Рейтинг: 3 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

Формат кадра HDLC (рис.1).

Флаг. Все кадры должны начинаться и заканчиваться полями флага "01111110". Станции, подключенные к каналу, постоянно контролируют двоичную последовательность флага. Флаги могут постоянно передаваться по каналу между кадрами HDLC. Для индексации исключительной ситуации в канале могут быть посланы семь подряд идущих единиц. Пятнадцать или большее число единиц поддерживают канал в состоянии покоя. Если принимающая станция обнаружит последовательность битов не являющихся флагом, она тем самым уведомляется о начале кадра, об исключительной (с аварийным завершением) ситуации или ситуации покоя канала. При обнаружении следующей флаговой последовательности станция будет знать, что поступил полный кадр.

Формат кадра HDLC

Флаг

Адрес

Управляющее поле

Информационное поле

CRC

Флаг

 

Формат управляющего поля кадра HDLC

1

2

3

4

5

6

7

8

Разряды

0

N(S)

P/F

N(R)

I-формат

1

0

S-коды

P/F

N(R)

S-формат

1

1

U-коды

P/F

U-коды

U-формат

Рис.1. Формат кадра и управляющего поля HDLC, где: 
N(S) - порядковый номер передаваемого кадра,
N(R) - порядковый номер ожидаемого кадра

и подтверждение предыдущих неподтверждённых кадров,
P/F - бит опроса/окончания

Адресное поле.  Каждой станции присваивается уникальный адрес. В несбалансированной системе адресные поля в командах и ответах содержат адрес вторичной станции. В сбалансированных конфигурациях командный кадр содержит адрес получателя, а кадр ответа содержит адрес передающей станции.

Правила адресации

Первичная
станция А

------ Команда (Адрес В) ----->

Вторичная
станция В

Несбалансир.
конфигурация

<----- Ответ (Адрес В) ------

 

Комбинир.
станция
А

----- Команда (Адрес В) ----->

Комбинир.
станция
В

Сбалансир.
конфигурация

<----- Ответ (Адрес В)------

<----- Команда (Адрес А) ------

------ Ответ (Адрес А) ----->

Управляющее поле задает тип кадра и порядковые номера кадров, используемые для работы с окном. Формат и содержание управляющего поля (рис. 1) определяют кадры трех типов: информационные (I), супервизорные (S) и ненумерованные (U).

  • Информационный формат(I - формат) используется для передачи данных конечных пользователей между двумя станциями.
  • Супервизорный формат (S - формат) выполняет управляющие функции: подтверждение (квитирование) кадров, запрос на повторную передачу кадров и запрос на временную задержку передачи кадров. Фактическое использование супервизорного кадра зависит от режима работы станции (режим нормального ответа, асинхронный сбалансированный режим, асинхронный режим ответа).
  • Ненумерованный формат (U - формат) также используется для целей управления: инициализации или разъединения, тестирования, сброса и идентификации станции и т.д. Конкретный тип команды и ответа зависит от класса процедуры HDLC.

Информационное поле содержит действительные данные пользователя. Информационное поле имеется только в кадре информационного формата. Его нет в кадре супервизорного или ненумерованного формата. [Примечание: кадры "UI - ненумерованная информация" и "FRMR - Неприем кадра" ненумерованного формата имеют информационное поле].

Поле CRC (контрольная последовательность кадра) используется для обнаружения ошибок передачи между двумя станциями. Передающая станция осуществляет вычисления над потоком данных пользователя, и результат этого вычисления включается в кадр в качестве поля CRC. В свою очередь, принимающая станция производит аналогичные вычисления и сравнивает полученный результат с полем CRC. Если имеет место совпадение, велика вероятность того, что передача произошла без ошибок. В случае несовпадения, возможно, имела место ошибка передачи, и принимающая станция посылает отрицательное подтверждение, означающее, что необходимо повторить передачу кадра. Вычисление CRC называется циклическим контролем по избыточности и использует некоторый производящий полином в соответствии с рекомендацией МККТТ V.41. Этот метод позволяет обнаруживать всевозможные кортежи ошибок длиной не более 16 разрядов, вызываемые одиночной ошибкой, а также 99,9984% всевозможных более длинных кортежей ошибок.



Управляющее поле HDLC

Управляющее поле (рис.1) определяет тип кадра и используется для реализации механизма управления потоком между передающей и принимающей станциями. На рис.2 представлены команды и ответы, используемые в случае сбалансированной и несбалансированной конфигураций канала. Отметим, что в каждом верхнем прямоугольнике содержатся три команды: SNRM, SARM, SABM.

 

Эти команды являются командами установки режима. HDLC требует, чтобы в одном из трех режимов была установлена сбалансированная или несбалансированная конфигурация. На рисунке показаны также функциональные расширения (опции) основной структуры. Здесь представлен полный набор команд и ответов. Некоторые подмножества протокола HDLC используют только часть этого набора команд / ответов.

Действительный формат управляющего поля (информационный, супервизорный или ненумерованный) определяет то, как это поле кодируется или используется. Самым простым форматом является информационный формат. Содержимое управляющего поля для этого формата показано на рис.1. Управляющее поле информационного кадра содержит два порядковых номера Номер N(S) (Порядковый номер кадра) связан с порядковым номером передаваемого кадра. N(R) (Порядковый номер приема) означает порядковый номер следующего кадра, который ожидается принимающей станцией. N(R) выступает в качестве подтверждения предыдущих кадров. Например, если поле N(R) установлено в 4, станция, получив N(R)=4, знает, что передача кадров 0, 1, 2 и 3 завершилась успешно и что станция, с которой производится обмен данными, ожидает, что следующий кадр будет иметь порядковый номер кадра N(S)=4. Поле N(R) обеспечивает включающее подтверждение (квитирование), то есть N(R)=4 включает подтверждение не только одного предшествующего сообщения. Переменные состояния кадра V(S) и состояния приема V(R), рассмотренные нами ранее, используются для формирования полей N(S) и N(R) протокола HDLC.

Пятый двоичный разряд, бит P/F или бит опроса/окончания принимается во внимание только тогда, когда он установлен в 1. Бит P/F называется битом P, когда он используется первичной станцией, и битом F, когда он используется вторичной станцией. Он используется первичной и вторичной станциями для выполнения следующих функций:

  • Первичная станция использует бит P для санкционирования передачи кадра статуса от вторичной станции. P также может означать опроc.
  • Вторичная станция отвечает на бит P кадром данных или состояния с битом F. Бит F может также означать окончание передачи вторичной станцией в режиме нормального ответа (NRM).

Только один бит P (ожидающий ответа в виде F бита) может быть активным в канале в любой момент времени. Если некоторый бит P установлен в 1, он может быть использован в качестве контрольной точки. То есть P=1 как бы говорит: ответьте мне, потому что я хочу знать ваш статус. Контрольные точки играют большую роль в реализации механизма управления трафиком. Это также способ устранения неопределенностей и отмены накопленных транзакции. Бит P/F может использоваться и интерпретироваться следующим образом:

  • В режиме NRM вторичная станция не может вести передачу, пока не будет получена команда с установленным в 1 битом P. Первичная станция может запросить информационные (I) кадры путем посылки кадра с установленным в 1 битом P или путем посылки некоторых супервизорных (S) кадров (RR, REJ или SREJ) с установленным в 1 битом P.
  • В режимах ARM и ABM информационные кадры могут передаваться без получения полномочий на передачу с помощью команды, имеющей бит P. Поэтому бит P используется в этом случае для запроса ответа с установленным в 1 битом F так быстро, насколько это возможно. Например, в случае двунаправленной одновременной (полнодуплексной) передачи, когда по получении команды с установленным в 1 битом Р передачу ведет вторичная станция, бит F устанавливается в 1 в самом первом очередном ответе. Передача кадра с установленным в 1 битом F не требует, чтобы вторичная станция прекратила передачу. Вслед за кадром с установленным в 1 битом F могут быть еще переданы кадры. В режимах ARM и ABM не следует интерпретировать бит F как окончание передачи вторичной станцией; его следует просто считать индикатором ответа на предыдущий кадр.

Описание команд и ответов

Супервизорный формат показан на рис.1 и предусматривает четыре команды и ответа (RR, RNR, REJ, SREJ), которые представлены на рис.4.5. (Обобщенная сводка всех команд и ответов приведена в таблице 1). Назначение этого формата состоит в выполнении нумерованных [т.е. использующих порядковые номера кадров N(R)] супервизорных функций, таких, как подтверждение (квитирование), опрос, временная задержка передачи данных и восстановление после ошибок. Кадры супервизорного формата не содержат информационного поля, следовательно, как показано на рис.1, в них располагается только порядковый номер приема N(R). Супервизорный формат может быть использован для подтверждения приема кадров от передающей станции.

Функции команд и ответов, используемых супервизорным форматом:

·        RR (Receive ready - Готов к приему) используется первичной или вторичной станцией для индикации того, что станция готова принять информационный кадр и/или подтвердить (квитировать) ранее принятые кадры с помощью поля N(R). Если станция до этого, используя команду "Не готов к приему", посылала уведомление о том, что она занята, теперь она использует команду Готов к приему для индикации того, что она свободна и готова принять данные. Первичная станция может также использовать команду Готов к приему для опроса вторичной станции.

·        RNR (Receive not ready - Не готов к приему) используется станцией для индикации состояния занятости. Эта команда уведомляет передающую станцию о том, что принимающая станция не способна принять дополнительные поступающие данные. Кадр RNR, используя поле N(R), может подтвердить прием ранее переданных кадров. Состояние занятости может быть сброшено посылкой кадра RR, а также некоторых других кадров, которые будут рассмотрены позднее.

·        REJ (Reject - Неприем) используется для запроса передачи кадров, начиная с кадра, указанного в поле N(R). Подтверждаются все кадры с номерами до N(R) - 1. Кадр REJ может использоваться для реализации метода "Возвращение-на-N" (Go-Back-N).

·        SREJ (Selective reject - Выборочный неприем) используется станцией для запроса повторной передачи единственного кадра, который определен в поле N(R). Как и в случае включающего подтверждения, подтверждение распространяется на все информационные кадры с номерами до N(R) - 1 включительно. Выборочный неприем позволяет реализовать режим выборочного повторения. Как только передан кадр SREJ, следующие кадры принимаются и сохраняются для повторно передаваемого кадра.

Ненумерованные команды и ответы используются для посылки большинства индикаторов команд и ответов. Ненумерованные команды можно разбить на группы в соответствии с выполняемыми функциями:

  • команды установки режима: SNRM, SARM, SABM, (SNRME, SARME, SABME - для расширенной адресации), SIM, RIM, DISC;
  • команды передачи информации: UI, UP;
  • команды восстановления: RSET;
  • другие команды: XID, TEST, DM, UA, FRMR, RD.

SABM (Set Asynchronous Balanced Mode - Установить асинхронный сбалансированный режим). Устанавливает режим в ARM, в котором станции являются равноправными. Для передачи не требуется опроса, поскольку каждая станция является станцией комбинированного типа.

SABME (Set Asynchronous Balance Mode Extended - Установить расширенный асинхронный сбалансированный режим). Устанавливает SABM с двумя дополнительными байтами в управляющем поле.

UA (Unnumbered Acknowledgment - Ненумерованное подтверждение). Это - положительное подтверждение АСК для установки режима команд (SIM, DISC, RESET). UA также используется для уведомления об окончании состояния занятости станции.

 

 


Системные параметры Т1, N2, N1, K и рекомендации по их установке

Таймер Т1 запускается с момента передачи каждого кадра и используется для инициирования повторной передачи, в случае его переполнения. При выборе периода таймера Т1 необходимо учитывать, запускается ли таймер по началу или по концу кадра. Для правильной работы процедуры необходимо, чтобы период таймера Т1 был больше, чем максимальное время между передачей некоторого кадра (SARM, SABM, DM, DISC, FRMR, I или супервизорной команды) и приемом соответствующего кадра, возвращаемого в качестве отклика на этот кадр (UA, DM или подтверждающий кадр).

Счетчик N2 используется для определения максимального числа повторных передач, выполняемых по переполнении таймера Т1. Переменные Т1 и N2 используются также командами / ответами установления звена, такими, как SABM и UA.

Счетчик N1 - максимальное число битов в I-кадре. Определяет максимальную длину информационных полей.

Размер окна К (примечание: в лабораторных работах обозначаем окно W) - максимальное число не подтвержденных I-кадров кадров, т.е. которые можно передать не ожидая подтверждения. Это максимальное число последовательно пронумерованных I-кадров, которые в любой момент времени станции могут передать без получения подтверждения. Оно не должно быть более 7  при нумерации 23.

Параметры Т1, N2, N1 и K являются системными в стеке протокола X25/2, подлежащими согласованию с администрацией на некоторый период времени.


Управление потоком

Управление потоком в HDLC осуществляется с помощью передающих и принимающих окон. Окно устанавливается на каждом конце канала связи, чтобы обеспечить резервирование ресурсов обеих станций. Этими ресурсами могут быть ресурсы вычислителя или пространство буфера. В большинстве случаев окно обеспечивает и буферное пространство, и правила нумерации (сообщений). Окно устанавливается во время инициирования сеанса связи между станциями. Если станция А и станция В должны обменяться данными, А резервирует окно для В, а В резервирует окно для А. Использование окон необходимо для полнодуплексных протоколов, потому что они подразумевают непрерывный поток кадров в принимающий узел без периодических подтверждений с остановкой и ожиданием.

Переменные состояния станции V(S) и V(R).Окна в принимающем и передающем узлах управляются переменными состояния, которые представляют по сути состояние счетчика. Передающий узел поддерживает переменную состояния посылки V(S). Это порядковый номер следующего по очереди I-кадра, который должен быть передан. Принимающий узел поддерживает переменную состояния приема V(R), которая содержит номер, который, как ожидается, является порядковым номером следующего I-кадра. V(S) увеличивается на 1 при передаче каждого кадра и помещается в поле порядкового номера кадра. Получив кадр, принимающий узел производит проверку наличия ошибок передачи и сравнивает порядковый номер со своим V(R). Если кадр может быть принят, узел увеличивает V(R) на 1, помещает его в поле порядкового номера приема кадра подтверждения АСК и посылает этот кадр в узел-отправитель, завершая квитирование передачи.

Если V(R) не равен порядковому номеру посылки в кадре или обнаружена ошибка, значит, что-то произошло, и после тайм-аута в узел-отправитель посылается NAK [с порядковым номером приема, содержащим значение V(R)]. В большинстве протоколов этот NAK называется Неприем (REJ) или Выборочный неприем (SREJ). Значение V(R) уведомляет передающее устройство ООД о том, что ожидается посылка нового кадра. Т. к. передатчик восстанавливает старое значение V(S) и повторяет передачу кадра, порядковый номер которого совпадает со значением V(S).

Во многих системах для V(S) и V(R) у порядковых номеров в кадре используются числа 0-7. если переменные состояния в результате последовательного увеличения достигли 7, то, начиная с 0, эти числа снова используются. Вследствие повторного использования чисел устройствам станциям не разрешено посылать кадр с порядковым номером, который не был подтвержден. Например, протокол должен дождаться подтверждения кадра с номером 6, прежде чем он опять использует V(S)=6. Этот процесс показан на рис.1. Здесь кадры с 6 по 4 еще не подтверждены. Если бы был послан еще один кадр с порядковым номером 6, соответствующее подтверждение АСК с номером 6 не позволило бы определить, приход какого кадра с порядковым номером 6 подтверждается.

Использование номеров 0-7 позволяет семи кадрам быть в активном состоянии, прежде, чем "закроется" окно. Несмотря на то, что диапазон 0-7 дает восемь порядковых номеров, V(R) содержит значение следующего ожидаемого кадра, что ограничивает число активных кадров до 7.

Задания для лабораторной работы "Протокол HDLC"

Варианты лабораторных работ и примеры процессов передачи в протоколе HDLC приведены на рис.4, 5, 6, 7, 8, 9. На этих рисунках показаны различные виды коммуникации:

Размер окна (W=**) - задает преподаватель.

Требуется:

(1) разобрать и понять механизмы управления потоком во всех заданиях.

(2) В отчете привести: заданный вариант задания (cрисунком и описанием) и выполнение задания путем формирования нового рисунка, иллюстрирующего работу с заданным размером окна (W)

  • Вариант 1. Асинхронный сбалансированный режим с полудуплексным потоком данных (рис. 4);
  • Вариант 2. Асинхронный сбалансированный режим с полнодуплексным потоком данных (рис. 5);
  • Вариант 3. Восстановление после ошибок (исправление ошибок) по методу Возвращение-на-N (Go-Back-N) (контрольная точка) (рис.6);
  • Вариант 4. Восстановление после ошибок по методу Возвращение-на-N (Отвергнуть) (рис. 7);
  • Вариант 5. Восстановление после ошибок по методу Выборочного неприема (SelectiveReject) (рис.8);
  • Вариант 6. SDLC в полнодуплексной многоточечной системе передачи данных (рис. 9.)

Условные обозначения, используемые на рисунках. Рисунки представляют собой как бы "логические снимки", сделанные в отдельные интервалы времени (t, t+1 и т.д.). Обозначения, находящиеся во временном "окне", отражают содержание кадра HDLC (или некоторого подмножества протокола, например, LAPB), передаваемого станциями А и В в конкретное время. 
Весьма маловероятно, что две станции начнут передачу строго в один и тот же момент времени, но для упрощения объяснения мы будем придерживаться этого предположения. Например, временное окно станции А могло бы быть изображено более широким, чем окно станции В, что означало бы, что станцией А передается более длинный кадр, но неравные окна не оправдано усложнили бы и без того сложную тему. Если согласится с этой небольшой аномалией,

принципы, которые поясняются на рисунках, остаются в силе. Кроме того, иллюстрации полнодуплексного метода показывают некоторые временные окна, относящиеся к каналу, который находится в состоянии покоя. Это может иметь место или нет в зависимости от того, как загружены станции.

Смысл обозначений такой: 
А - Адрес станции в заголовке кадра. 
I - Информационный кадр. 
S=x - Порядковый номер передаваемого кадра х
R=x - Порядковый номер ожидаемого кадра х и подтверждение предыдущих х-1х-2 и т.д. 
RR,SNRM,SABM,REJ,SREJ - Команды и ответы. 
P/F - Бит опроса/окончания установлен в 1.

Напомним, что порядковый номер ожидаемого кадра N(R) означает включающее подтверждение всего переданного и принятого трафика. Номер в этом поле в действительности представляет собой величину, на 1 большую номера последнего подтвержденного кадра. Например, R=4 означает, что подтверждены кадры 0,1,2 и 3 и что приемник ожидает, что следующий кадр будет иметь 4 в поле порядкового номера кадра передающей станции. По ходу описания процесса будем обсуждать бит P/F там, где это необходимо.

Все рисунки сопровождаются кратким описанием событий в каждый момент времени.Можно заметить, что в иллюстрациях в качестве адреса станции используется либо А, либо В. Как отмечалось ранее, правилами протокола HDLC определено, какой адрес (передающей или принимающей станции) помещается в поле адреса: команды используют адрес принимающего одноуровневого логического объекта уровня звена данных. Таким образом в случае станции с адресом А, если принятый кадр содержит А, это команда; если принятый кадр содержит В, это ответ.

За исключением рис.9, соглашения относительно адресации, принятые в иллюстрациях, соответствуют подмножеству HDLC-LAPB(сбалансированной процедуре доступа к звену). Этот широко используемый протокол требует, чтобы все информационные (I) кадры были командными кадрами. Вследствие этого он содержит адрес приемника. Хотя все эти примеры недопустимы в LAPB, для наглядности иллюстраций используется некоторая непротиворечивая схема адресации. Более подробно LAPB рассматривается позднее.

Описание событий для процесса, представленного на рис.4:

 

t

t+1

t+2

t+3

t+4

t+5

t+6

t+7

t+8

Ст. А

B,
SABM
P

 

B,I
S=0
R=0

B,I,P
S=1
R=0

 

 

 

A,RR
F
R=2

 

Ст. В

 

B,UA
F

 

 

B,RR
F
R=2

A,I
S=0
R=2

A,I,P
S=1
R=2

 

B,RR
F
R=2

Рис.4 Асинхронный сбалансированный режим с полудуплексным потоком данных (с использованием P/F для реализации "контрольной точки").

  • t Станция А передает команду Установить асинхронный сбалансированный режим (SABM) с установленным битом Р.
  • t+1 Станция В отвечает Ненумерованным подтверждением (UA) с установленным битом F.
  • t+2,3 Станция А посылает информационные кадры 0 и 1, устанавливает бит Р.
  • t+4,5,6 Станция В подтверждает передачу станции А, посылая 2 в поле порядкового номера приема. Станция В, кроме того, передает информационные кадры 0 и 1.
  • t+7 Станция А подтверждает кадры 0 и 1 станции В, порядковый номер 2 в поле приема.
  • t+8 Станция В также подтверждает последний переданный А кадр с номером 2 и объявляет, что ему нечего передавать битом F. Отметим, что поле приема станции В сохраняло значение 2.

Ниже приведены моменты времени и события для процесса, представленного на рис.5:

 

t

t+1

t+2

t+3

t+4

t+5

t+6

t+7

t+8

Станция А передает

B,I
S=0
R=0

B,I,P
S=1
R=1

 

 

B,I 
S=2
R=3

B,RR,
P
R=4

 

B,I
S=3
R=5

B,RR
P
R=5

Станция В передает

A,I
S=0
R=0

A,I
S=1
R=1

B,RR
F
R=2

A,I
S=2
R=2

A,I
S=3
R=2

A,I
S=4
R=3

B,RR
F
R=3

A,I
S=5
R=3

A,RR
P
R=4

Рис.5. Асинхронный сбалансированный режим с полнодуплексным потоком данных (Р не останавливает потока данных). Предполагается, что в предыдущих кадрах был установлен асинхронный сбалансированный режим

  • t Обе станции, А и В передают информационный кадр с порядковым номером кадра 0.
  • t+1 Станции А и В посылают подтверждение приема кадров с номером 0, используя порядковые номера приема, равные 1. Они также передают информационные кадры с порядковыми номерами кадра, равными 1. Станция А посылает разрешение на ответ, устанавливая в 1 бит Р.
  • t+2 Станция В немедленно отвечает командой Готов к приему с битом F на полученную команду от Станции А с установленным Р-битом. Чтобы подтвердить кадр с номером 1 от станции А, B использует порядковый номер приема 2. В режиме АВМ Станция В может продолжать передачу в следующий момент времени.
  • t+3 Станция В передает информационный кадр 2 и повторно подтверждает принятый кадр 1
  • t+4 Станция А посылает информационный кадр 2 и подтверждает кадры 1 и 2 станции В, используя порядковый номер приема 3. Станция В посылает информационный кадр 3.
  • t+5 Станции А посылать нечего, но она подтверждает кадр с номером 3 станции В, используя порядковый номер приема 4, и требует ответа, устанавливая в 1 бит Р. Станция В передает информационный кадр 4 и подтверждает кадр с номером 2 станции А , используя порядковый номер приема 3.
  • .t+6 Станция В отвечает на предыдущий бит Р установкой бита F в 1.
  • t+7 Станция А посылает информационный кадр 3 и подтверждает кадр 4 станции В, используя порядковый номер приема 5. Станция В посылает информационный кадр 5.
  • t+8 Ни у одной станции нет данных для передачи. Станция А посылает Готов к приему (RR), чтобы инициировать прием кадра 6. Станция В подтверждает кадр 3 станции А, используя порядковый номер приема 4.

Рис.6,7,8 являются примерами того, как в протоколе HDLC обрабатываются ошибки передачи. На рис.6 показано использование поля порядкового номера приема N(R) для отрицательного (NAK) подтверждения кадра. На рис.7 показано использование Неприема (REJ), а рис.8 иллюстрирует использование Выборочного неприема (SREJ). Здесь рассматривается момент t продолжающегося сеанса, когда станция А передает кадр с номером 6.

Ниже приведены моменты времени и события для процесса, показанного на рис.6 (не поддерживаемого протоколом LAPB)

 

t

t+1

t+2

t+3

t+4

t+5

t+6

t+7

t+8

Станция А передает

B,I
S=6
R=4

B,I
S=7
R=4
(
ошибка)

B,I
S=0
R=4

B,I,P
S=1
R=4

 

B,I
S=7
R=4

B,I
S=0
R=4

B,I,P
S=1
R=4

 

Станция В передает

 

 

 

 

B,RR,F R=7

 

 

 

RR,F R=2

Рис.6 Восстановление по методу Возвращение-на-N (контрольная точка). Рисунок иллюстрирует продолжающийся сеанс; Р и F используются для реализации восстановления

·  t,t+1,2,3 Станция А посылает информационные кадры 6, 7, 0 и 1. Отметим, что, поскольку 7 является наибольшим допустимым порядковым номером, после 7 следует 0. Во время этого периода станция В обнаруживает ошибку в кадре 7. В t+3 станция А посылает бит опроса, который производит такое же действие, как контрольная точка, т.е. разрешает ответ станции В.

·  t+4 Станция В возвращает Готов к приему(RR)с новым номером кадра 7 и битом окончания F. Это означает, что станция В снова ожидает приема кадра 7 (и всех кадров, переданных после 7).

·  t+5,6,7 Станция А повторно передает кадры 7, 0, и 1 и устанавливает бит Р в качестве контрольной точки.

·  t+8 Станция В подтверждает кадры 7, 0 и 1 командой Готов к приему (RR) с порядковым номером приема 2 и установленным битом F.

Исключительное использование поля порядкового номера приема N(R) для отрицательного подтверждения кадра не рекомендуется для полнодуплексной передачи. Так как кадры передаются по каналу в обоих направлениях, порядковые номера кадра и приема часто перекрываются. Например, предположим, что кадр 4 станции А [N(S)=4] передается примерно в то же время, что и кадр станции В, который содержит N(R)=4. Станция А может ошибочно заключить, что ее кадр 4 получен Станцией В с ошибкой, в то время как станция В просто указывает, что следующим она ожидает кадр 4. Более эффективный подход к исправлению ошибок состоит в явном указании ошибочного кадра. Рис.7 и 8 иллюстрируют два метода реализации явных отрицательных подтверждений NAK.

Ниже приведены моменты времени и события для процесса, который поясняется рис.7:

 

t

t+1

t+2

t+3

t+4

t+5

t+6

Станция А передает

B,I
S=6
R=4

B,I
S=7
R=4(
ошибка)

B,I
S=0
R=4

B,I
S=7
R=4

B,I
S=0
R=4

B,I
S=1
R=4

 

Станция В передает

 

 

B,REJ
F
R=7

 

 

 

B,RR
F
R=2

Рис.7 Исправление ошибок с использованием метода Возвращение-на-N(REJ). Рисунок иллюстрирует продолжающийся сеанс

·  t,t+1,2 Станция А посылает информационные кадры 6, 7 и 0. Станция В обнаруживает ошибку в кадре 7 и немедленно посылает кадр Неприем с порядковым номером приема 7 и F-битом. Таким образом Станция В не ожидает санкции на реализацию контрольной точки и посылает ответ REJ (Неприем) с установленным F-битом. Если бы станция В посылала REJ в качестве команды (то есть с адресным полем, содержащимся в А), станция А должна была бы ответить кадрами RR, RNR или REJ. Однако, поскольку REJ - это ответ, станция А немедленно осуществит повторную передачу искаженного кадра.

·  t+3,4,5 Станция А повторно передает кадры 7, 0 и 1 устанавливает бит Р в момент времени 5.

·  t+6 Станция В подтверждает кадры 7, 0 и 1, используя Готов к приему и порядковый номер приема, равный 2. Отметим: для полнодуплексных систем бит P/F обычно не используется для остановки потока данных, поскольку это снижает пропускную способность.

События для процесса, который представлен на рис.8 (не поддерживаемого протоколом LAPB):

 

t

t+1

t+2

t+3

t+4

t+5

Станция А передает

B,I
S=6
R=4

B,I
S=7
R=4(
ошибка)

B,I
S=0
R=4

B,I
S=7
R=4

B,I
S=1
R=4

 

Станция В передает

 

 

B,SREJ
F
R=7

 

 

B,RR
F
R=2

Рис.8. Исправление ошибок по методу Выборочный неприем (SREJ). Рисунок иллюстрирует продолжающийся сеанс

  • t,t+1,2 Станция А передает информационные кадры 6,7 и 0. Станция В обнаруживает ошибку в кадре 7 и передает Выборочный неприем с порядковым номером 7. Станция В не требует RR, RNR или REJ, так как кадр в t+2 не является командой.
  • t+3,4 Станция А передает повторно только кадр 7 и впервые передает кадр 1. Поскольку это Выборочный неприем, кадр 0 не передается повторно.
  • t+5 Станция В подтверждает все принятые кадры ответом Готов к приему с порядковым номером приема 2.

SDLC (Синхронное управление звеном данных) является версией базового множества HDLC, разработанного компанией IBM. SDLC использует несбалансированный режим нормального ответа и может быть классифицирован как UN-1,2,4,5,6,12. Обеспечивает поддержку двухточечных, многоточечных или кольцевых соединений. События для процесса, поддерживаемого протоколом SDLC, представлены на рис.9.

 

t

t+1

t+2

t+3

t+4

t+5

t+6

t+7

t+8

t+9

t+10

t+11

t+12

t+13

А

B,RR
P

 

B
SIM
P

 

B
SNRM
P

 

C,RR
P
R=0

B,I
S=0
R=0

B,I
S=1
R=0

 

B,RR
P
R=0

 

C,RR
P
R=3

B,RR
P
R=2

В

 

B
RIM
F

 

B
UA
F

 

B
UA
F

 

 

 

 

 

B,I
S=0
R=2

B,I,F
S=1
R=2

 

С

 

 

 

 

 

 

 

C,I
S=0
R=0

C,I
S=1
R=0

C,I,F
S=2
R=0

 

 

 

 

Рис. 9. SDLC в полнодуплексной многоточечной системе передачи данных, где А - первичная станция, В - в режиме разъединения, С - в режиме нормального ответа

  • t,t+1,2,3,4,5 Станция А сначала опрашивает статус (состояние) станции В. Станция В отвечает запросом режима инициализации (RIM). Станция А устанавливает В в режим инициализации (SIM), а затем в режим нормального ответа. В подтверждает оба режима.
  • t+6 Станция А использует команду Готов к приему (RR) для опроса станции С путем установки бита Р.
  • t+7,8 Станция А посылает информационные кадры 0 и 1 станции В. Одновременно станция С, отвечая на предыдущий опрос посылает также информационные кадры 0 и 1 станции А по другому каналу полнодуплексной цепи.
  • t+9 Станция С посылает информационный кадр 2 с установленным битом окончания F.
  • t+10 Станция А опрашивает В для реализации контрольной точки (подтверждения).
  • t+11 Станция В отвечает информационным кадром 0 и одновременно подтверждает принятые от А кадры 0 и 1, используя порядковый номер приема 2.
  • t+12 Станция А подтверждает кадры 0, 1 и 2 станции С с помощью Готов к приему (RR) и порядкового номера приема 3. Станция В посылает информационный кадр 1 и устанавливает бит F в ответ на бит Р в t+1.
  • t+13 Станция А подтверждает кадры 0 и 1 станции В с помощью команды Готов к приему (RR) и порядкового номера приема 2.
  • t+… Последующие события потребуют, чтобы станции А и В выдали ответы с битом F.

Выводы

Семейство HDLC протоколов канального уровня продолжает развиваться и расширяться. Однако акцент на обеспечение безошибочной передачи ослабляется по мере использования высокоскоростных каналов связи и использования методов коррекции ошибок. В полной мере возможности HDLC протокола используется при построении глобальных сетей передачи данных.


Литература

1. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы. М., Мир, 1990.

2. Методические материалы и документация по пакетам прикладных программ. Выпуск 24. Рекомендация МККТТ Х.25 и ее применение в информационно-вычислительных сетях. Часть I. Опыт применения рекомендации Х.25. М., МЦНТИ, 1983.

3. Методические материалы и документация по пакетам прикладных программ. Выпуск 24. Рекомендация МККТТ Х.25 и ее применение в информационно-вычислительных сетях. Часть II. Описание рекомендации Х.25. М., МЦНТИ, 1983.

4. Протоколы информационно-вычислительных сетей: Справочник/ С.А.АничкинС.А.БеловА.В.Берштейн и др.; Под. ред. И.А МизинаА.П.Кулешова. - М.: Радио и связь, 1990. - 504с.л.

©1997- 2024 Масич Григорий Фёдорович
Email: masich@icmm.ru
Адрес: 614061, Пермь, ул. Академика Королева, 1, ИМСС УрО РАН
Тел: +7 (342) 2-378-376