Протокол hdlc: общая характеристика семейства протоколов hdlc, протоколы производные от hdlc, особенности применения, число точек связи,.
Долгое время основным протоколом выделенных линий был протокол HDLC (High-level Data Link Control), имеющий статус стандарта ISO. Протокол HDLC на самом деле представляет собой семейство протоколов, в которое входят известные протоколы: LAP-B, образующий канальный уровень сетей Х.25, LAP-D - канальный уровень сетей ISDN, LAP-M - канальный уровень асинхронно-синхронных модемов, LAP-F - канальный уровень сетей frame relay.
Основные принципы работы протокола HDLC: режим логического соединения, контроль искаженных и потерянных кадров с помощью метода скользящего окна, управление потоком кадров с помощью команд RNR и RR, а также различные типы кадров этого протокола были уже рассмотрены в главе 3 при изучении еще одного представителя семейства HDLC - протокола LLC2.
Однако сегодня протокол HDLC на выделенных каналах вытеснил протокол «точка-точкам», Point-to-Point Protocol, PPP.
Одна из основных функций протокола HDLC - это восстановление искаженных и утерянных кадров. Действительно, применение протокола HDLC обеспечивает снижение вероятности искажения бита (BER) с 10-3, что характерно для территориальных аналоговых
каналов, до 10-9. Однако сегодня популярны цифровые каналы, которые и без внешних процедур восстановления кадров обладают высоким качеством (величина BER составляет10-8-10-9).
HDLC может быть использован в соединениях точка-многоточка, но в настоящее время в основном используется в соединениях точка-точка с использованием асинхронного сбалансированного режима (ABM).
Протокол hdlc: формат кадра hdlc, разделитель кадров, смысл поля “address”, формат и субполя поля “control”.
Кадры HDLC можно передавать, используя синхронные и асинхронные соединения. В самих соединениях нет механизмов определения начала и конца кадра, для этих целей используется уникальная в пределах протокола флаговая последовательность (FD — Frame Delimiter) '01111110'(0x7E в шестнадцатеричном представлении), помещаемая в начало и конец каждого кадра. Уникальность флага гарантируется использованием битстаффинга в синхронных соединениях и байтстаффинга в асинхронных. Битстаффинг — вставка битов, здесь — бита 0 после 5 подряд идущих битов 1. Битстаффинг работает только во время передачи информационного поля (поля данных) кадра. Если передатчик обнаруживает, что передано подряд пять единиц, то он автоматически вставляет дополнительный ноль в последовательность передаваемых битов (даже если после этих пяти единиц и так идѐт ноль). Поэтому последовательность 01111110 никогда не появится в поле данных кадра. Аналогичная схема работает в приемнике и выполняет обратную функцию. Когда после пяти единиц обнаруживается ноль, он автоматически удаляется из поля данных кадра.
Во всех бит-ориентированных протоколах используется формат кадра, показанный на рис.
Поле Address (адрес) чрезвычайно важно для линий с несколькими терминалами, где оно используется для идентификации одного из терминалов. В двухточечных сетях это поле иногда используется, чтобы отличать команды от ответов.
Поле Control (управляющей информации) используется для хранения порядковых номеров,подтверждений и других служебных данных, как будет показано далее. Занимает 1 или 2 байта. Его структура зависит от типа передаваемого кадра. Тип кадра определяется первыми битами управляющего поля: 0 — информационный, 10 — управляющий, 11 — ненумерованный тип. В структуру управляющего поля кадров всех типов входит бит P/F, он по-разному используется в кадрах-командах и кадрах-ответах. Например, станция-приемник при получении от станции-передатчика кадра-команды с установленным битом P немедленно должна ответить управляющим кадром-ответом, установив бит F. Бит P/F означает Poll/Final (Опрос/Финальный). Он используется, когда компьютер (или концентратор) опрашивает группу терминалов. В случае значения Р компьютер предлагает терминалу посылать данные. Во всех кадрах, кроме последнего, посылаемых терминалом, бит P/F устанавливается в Р. В последнем кадре этот бит устанавливается в F.
Поле Data (данные) может содержать произвольную информацию. Оно может быть любой длины, хотя эффективность контрольной суммы снижается с увеличением длины кадра из-за увеличения вероятности многочисленных пакетов ошибок.
Поле FCS (Frame Check Sequence) — контрольная последовательность, необходимая для обнаружения ошибок передачи
В качестве заголовка и концевика кадра используется флаговый байт (01111110). В линиях «точка — точка», которые в текущий момент времени простаивают, флаговые последовательности передаются постоянно. Кадр минимального размера состоит из трех
полей, занимающих в общей сложности 32 бита, не считая флаги в начале и в конце.
Seq – порядковый номер кадра. Next – номер первого не принятого кадра.
Type: 00 – К приему готов. 01 – Отказ. 10 – К приему не готов. 11 – Выборочный отказ.