Control d’enllaç de dades d’alt nivell

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure.
Saltar a la navegació Saltar a la cerca

El control d’enllaç de dades d’alt nivell ( HDLC , control d’enllaç de dades d’alt nivell) és un protocol de xarxa de capa d’ enllaç de dades .

És una de bits protocol d'ompliment i usos bit de farciment per evitar que les seqüències de terminació d'aparèixer en quadres.

Les normes ISO originals eren:

  • ISO 0009 - Estructura del marc
  • ISO 4335
  • ISO 6159
  • ISO 6256

La norma actual és la ISO 13239, que substitueix totes aquestes.

HDLC pot utilitzar o no el mode connectat. Es pot utilitzar per a connexions multipunt, però actualment s’utilitza quasi exclusivament per connectar dos dispositius, mitjançant ABM ( Asynchronous Balanced Mode ). Els altres modes disponibles són NRM (Mode de resposta normal) i ARM (Mode de resposta asíncrona).

Història

HDLC es basa en el protocol SDLC d' IBM , que és un protocol propietari de capa 2. Es va incrustar a la pila de protocols X.25 com a LAPB , al protocol V.42 com a LAPM , a la pila de retransmissió de trameses com a LAPF i a la pila ISDN com a LAPD . Ara és la base del mecanisme d’enquadrament utilitzat amb el protocol punt a punt en línies síncrones, sent utilitzat per molts servidors per connectar-se a una WAN (normalment Internet ). També s'utilitza una versió lleugerament diferent com a canal de control per a les línies telefòniques E-carrier (E1) i SONET . Alguns fabricants, com Cisco, han implementat protocols com Cisco HDLC que utilitzaven tècniques d’emmarcament HDLC de baix nivell però que no utilitzaven la capçalera HDLC estàndard.

Enquadrament

Els marcs de dades HDLC es poden transmetre mitjançant enllaços síncrons o asíncrons. Aquests enllaços no poden determinar l'inici o el final d'un marc, per tant, cal fer-ho. En aquest cas, s’utilitza un delimitador (o senyalador ), que és una seqüència de bits que mai no apareixerà a la resta del marc. Aquesta seqüència és "01111110", és a dir, en "7E" hexadecimal . Cada quadre comença i acaba amb ell. Quan no es transmeten trames, es transmet contínuament un delimitador. Utilitzant l’estàndard NRZI per codificar els estats lògics en nivells de tensió (bit 0 = canvi, bit 1 = retingut el valor anterior), es genera una seqüència contínua de bits:

 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0
  _____________ _____________ _____________ _____________
_ / \ _ / \ _ / \ _ / \

Això és utilitzat pels mòdems per sincronitzar mitjançant bucles de bloqueig de fase . A la pràctica, la seqüència utilitzada com a delimitador pot aparèixer fàcilment a les dades a enviar i, per tant, s’ha de transmetre per no enviar-la com a delimitador. En els enllaços síncrons, el problema es resol amb el farciment de bits . El transmissor fa que cada seqüència de cinc bits veïns d'1 sigui seguida per un 0. És un circuit digital senzill per inserir el 0. El receptor, coneixent aquest sistema, eliminarà automàticament els 0 bits afegits. D'aquesta manera, si es rep la bandera, tindrà 6 bits consecutius d'1. El receptor veurà 6 bits a 1 i entendrà que és un indicador - en cas contrari, el sisè bit hauria estat a 0. Això (de nou tenint en compte la codificació NRZI) garanteix una transició almenys cada 6 períodes de transmissió, per tal de mantenir el sincronisme amb el transmissor. Enllaços asíncrons que fan servir el port sèrie o un bit d’enviament UART en grups de 8. No tenen circuits per inserir altres bits. En lloc d’això, fan servir farciment de bytes (o “farcit d’octets”). L'octet que delimita els marcs és 01111110 (a l'hex 7E). Un octet de "control escape" consisteix en la seqüència '01111101' (en hexadecimal 7D). Un octet d’aquest tipus s’envia davant de cada byte igual a si mateix o a la bandera. El següent byte tindrà el bit 5 invertit (comptant de dreta a esquerra i començant de 0). Per exemple, la seqüència de dades '01111110' (en hexadecimal 7E) es transmetria com a "01111101 01011110" (en hexadecimal "7D 5E").

Estructura

El contingut d'un marc HDLC, inclòs el senyalador, és:

Bandera adreça Comprovar Dades FCS Bandera
8 bits 8 bits 8 o 16 bits Longitud variable, 0 o més bits en múltiples de 8 16 o 32 bits 8 bits

Tingueu en compte que el senyal final d'un marc també pot ser el començament del següent. Les dades es presenten en grups de 8 bits. Els sistemes telefònics o telegràfics organitzaven el mitjà de transmissió per enviar 8 bits a la vegada, i HDLC simplement l’adaptava a l’enviament de dades binàries. El Frame Check Sequence (FCS) és una versió més sofisticada dels bits de paritat. Aquest camp conté els resultats d'un càlcul binari sobre els bits que formen els tres camps anteriors. Això es fa per detectar errors de transmissió (perduts, erronis o més bits), de manera que es pot descartar la trama que s'està rebent si es detecta un error. A causa d’aquest mètode d’error de comprovació, pot haver-hi límits màxims en la mida del camp de dades. Com més llarga sigui la zona de dades, més difícil serà assegurar la detecció d'errors de transmissió. El FCS és de 16 ( CRC-CCITT ) o 32 ( CRC-32 ) bits. Quan es va crear HDLC, es van produir mitjans de transmissió per a les línies telefòniques, que necessitaven una taxa d'error inferior a (errors / bit). D 'altra banda, les dades enviades des dels PC requereixen una precisió més gran, inferior a . Les dades es poden comprovar mitjançant l’FCS. Si són correctes, s’envia un paquet de confirmació (ACKnowledge) a qui l’hagi enviat per tal de permetre-li enviar el següent fotograma. En cas contrari, el receptor envia un reconeixement negatiu (ACKnowledge negatiu) o, més senzillament, descarta el fotograma. Si envia el NACK i arriba al remitent, es pot enviar un altre marc; en cas contrari, al cap d’un temps determinat, un temporitzador del transmissor (que va començar just després d’enviar el quadre) caducarà i el quadre es retransmetrà. Les xarxes òptiques modernes tenen una fiabilitat molt millor que (errors / bits), cosa que fa que HDLC sigui encara més fiable.

Tipus d’estacions (ordinadors) i modes de transmissió de dades

Hi ha 3 tipus d’estacions:

  • Terminal principal: és responsable de les operacions de control de l'enllaç. Enviar marcs de control (ordres).
  • Terminal secundari: funciona sota el control del principal. Només envia paquets de resposta. El principal està connectat als secundaris mitjançant diversos enllaços lògics.
  • Terminal combinat: té les característiques dels dos terminals anteriors. Envia comandes i respostes.

Aquesta classificació distingeix tres modes de funcionament:

  • ABM (Asynchronous Balanced Mode): en què interactuen terminals combinats.
  • NRM (Mode de resposta normal): en què un terminal primari comença a transmetre i el secundari respon si se sol·licita.
  • ARM (Asynchronous Response Mode): bàsicament com NRM, amb la diferència que un terminal secundari pot transmetre fins i tot sense l’autorització d’un terminal principal.

Operacions HDLC i tipus de trames

Marc "I" (dades)

Els marcs "I" s'utilitzen per transportar dades de la capa de xarxa. A més, també poden incloure informació per al control de flux i error juntament amb les dades ( Piggybacking ). Per a aquestes funcions s’utilitzen els subcamps del camp de control.

  • Camp de control de marc "I"
0 Envia el número de seqüència N (S) Enquesta / Final Rep el número de seqüència N (R)
1 bit 3 o 7 bits 1 bit 3 o 7 bits

El primer camp defineix el tipus. "0" indica un marc "jo". N (S) indica el número de seqüència del fotograma enviat. 3 bits poden indicar valors de 0 a 7, però en el format ampliat (on el camp de control és de 2 bytes) s’utilitza un rang més gran. El camp Enquesta / Final és un sol bit amb dos usos. Es diu Poll si l’emissora principal l’utilitza per sol·licitar una resposta d’estacions secundàries i Final quan l’utilitza una emissora secundària per indicar una resposta al final de l’emissió. Només té significat si s'estableix a 1.

  • A NRM, el terminal principal estableix el bit Poll. El secundari estableix el bit final a l'últim fotograma I d'una resposta.
  • A ARM i ABM, el bit Poll / Final s’utilitza per forçar una resposta.

Marc 'S' (control)

Els marcs de supervisió s’utilitzen per al control d’errors i fluxos quan el retorn a l’ autor és impossible o inadequat, per exemple, quan el camp principal només necessita enviar ordres, respostes o reconeixements (no dades). Els marcs "S" no tenen camps de dades.

  • Camp de control de marcs S.

Pot ser de 8 o 16 bits

10 Enviar seqüència no N (S) Enquesta / Final Rebre seqüència no N (R)
2 bits 2 bits 1 bit 3 bits
10 Codi 0000 Enquesta / Final Rebre seqüència no N (R)
2 bits 2 bits 4 bits 1 bits 7 bits

Els primers 2 bits ('10') indiquen que es tracta d'un fotograma S.

Articles relacionats

Telemàtica Portal telemàtic : accediu a les entrades de Wikipedia que parlen de xarxes, telecomunicacions i protocols de xarxa