Lontalk II

Lontalk II

Hace ya algún tiempo introducimos el protocolo que utiliza Lonworks para que la comunicación entre sus nodos sea posible, podéis visitar el artículo de Introduccion a Lontalk.

En este artículo vamos a extendernos un poco más en el mismo.

El protocolo de LonWorks, también conocido como protocolo LonTalk, viene definido por la norma ANSI/EIA 709.1 o Control Estándar de la Red ; es el corazón del sistema LonWorks. En Europa se ha normalizado bajo la EN 14908. El protocolo proporciona un conjunto de servicios de comunicación que permite que una aplicación implementada en un dispositivo envíe y reciba mensajes desde y hacia otros dispositivos de la red sin necesidad de conocer la topología de la misma, ningún nombre de otro elemento, o de las funciones de las que son capaces el resto de dispositivos que se encuentran conectados a la red.

El protocolo LonWorks sigue el modelo de referencia para la interconexión de sistema abiertos (OSI) desarrollado en 1984 por la ISO. El modelo de la OSI es un modelo basado en capas en el cual cada capa tiene sus responsabilidades y provee de servicios a la capa superior e inferior para que la comunicación sea eficaz y posible.

El modelo de la OSI presenta 7 capas y Lontalk, que deriva de ese modelo, también:

  1. Física
  2. Enlace de datos
  3. Red
  4. Transporte
  5. Sesión
  6. Presentación
  7. Aplicación

En un modelo de transmisión de datos siempre se entiende que la transmisión de datos está encapsulada con información que gestiona cada una de las capas del modelo. Es decir existen una serie de encabezados que cada capa gestionará de una forma u otra para tomar una serie de decisiones protocolizadas para que la transmisión de los datos sea correcta. Al final del modelo, la capa superior recibirá los datos en sí correctamente y entonces la transmisión habrá sido un éxito.

Por ejemplo las variables de red que ya hemos comentado en el portal, se encontrarían en la capa superior de aplicación mientras que los transceivers multimedio (los interfaces de conexión ente los cables del medio y los nodos) lógicamente se encontrarían en el modelo en la capa más inferior llamada capa física.

Comentemos en general las diferentes capas de las que dispone Lontalk para en artículos venideros introducirnos en detalle en cada una de ellas.

La capa física, define la transmisión de bits en el canal de comunicaciones, siendo este un medio de transmisión físico de paquetes de datos.Todo dispositivo Lonworks se conecta a un canal físicamente por medio de un transceiver, que implementa la capa física del ANSI/EIA/CEA 709.1. La capa física asegura los niveles de tensión para que 1 bit transmitido por un nodo origen sea recibido como 1 bit por el nodo destino. Lontalk es independiente del medio y soporta múltiples protocolos de capa física.

La capa de enlace define los métodos de acceso al medio y la codificación de datos para asegurar un uso eficiente del canal de comunicaciones. Los bits de la capa física conforman en la capa de enlace una trama (frame). Indica además cuando un nodo puede transmitir una trama y como la recibe el nodo destino y se detectan los errores de transmisión. Esta capa proporciona un mecanismo para asignar prioridad a los mensajes, de manera que los mensajes más importantes se entregan antes. También es la encargada de controlar el acceso al medio. Para acceder al medio, Lontalk define un algoritmo llamado p-persistent CSMA. Consiste en evitar las colisiones en el canal de comunicaciones haciendo una previsión de la carga que se va a soportar en el mismo. Para conseguirlo se aleatoriza el tiempo con que cada nodo intenta transmitir por la red. Este algoritmo de acceso al medio se utiliza en muchísimos protocolos y es uno de los más eficientes ya que no satura el bus de comunicaciones evitando sobrecargas y colisiones. Para terminar con esta capa diremos también que se encarga de “chequear” (CRC) los posibles errores que provengan de su capa inmediatamente superior, la de red.

La capa de red, indica como se han de ‘encaminar’ los paquetes de mensajes desde un nodo fuente a un nodo destino. Esta capa define el nombre y dirección de los nodos para asegurar la correcta entrega de los datos. También indica como ‘encaminar’ mensajes cuando los nodos se encuentran en distintos canales.

Las capas 4 y 5, de transporte y sesión, son las encargadas de asegurar la fiabilidad en la entrega de los mensajes que contienen los paquetes. Las capas de transporte y sesión definen el tipo de servicio de los mensajes (con reconocimiento, sin reconocimiento, sin reconocimiento repetido, petición – respuesta). Además en ellas se implementa un mecanismo de autentificación y de detección de paquetes duplicados.

Ya para terminar las últimas capas del modelo la de presentación y la de aplicación ofrecen a grandes rasgos los siguientes servicios:

  • Propagación de variables de red
  • Alias de variables de red
  • Pasarela de mensajes generales
  • Mensajes de gestión de red
  • Mensajes de diagnóstico de red
  • Transmisión de tramas externas

Os esperamos en el siguiente artículo explicándoos más detalladamente cada una de las capas de Lontalk.

¡Hasta la próxima!

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