A continuación se muestra una descripción detallada sobre la estructura de los siguientes tipos de dirección:
oDirecciones absolutas y relativas
Las direcciones de red representan una asignación de direcciones de un tipo de red (por ejemplo, direcciones IP) a direcciones lógicas dentro de una red de control. Esta asignación se gestiona mediante el controlador de bloque respectivo. En una Ethernet con direcciones IP de clase C, los 3 primeros bytes de la dirección IP son los mismos para todos los dispositivos de la red. Por tanto, los últimos 8 bits de la dirección IP son suficientes como dirección de red puesto que permiten una asignación inequívoca entre las 2 direcciones en el controlador de bloque.
Un nodo cuenta con direcciones de red distintas para cada conexión de red. Las diferentes conexiones de red pueden contar con la misma dirección de red puesto que esta dirección debe ser exclusiva sólo de forma local para cada conexión de red.
Terminología: en general, la dirección de red de un nodo sin una instrucción de la conexión de red hace referencia a la dirección de red de la red principal.
La longitud de una dirección de red se especifica en bits y la puede elegir el controlador de bloque según corresponda. En un segmento de red, se debe usar la misma longitud para todos los nodos.
Una dirección de red se representa en forma de matriz de bytes con la siguiente codificación:
oLongitud de la dirección de red: n bits
oBytes necesarios: b = (n + 7) DIV 8
oLos (n MOD 8) bits de orden más bajo del primer byte y los (n DIV 8) bytes restantes se utilizan para la dirección de red.
Longitud: 11 bits
Dirección: 111 1000 1100
Ejemplo de codificación de dirección de red
La dirección de nodo indica la dirección absoluta de un nodo en una red de control y, por tanto, es exclusiva en todo el árbol. La dirección consta de hasta 15 componentes de dirección, cada uno de los cuales está formado por 2 bytes. Cuanto más bajo se encuentre un nodo en la jerarquía de red, más larga será su dirección.
La dirección de nodo consta de las direcciones parciales de todos los predecesores del nodo y del mismo nodo. Cada dirección parcial consta de uno o varios componentes de dirección. Por consiguiente, la longitud es siempre un múltiplo de 2. La dirección parcial de un nodo se compone a partir de la dirección de red del nodo en su red principal y del índice de subred de la red principal en el nodo padre. El enrutador del nodo principal determina los bits que se necesitan para el índice de subred. Entre el índice de subred y la dirección de red se insertan bits de relleno para garantizar que la longitud de la dirección parcial sea un múltiplo de 2 bytes.
Casos especiales:
oEl nodo tiene una red principal: esto significa que no hay ningún índice de subred ni una dirección de red en la red principal. En este caso, la dirección tiene el valor 0x0000.
oNodo con red principal pero sin padre: en este caso, se da por sentado un índice de subred con una longitud de 0 bits. La dirección parcial se corresponde con una dirección de red, complementada con los bits de relleno, si es necesario.
Ejemplo de dirección de nodo
La representación de la dirección de nodo es siempre hexadecimal. Los componentes de dirección individuales (2 bytes en cada caso) están separados por dos puntos (:). Los bytes en un componente se muestran secuencialmente sin un separador (consulte el ejemplo anterior). Puesto que esto representa una matriz de bytes y no un valor de 16 bits, los componentes no se muestran en formato little-endian. En el caso de las direcciones introducidas manualmente, los dígitos que falten en un componente de dirección se rellenan con ceros no significativos desde la izquierda: 274 = 0274. Para mejorar la legibilidad, la salida siempre debe incluir ceros no significativos.
Direcciones absolutas y relativas
La comunicación entre 2 nodos se puede basar en las direcciones relativas o absolutas. Las direcciones absolutas son idénticas a las direcciones de nodo. Las direcciones relativas especifican una ruta desde el emisor hasta el receptor. Constan de un offset de dirección y una ruta descendente al receptor.
El offset de dirección (negativo) describe el número de componentes de dirección que un paquete debe subir en el árbol de dirección antes de que se pueda bajar otra vez desde un padre común. Puesto que los nodos pueden usar direcciones parciales que consten de más de un componente de dirección, el número de nodos padre que se deben transferir siempre será igual al offset de dirección, lo que significa que la demarcación entre los nodos padres ya no será inequívoca. Por este motivo, la parte inicial común de las direcciones de los interlocutores de comunicación se utiliza como dirección padre. Cada componente de dirección se cuenta como un paso ascendente, con independencia de los nodos padre reales. El nodo padre correspondiente detecta cualquier error introducido a raíz de estos supuestos y lo debe gestionar correctamente.
Al llegar al padre común, la ruta relativa (una matriz de componentes de dirección) se sigue hacia abajo de la forma habitual.
Formal: la dirección de red del receptor se forma eliminando los últimos componentes de offset de dirección de la dirección de nodo del emisor y agregando la ruta relativa a la dirección restante.
En el ejemplo, una letra representará un componente de dirección, mientras que un punto separará los nodos concretos. Puesto que un nodo puede tener varios componentes de dirección, se permite que pueda tener varias letras en el ejemplo.
Nodo A: a.bc.d.ef.g
Nodo B: a.bc.i.j.kl.m
oDirección del padre común más bajo: a. bc
oDirecciones relativas de la A a la B: -4/i.j.kl.m (el número -4 se obtiene de los 4 componentes d, e, f y g; por tanto, el paquete se debe subir).
La dirección relativa se debe ajustar con cada paso a través de un nodo intermedio. Basta con ajustar el offset de dirección. El nodo padre siempre se encarga de ello: si un nodo padre recibe un paquete de una de sus subredes, el offset de dirección debe incrementarse en la longitud del componente de dirección de esta subred.
oSi el nuevo offset de dirección es < 0, el paquete debe reenviarse al nodo padre.
oSi el offset de dirección 1 ≥ 0, el paquete debe reenviarse al nodo hijo cuya dirección local se encuentra en la posición descrita por el offset de dirección en la dirección relativa. En primer lugar, el offset de dirección debe incrementarse en la longitud del nodo hijo para garantizar que el nodo vea una dirección correcta.
Surge una situación especial cuando se produce el error descrito anteriormente al determinar el padre común. En este caso, el offset de dirección en el padre común "real" es negativo, pero la magnitud es mayor que la longitud de la dirección parcial de la subred de la que procede el paquete. El nodo debe detectar este caso, calcular la dirección local del siguiente nodo hijo a partir de la dirección del nodo anterior y la diferencia de longitud, y adaptar el offset de dirección, de modo que el siguiente nodo vea una dirección relativa correcta. Además, los componentes de dirección no cambiarán, sólo se modificará el offset de dirección.
Hay 2 tipos de difusión: global y local. Una difusión global se envía a todos los nodos de una red de control. La dirección de nodo vacía (longitud 0) se reserva para este fin.
Las difusiones locales se envían a todos los dispositivos de un segmento de red. Para este fin, todos los bits de la dirección de red tienen el valor 1. Esto es posible tanto en las direcciones relativas como en las absolutas.
Un controlador de bloque debe poder gestionar las dos direcciones de difusión, es decir, las direcciones de red vacías y las direcciones de red con todos los bits establecidos en 1 se deben interpretar y enviar como una difusión.
