos que este chip fue utilizado para la
implementación del nivel enlace.

En cuanto al nivel paquetes, se expresa un poco más a detalle su

funcionamiento en base a la Rec. X.25 del fascículo VIII.3 del CCITT.

INTRODUCCION. 2

Parte II.- Implementación del Nivel Paquetes de la Rec. X.25.
Se detalla la manera de trasladar la recomendación a programas. Se
muestran las estructuras utilizadas, funciones principales, servicios que
ofrece el nivel, modo de utilización, características del control de flujo
(tamaño de paquetes, tamaño de ventana, numeración de paquetes, etc.) ,
interfase con el nivel enlace, utilización de los servicios del nivel
enlace, etc.

Parte III.- Se presentan dos módulos de prueba; el primero de ellos
interactiva usuarios-terminales, mientras que el
y procesos receptores que generan

funciona de una manera
segundo crea procesos transmisores
paquetes secuenciales a manera de ráfagas.

Apéndice A.- La

implementación de los niveles se llevó a cabo

utilizando el lenguaje de programación C Junto con un núcleo de concurrencia
desarrollado en el mismo lenguaje. Estas primitivas fueron diseñadas por el
Dr. Manuel Guzmán Rentería y el Ing. Andrés Vega e implementadas por este
último, todo esto en la sección de computación del CINVESTAV. Este apéndice
nos da una descripción global del núcleo introduciendo el concepto de
programación en tiempo
real y final izando con la explicación de las
principales primitivas de que consta el kernel. No contempla la sintaxis de
las mismas.

Apéndice B.- Configuración global del PAD. Unicamente lo que concierne
al programador del WD2511 y lo referente al manejo de interrupciones para
interrupciones generadas por el WD2511 e
transmisión,
interrupciones del núcleo de concurrencia o kernel. Direcciones de los
puertos de control para la programación de contadores 8253A, controlador de
interrupciones 8259A, Usart 8251A y WD2511.

recepción,

Esperamos que el presente trabajo de tesis constituya un estímulo más
para los estudiantes de este centro que enfocan su maestría hacia el área de
redes de computadoras y protocolos de comunicación; asimismo que sirva como
un punto de referencia para futuras investigaciones en este campo, o más
específicamente, para la continuación de este pro