Mot So Nghi Thuc Lien Ket Du Lieu

CHƯƠNG 5 MỘT SỐ NGHI THỨCLIÊN KẾT DỮ LIỆU

[email protected]

CSE 501035 – Data Communication 2

Nội dung Quản lý liên kết dữ liệu Môi trường áp dụng Nghi thức hướng đến ký tự Nghi thức hướng đến bit


Quản lý liên kết dữ liệu Điều khiển dòng và điều khiển lỗi

Giả sử kết nối đã được thiết lập để trao đổi thông tin Giai đoạn thiết lập kết nối – khởi tạo các biến tuần tự, cấp

phát bộ đệm, … Giai đoạn ngắt kết nối – thu hồi bộ đệm, … Quản lý liên kết (link management)

Khoảng cách gần Đường điều khiển riêng biệt Handshaking control

Khoảng cách xa Các gói/khung đặc biệt dùng để điều khiển (supervisory

packet/frame) Supervisory frame được dùng để hiện thực nghi thức ARQ,

do đó sẽ ảnh hưởng đến cách hiện thực của nó


Quản lý liên kết dữ liệu Lớp liên kết dữ liệu liên quan đến việc truyền dữ liệu

trên một liên kết tuần tự Liên kết

Điểm-điểm Liên kết vật lý hoặc luận lý thông qua mạng chuyển mạch

Chế độ truyền dẫn Đồng bộ Bất đồng bộ

Nghi thức Hướng đến ký tự Hướng đến bit

Chế độ dịch vụ người dùng Best-try/datagram (connectionless mode) Reliable/virtual-circuit (connection-oriented mode)


Môi trường ứng dụng Point-to-point

Point-to-multipoint

DTE DTE

DLP

DTE DTEPSTNDCE DCE

DLP

DTE DTE DTE

DTESupervisory(M aster) DTE

DLP

Slave DTE Slave DTE Slave DTE


Môi trường ứng dụng Wide Area Network (WAN)

Local Area Network (LAN)

DTE

DTE DTEX.25PS netw ork

PSE PSE

DLP

PSE : Packet Switching ExchangeEXCH : Switching Exchange

DLP

ISDNEXCH EXCH

DLPDLP

DTE

DTE

DLPShared Bus

DTEDTE

DTE DTE DTE


Nghi thức hướng ký tự Nghi thức điều khiển đồng bộ nhị phân (Binary Synchronous

Communication – BSC) Đặc điểm

IBM ISO 1745 ANSI X3.28

Half-duplex Multipoint Truyền dẫn đồng bộ hoặc bất đồng bộ Điều khiển lỗi “Idle RQ”

Hạn chế Không đánh số thứ tự (idle ARQ) Chỉ truyền half-duplex Phụ thuộc mã điều khiển (code-dependent) Không điều khiển lỗi cho các trường điều khiển Không có khả năng mở rộng Tình trạng độc chiếm đường truyền của máy phát Không hỗ trợ cơ chế “hub polling” hoặc “fast select” Thủ tục khó sử dụng đối với văn bản


Nghi thức BSC Định dạng khung BSC

Khung dữ liệu

Khung giám sát

SYN SYN SOH Id Station Add STX Text ETX BCC

Single Block Message

SYN SYN SOH Id Station Add STX Text ETB BCC

First Block of Multiblock message

SYN SYN SOH Id STX Text ETB BCC

Intermediate block(s)

SYN SYN SOH Id STX Text ETX BCC

Last block

SYN SYN EOT Station Add P/S ENQ

Poll/Select sequence

SYN SYN ACK

Positive select response

SYN SYN NAK

Negative select response

SYN SYN ACK 0/1

Positive ack for even/odd-num bered fram e

SYN SYN NAK 0/1

Negative ack for even/odd-num bered fram e

SYN SYN EOT

End of Transm ission/ no m essages to send


Nghi thức BSC Sơ đồ Poll-Select

MASTER

SLAVE X SLAVE Y

(1)

(2) (3)

(4)

Poll X Message

Message

Select Y


Nghi thức BSC Chuỗi khung trong chế độ Select

Select Y sequenceNAK

EOT

ACKFirst data block (0)

ACK(0)Next data block (1)

ACK(1)Next data block (2)X

NAK(0)

Next data block (2)

ACK(0)

Last data block (n)

ACK(0/1)

EOT

Select Y sequence

First data block (0)

ACK(0)

Fast select

Fast select

Datatransfer

End of transm ission

Data transfer

Norm al

Select sequence

Either : slave not ready

or : slave ready

M ASTER SLAVE


Nghi thức BSC Chuỗi khung trong chế độ Poll

Poll X sequenceEOT

ACK(0)

First data block (0)

ACK(1)

Next data block (1)

ACK(0)

Next data block (2)

Last data block (n)

ACK(0/1)

EOTEnd of transm ission

Data transfer

Poll sequence

Either : nothing to sendor : data to send

M ASTER SLAVETim e


Nghi thức hướng đến bit Nghi thức điều khiển liên kết dữ liệu cấp cao

(High-level Data Link Control – HDLC) Đặc điểm

Hoạt động ở chế độ full-duplex Liên kết point-to-point hoặc multipoint Truyền dẫn đồng bộ Điều khiển lỗi “Continuous RQ” Dùng cho các liên kết với giá trị lớn và nhỏ của a (ví dụ

vệ tinh và kết nối trực tiếp khoảng cách ngắn)

Mục tiêu Không phụ thuộc mã điều khiển Khả năng thích ứng Hiệu quả cao Độ tin cậy cao


Nghi thức HDLC – cấu hình liên kết Các loại trạm làm việc

Trạm chính Điều khiển hoạt động của liên kết Phát ra các khung lệnh Duy trì liên kết luận lý riêng cho các trạm phụ

Trạm phụ Hoạt động dưới sự điều khiển của trạm chính Phát ra các khung đáp ứng

Trạm tổ hợp Có thể phát ra các khung lệnh và khung đáp ứng

Cấu hình liên kết Không cân bằng

Một trạm chính và một hoặc nhiều trạm phụ Cho phép full duplex và half duplex

Cân bằng 2 trạm tổ hợp Hỗ trợ full duplex và half duplex


Nghi thức HDLC – chế độ truyền Normal Response Mode (NRM)

Cấu hình không cân bằng Trạm chính khởi động việc truyền đến trạm phụ Trạm phụ chỉ có thể truyền dữ liệu để đáp ứng lại lệnh từ trạm

chính Dùng đường truyền dạng multi-drop Thường máy chủ sẽ là trạm chính và các terminal là trạm phụ

Asynchronous Balanced Mode (ABM) Cấu hình cân bằng Trạm nào cũng có thể bắt đầu truyền mà không cần sự cho phép Được dùng rộng rãi Không tốn chi phí cho việc polling

Asynchronous Response Mode (ARM) Cấu hình không cân bằng Trạm phụ có thể bắt đầu truyền mà không cần sự cho phép của

trạm chính Trạm chính chịu trách nhiệm cho đường truyền Ít dùng


Nghi thức HDLC – chế độ truyền

SNRM (B ,P=1)

UA (B,F=1)

Data transfer

Prim ary A Secondary B

V(S)=0V(R=0)V(S=0)

V(R)=0

DISC (B,P=1)

UA (B,F=1)

Prim ary disconnected

Secondary disconnected

Com bined P/S (A) Com bined P/S (B)

V(S)=0V(R=0)V(S=0)

V(R)=0

Data transfer

SABM (B,P=1)

UA (B,F=1)

DISC (A,P=1)

UA (A,F=1)

Prim ary disconnected

Secondary disconnected

Prim ary and Secondarydisconnected

Normal Response Mode (NRM) - multidrop link

Asynchronous Balanced Mode (ABM) - point-to-point link


Nghi thức HDLC – cấu trúc khung Truyền dẫn đồng bộ Truyền dẫn theo khung Định dạng khung chung cho việc trao đổi dữ liệu và

điều khiển


Nghi thức HDLC – cờ điều khiển Dùng để phân cách khung cả ở 2 đầu Có thể dùng để kết thúc khung này và bắt đầu khung khác Bên thu quét tìm cờ để đồng bộ Kỹ thuật chèn thêm bit (bit stuffing) được dùng để tránh lẫn lộn

dữ liệu (chứa 01111110) và cờ 0 được chèn thêm vào mỗi khi chuỗi 5 số 1 liên tiếp xuất hiện Nếu bộ thu phát hiện 5 số 1, nó kiểm tra bit kế tiếp

Nếu bit đó là 0, nó xóa bit 0 đó Nếu bit là 1 và bit thứ 7 là 0, nó biết đây là cờ Nếu bit thứ 6 và 7 đều là 1, bộ phát ra lệnh hủy bỏ


Nghi thức HDLC – KT chèn bit

Ví dụ các lỗi có thể


Nghi thức HDLC – trường địa chỉ Dùng để nhận diện trạm phụ đã gởi hoặc sẽ nhận khung Thường dài 8 bit Có thể mở rộng thành bội số của 7 bit

LSB của mỗi octet chỉ thị đây là octet cuối cùng (1) hay chưa (0) Địa chỉ toàn 1 (11111111) là địa chỉ broadcast


Nghi thức HDLC – trường điều khiển Khác nhau tùy thuộc vào loại khung

Thông tin – dữ liệu cần truyền đến người dùng (lớp trên) Điều khiển dòng và điều khiển lỗi được gởi kèm (piggybacked) trong các khung thông tin

Giám sát – dùng ARQ khi piggyback không được dùng Không số – hỗ trợ cho việc điều khiển liên kết

1 hoặc 2 bit đầu tiên của truờng điều khiển dùng để nhận dạng loại khung Bit Poll/Final

Dùng tùy theo ngữ cảnh Khung lệnh

Bit P 1 để mời gọi (poll) đáp ứng của các trạm ngang hàng

Khung đáp ứng Bit F 1 để chỉ thị đáp ứng đối với lệnh mời gọi


Nghi thức HDLC Trường thông tin

Chỉ có trong các khung thông tin và một số khung không số Chứa một số nguyên các octet Chiều dài thay đổi

Trường FCS Dùng để phát hiện lỗi CRC 16 bit Có thể dùng CRC 32 bit


Nghi thức HDLC – hoạt động Trao đổi khung thông tin, khung giám sát và khung không số 3 giai đoạn

Khởi tạo Trao đổi dữ liệu Ngắt kết nối


BSC vs. HDLC

Feature BSC HDLCTransmission technique Async/Sync Sync

Transmission mode Half-duplex Half/Full duplex

Framing

Start SYN SYN Flag

Stop Characters Flag

Frame formats Numerous 1 (3 types)

Control information Header, control frames Header (1-2 bytes)

Addressing Contention or polling Header

Error detection LRC, CRC-16, CRC-12 CRC-CCITT

Error checking Transmission block only Entire frame

Error control Stop-and-wait Go-back-N or selective repeat

Flow control WACK Sliding window

Window size 1 7 or 127

Transparency DLE Bit stuffing


Các nghi thức DLC khác Link Access Procedure, Balanced (LAPB)

Một phần của chuẩn X.25 (ITU-T) Tập con của HDLC – ABM Dùng trong liên kết point-to-point giữa hệ thống

và node mạng chuyển mạch gói

Link Access Procedure, D-Channel Dùng trong mạng ISDN (ITU-D) Dùng chế độ truyền ABM Luôn dùng số thứ tự 7 bit (không dùng 3 bit) Trường địa chỉ 16 bit chứa 2 địa chỉ phụ

Một cho thiết bị và một cho người dùng (lớp trên)


Các nghi thức DLC khác Logical Link Control (LLC)

IEEE 802 Định dạng khung khác Điều khiển liên kết tách thành lớp MAC (medium

access layer) và lớp LLC (phía trên lớp MAC) Không có trạm chính và trạm phụ – tất cả các

trạm ngang hàng Cần 2 địa chỉ (nơi gởi và nơi nhận) Phát hiện lỗi ở lớp MAC CRC 32 bit Điểm truy cập nguồn và đích (Destination and

source access points – DSAP, SSAP)


Các nghi thức DLC khác Frame relay

Khả năng truyền dòng dữ liệu qua mạng chuyển mạch tốc độ cao

Được dùng thay thế cho X.25 Dùng LAPF (Link Access Procedure for Frame-Mode Bearer

Services) 2 nghi thức Điều khiển – tương tự như to HDLC Nhân – tập con của điều khiển Dùng chế độ truyền ABM Số thứ tự 7 bit CRC 16 bit Trường địa chỉ dài 2, 3 hay 4 octet Nhận diện kết nối dữ liệu (DLCI – Data Link Connection

Identifier) Chi tiết xem các chương sau


Các nghi thức DLC khác ATM

Asynchronous Transfer Mode Khả năng truyền dòng dữ liệu qua mạng tốc độ

cao Không dựa trên HDLC Định dạng khung gọi là “cell” Cell có kích thước cố định 53 octet (424 bit) Chi tiết xem các chương sau


Đọc thêm W. Stallings, Data and Computer

Communications (7th edition), Prentice Hall 2004, chapter 7

Websites on HDLC, frame relay, Ethernet and ATM

Documents

Mot So Nghi Thuc Lien Ket Du Lieu