каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 1 ПРОТОКОЛ HDLC

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 2 Введение HDLC - протокол высокоуровневого управления каналом передачи данных, является опубликованным ISO стандартом и базовым для построения других протоколов канального уровня (SDLC, LAP, LAPB, LAPD, LAPX и LLC). Он реализует механизм управления потоком посредством непрерывного ARQ (скользящее окно) и имеет необязательные возможности (опции), поддерживающие полудуплексную и полнодуплексную передачу, одноточечную и многоточечную конфигурации, а так же коммутируемые и некоммутируемые каналы.

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 3 Типы станций HDLC Первичная станция (ведущая) управляет звеном передачи данных (каналом). Несет ответственность за организацию потоков передаваемых данных и восстановление работоспособности звена передачи данных. Эта станция передает кадры команд вторичным станциям, подключенным к каналу. В свою очередь она получает кадры ответа от этих станций. Если канал является многоточечным, главная станция отвечает за поддержку отдельного сеанса связи с каждой станцией, подключенной к каналу.

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 4 Вторичная станция (ведомая) работает как зависимая по отношению к первичной станции (ведущей). Она реагирует на команды, получаемые от первичной станции, в виде ответов. Поддерживает только один сеанс, а именно только с первичной станцией. Вторичная станция не отвечает за управление каналом. Комбинированная станция сочетает в себе одновременно функции первичной и вторичной станции. Передает как команды, так и ответы и получает команды и ответы от другой комбинированной станции, с которой поддерживает сеанс.

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 5 Логические состояния станций Состояние логического разъединения (LDS). В этом состоянии станция не может вести передачу или принимать информацию. Условиями перехода в состояние LDS могут быть начальное или повторное включение источника питания; ручное управление установлением в исходное состояние логических цепей различных устройств станции и определяется на основе принятых системных соглашений.

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 6 Состояние инициализации (IS). Это состояние используется для передачи управления на удаленную вторичную/комбинированную станцию, ее коррекции в случае необходимости, а также для обмена параметрами между удаленными станциями в звене передачи данных, используемыми в состоянии передачи информации. Состояние передачи информации (ITS). Вторичной, первичной и комбинированным станциям разрешается вести передачу и принимать информацию пользователя. В этом состоянии станция может находится в режимах NRM, ARM и ABM.

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 7 Режимы работы станции Режим нормального ответа (NRM - Normal Response Mode) требует, чтобы прежде, чем начать передачу, вторичная станция получила явное разрешение от первичной. После получения разрешения вторичная станция начинает передачу ответа, который может содержать данные. Как правило, этот режим используется вторичными станциями в многоточечных конфигурациях звена передачи данных.

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 8 Режим асинхронного ответа (ARM - Asynchronous Response Mode) позволяет вторичной станции инициировать передачу без получения явного разрешения от первичной станции (обычно, когда канал свободен, - в состоянии покоя). Этот режим придает большую гибкость работы вторичной станции. Могут передаваться один или несколько кадров данных или управляющая информация, отражающая изменение статуса вторичной станции. Как правило, такой режим используется для управления соединенными в кольцо станциями или же в многоточечных соединениях с опросом по цепочке.

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 9 Асинхронный сбалансированный режим (ABM - Asynchronous Balanse Mode) используют комбинированные станции. Комбинированная станция может инициировать передачу без получения предварительного разрешения от другой комбинированной станции. Этот режим обеспечивает двусторонний обмен потоками данных между станциями и является основным (рабочим) и наиболее часто используемым на практике

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 10 Способы конфигурирования канала Несбалансированная конфигурация (UN - Unbalanced Normal) обеспечивает работу одной первичной станции и одной или большего числа вторичных станций в конфигурации одноточечной или многоточечной, полудуплексной или полнодуплексной, с коммутируемым каналом и с некоммутируемым. Конфигурация называется несбалансированной потому, что первичная станция отвечает за управление каждой вторичной станцией и за выполнение команд установления режима.

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 11 Симметричная конфигурация (UA - Unbalanced Asynchronous) была в исходной версии стандарта HDLC и использовалась в первых сетях. Эта конфигурация обеспечивает функционирование двух независимых двухточечных несбалансированных конфигураций станций. Каждая станция обладает статусом первичной и вторичной. Этот подход в настоящее время используется редко. Сбалансированная конфигурация (BA - Balanced Asynchronous) состоит из двух комбинированных станций, метод передачи - полудуплексный или дуплексный, канал - коммутируемый или некоммутируемый. Комбинированные станции имеют равный статус в канале и могут несанкционированно посылать друг другу трафик. Каждая станция несет одинаковую ответственность за управление каналом.

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 12 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. Окно устанавливается во время инициирования сеанса связи между станциями.

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 13 Переменные состояния станции V(S) и V(R).Окна в принимающем и передающем узлах управляются переменными состояния. 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). V(S) увеличивается на 1 при передаче каждого кадра и помещается в поле порядкового номера посылки 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.

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 14 Протоколы на базе HDLC могут работать в различных конфигурациях: - несбалансированной; - сбалансированной; - комбинированной; - многоточечной. P - Primary (первичная) станция S - Secondery (вторичная) станция C - Сombine (комбинированная) станция

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 15 Формат кадра HDLC Информационный формат(I - формат) используется для передачи данных конечных пользователей. Супервизорный формат (S - формат) выполняет управляющие функции Ненумерованный формат (U - формат) также используется для целей управления. Конкретный тип команды и ответа зависит от класса процедуры HDLC.

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 16 HDLC является кодом прозрачным протоколом. Он не зависит от конкретного кода (ASCII/IA5 или EBCDIC) при выполнении функции управления каналом. Восьмибитовая комбинация флага помещается в начале и в конце кадра, чтобы дать возможность приемнику распознать начало и конец кадра. Возможны случаи, когда прикладной процесс помещает в данных пользователя последовательность , совпадающую с флагом. В этом случае передающая станция в поток выходных данных помещает 0 после 5 подряд идущих единиц, встретившихся в любом месте между начальным и конечным флагами кадра. Такая вставка производится в адресное, управляющее, информационное поля и поле CRC. Этот метод называется вставкой битов(bit staffing); такую же функцию выполняет знак DLE в протоколе BSC. После того как завершается вставка битов в кадр и по концам кадра помещаются флаги, кадр передается приемнику по каналу

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 17 Управляющее поле HDLC

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 18 Команды и ответы HDLC

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 19

каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 20 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. Выводы