Протокол за предаване на данни в каналния слой с отстраняване на грешките

[Mozo]

Курсов проект ПДКК №2
„Протокол за предаване на данни в каналния слой с отстраняване на грешките“


I. Теоретична част
1. HDLC (LAPB)
Протоколът HDLC (High-level Data Link Control) е разработен от ISO, за да обслужва нуждите на каналния слой. Той е преработка на създадения от IBM - SDLC протокол.
HDLC позволява изграждане на връзката преди трансфера на данни(connection – oriented ), трансфер без предварително зададена връзка(connectionless), синхронна (bit- oriented) комуникация, многоточкови (point - to - multipoint) канали, потвърждаване на кадрите. На негова основа се изграждат по-нови, съвместими point-to-point протоколи, например PPP (Point-to-Point Protocol). В наше време се използва предимно за двуточкови връзки, както и при изграждане на връзка между две устройства чрез ABM(Asynchronous Balance Model).
*АBM – използва се с балансирана конфигурация, която съдържа две комбинирани станции, които поддържат half- и full- duplex. От едната станция може да се предава към другата без одобрение.

• Рамка
HDLC кадрите могат да се предават чрез синхронни или асинхронни серийни комуникационни връзки. Тези връзки нямат механизъм, който да маркира началото или края на дадената рамка, така че началото и края на всеки фрейм трябва да се идентифицират. Това се прави, като се използва уникална последователност от битове, наречена “ frame delimiter ” или „флаг“. Всяка рамка започва и завършва с такъв флаг. Флагът в края на кадър може също да маркира и началото на следващия кадър.
При синхронни и асинхронни връзки последователността на флага е двоично "01111110" или шестнадесетичен 0x7E, но данните са съвсем различни.
◦ Синхронни рамки:
Тъй като последователността на флага се състои от шест последователни 1-ци, другите данни се кодират, така че да се гарантира, че никога няма да се съдържат повече от пет 1-ци в един ред. Това става чрез запълване на бита (stuffing ): всеки път, когато в предадените данни се появят пет последователни 1-ци, данните се поставят на пауза и се предава 0(нулев) бит.
Приемащото устройство знае за извършването на тази операция и след като види пет 1-ци в един ред, следващите „0“-бита се отстраняват от получените данни. Ако вместо това шестия бит е 1, това е или флаг, или грешка. В последния случай, процедурата за получаване на рамката се прекъсва, за да се рестартира, когато се види флагът.
Това битово пълнене служи и за втора цел, а именно за осигуряване на достатъчен брой сигнални преходи. При синхронните връзки данните са кодирани с NRZI, така че 0-битът се предава като промяна в сигнала на линията ,а 1-бит се изпраща когато няма промяна.


Спецификацията HDLC позволява двойка нули в края на разделителя на рамката и началото на следващия ограничител на рамката, т.е. "011111101111110". Някои хардуер не поддържа тази функция.
◦ Асинхронни рамки
Когато се използва асинхронна серийна комуникация, като стандартните RS-232 серийни портове, запълването на синхронния стил е неподходящо поради няколко причини:
1. Запълването на битовете не е необходимо, за да се осигури достатъчен брой преходи, тъй като стартовият и стоп битът осигуряват това.
2. Тъй като данните за предаване са кодирани с NRZ, а не NRZI, кодираната форма на вълната е различна.
3. RS-232 изпраща битове в групи от по 8, което прави добавянето на единични битове много неудобно и по тази причина е необходимо само да се кодират байтове с флаг; по този начин не е нужно да се притесняваме за битовия модел. Вместо това асинхронното рамкиране използва "control-octet transparency", наричана още "byte stuffing" или "octet stuffing".

• Структура:
Съдържанието на HDLC рамка е показано в следната таблица:

Флаг
Адрес
Контрол
Данни
FCS
Флаг
8 бита
8 или повече бита
8 или 16 бита
Променлива дължина 8хn бита
16 или 32 бита
8бита



Флаг – стойността е винаги 0x7E. За да се подсигури, че същата
последователност от битове няма да се появи в полето за данни на
рамката и да предизвика объркване в подредбата на рамките се
използва процедура, позната като натъпкване на битове и от
предавателя и от приемника.

Целият материал: