Adatkapcsolati r teg
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 66

Adatkapcsolati réteg PowerPoint PPT Presentation


  • 54 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Adatkapcsolati réteg. Készítette: Schubert Tamás (BMF). Tartalom. Adatkapcsolati réteg (Data link layer) Adatátviteli alapok Aszinkron átvitel Szinkron átvitel Hiba érzékelés Adattömörítés Hiba vezérlés (Error control) Adatfolyam vezérlés (Flow control)

Download Presentation

Adatkapcsolati réteg

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Adatkapcsolati r teg

Adatkapcsolati réteg

Készítette:

Schubert Tamás (BMF)

Adatkapcsolati réteg / 1


Tartalom

Tartalom

Adatkapcsolati réteg (Data link layer)

Adatátviteli alapok

Aszinkron átvitel

Szinkron átvitel

Hiba érzékelés

Adattömörítés

Hiba vezérlés (Error control)

Adatfolyam vezérlés (Flow control)

Kapcsolat menedzsment (Link management)

Adatkapcsolati protokollok (HDLC, LLC)

Irodalom

Adatkapcsolati réteg / 2


Adatkapcsolati r teg data link layer

Adatkapcsolati réteg (Data link layer)

  • Az adatkapcsolati réteg feladata adatok átvitele valamilyen soros adatkapcsolaton.

    • Az átviteli vonal lehet:

      • vezetékes pont-pont fizikai áramkör (csavart érpár, koaxiális kábel, optikai szál),

      • vezeték nélküli kapcsolat (mikrohullám, stb.),

      • fizikai vagy logikai kapcsolat valamilyen kapcsolt hálózaton keresztül.

    • Az átviteli mód lehet:

      • aszinkron,

      • szinkron.

    • Az átvitelt vezérlő protokoll lehet:

      • karakter-orientált,

      • bit-orientált.

    • A magasabb hálózati rétegek számára nyújtott szolgáltatás lehet:

      • megbízhatatlan (best-try), kapcsolat nélküli,

      • megbízható (reliable), kapcsolat-orientált.

Adatkapcsolati réteg / 3


Adat tviteli alapok

Adatátviteli alapok

  • A feladat: digitális információ átvitele két eszköz (DTE) között.

  • Az eszközök távolsága széles határok között változik.

  • Az átvinni kívánt információ: karakter lánc, numerikus adat vagy egyéb binárisan kódolt információ.

  • Az átvitel mindig bit-sorosan történik a két eszköz között.

  • Az átviendő információ mellett egyéb vezérlő adatok átvitele is szükséges, amelyek

    • segítik a megbízható információátvitelt: hiba felismerés, javítás, adatvesztés és többszörös átvitel kiküszöbölése,

    • biztosítják a két kommunikáló eszköz szinkronizálását,

    • áthidalják a két kommunikáló eszköz sebessége közötti különbséget.

  • Az átviteli hibák soha nem érzékelhetők 100%-os biztonsággal.

  • A cél, hogy a nem észlelt átviteli hibák előfordulásának valószínűsége a lehető legalacsonyabb legyen.

Adatkapcsolati réteg / 4


Adat tviteli alapok1

Adatátviteli alapok

  • Karakter kódok

  • A legelterjedtebb karakter kódok:

    • Extended Binary Coded Decimal Interchange Code (EBCDIC)

    • American Standard Code for Information Interchange (ASCII = ISO 645)

  • Az alfabetikus, numerikus és egyéb karaktereken kívül mindkét kód tartalmaz vezérlő karaktereket is (line feed, carriage return, form feed, file separator, start of text, synchronous idle, stb.)

  • Bináris adatok

  • A numerikus adatokat 8, 16, 32 vagy 64 bites bináris formában ábrázolják és továbbítják.

  • A 8 bit hosszúságú információ (byte vagy octet) lehet egy karakter 8 bites kódja, vagy egy hosszabb bináris adat egy komponense.

Adatkapcsolati réteg / 5


Adat tviteli alapok2

Adatátviteli alapok

  • Bit-soros átvitel

  • A digitális adatokat az adtaátviteli médiumokon kizárólag bit-sorosan viszik át, így csak egy érpár, illetve két optikai szál szükséges két eszköz közötti kapcsolathoz.

  • Kommunikációs módok

  • Az adatátvitel irányára és egyidejűségére vonatkozó módok lehetnek:

    • Szimplex

    • Egyirányú. Például adatgyűjtés.

    • Fél duplex

    • Az eszközök felváltva vihetnek át adatokat. Az eszközöknek képesnek kell lenniük az irányváltásra.

    • Duplex

    • Kétirányú átvitel egyszerre is lehetséges, egymástól függetlenül.

Adatkapcsolati réteg / 6


Adat tviteli alapok3

Adatátviteli alapok

  • Átviteli módok

  • Byte-ok illetve karakterek sorozatát kell átvinni bit-sorosan.

  • Általában 2 jelszintet különböztetnek meg a bit információ jelzésére.

  • A vevő készüléknek a vett jelsorozatból fel kell ismernie:

    • A bit cellák kezdetét

    • Az adatelemek (karakter vagy byte) elejét és végét

    • A teljes üzenet (keret) elejét és végét

  • Ennek megfelelően:

    • bit (órajel),

    • karakter vagy byte és

    • blokk vagy keret

  • szinkronizációt kell biztosítani.

Adatkapcsolati réteg / 7


Adat tviteli alapok4

Adatátviteli alapok

  • Átviteli módok

  • A szinkronizáció alapvetően kétféleképpen valósítható meg attól függően, hogy az adó és a vevő órajele független (aszinkron) vagy szinkronizált (szinkron).

  • Aszinkron átvitel

  • A byte-ok, karakterek tetszőleges időközönként követik egymást, az adó és a vevő órajelét a byte-ok kezdetén kell szinkronizálni.

  • Szinkron átvitel

  • Az egész keretet egy összefüggő bit-folyamként továbbítják, az adó és a vevő órajelét a keret átvitele alatt szinkronban kell tartani.

Adatkapcsolati réteg / 8


Tviteli m dok aszinkron tvitel

Átvitel iránya

Átvitt elem

Paritás

bit

Start

bit

7/8 adat bit

Stop bit(ek)

lsb

msb

1 vagy 2

stop bit

1

0

0

1

0

0

1

0

0

Új karakter

kezdete

Aszinkron átvitel

Átviteli módok - Aszinkron átvitel

Adatkapcsolati réteg / 9


Tviteli m dok aszinkron tvitel1

Átviteli módok - Aszinkron átvitel

  • A start és a stop bitek polaritása különböző. Ez biztosítja, hogy legalább egy 1  0  1 átmenet van az egymást követő karakterek között.

  • Egy nyugalmi állapot után az első 1  0 átmenet jelzi a karakter kezdetét.

  • A vevő az órajelét a start bit időtartama alapján szinkronizálja.

  • Az átviteli sebességek szabványosak. A legelterjedtebben használtak:

    • 110, 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200

  • Karakterblokkok átvitelekor a blokk elejére és végére egy-egy kitüntetett (átvitelvezérlő) karaktert illesztenek.

  • Aszinkron átvitelt általában akkor használnak, amikor a karakterek nem meghatározott időközönként keletkeznek, vagy a karakterek átviteli sebessége viszonylag alacsony.

  • Ekkor elfogadható a szinkronizálást szolgáló bitek jelenléte a karakterekben, és a viszonylag durva bit szinkronizálási módszer alkalmazása.

Adatkapcsolati réteg / 10


Tviteli m dok szinkron tvitel

Átvitel iránya

Átvitt keret

1

0

0

1

0

0

1

0

Idő

Szinkron

karakterek

vagy byte-ok

Keret-kezdet

karakterek

vagy byte-ok

Keret-tartalom

Keret-vége

karakterek

vagy byte-ok

Szinkron

karakterek

vagy byte-ok

Szinkron átvitel

Átviteli módok - Szinkron átvitel

Adatkapcsolati réteg / 11


Tviteli m dok szinkron tvitel1

Átviteli módok - Szinkron átvitel

  • Nagy adatblokkok és magasabb átviteli sebesség esetén szinkron átviteli módot használnak.

  • A 8 bit-es adatelemek között nincs késleltetés.

  • A vevő és az adó berendezés különböző szintű szinkronizációjához

    • Az átvitt bit-folyamot úgy kódolják, hogy a vevő bit-szinkronban legyen tartható.

    • Minden keretet egy vagy több kitüntetett byte vezet be, hogy a vevő biztonsággal felismerje a byte határokat (byte szinkronizáció).

    • Minden keret egy kitüntetett byte-pár határol, amelyek a keret szinkronizációt biztosítják.

  • A szinkronizációt biztosító byte-ok nem fordulhatnak elő a keret hasznos adatterületén. Ha mégis ilyen byte-okat kell átvinni, akkor ezt speciális kódolással teszik lehetővé.

  • A szinkron átvitel hatékonyabb az aszinkron átvitelnél, mivel nincs szükség byte-onként járulékos bitek (start, stop) használatára.

Adatkapcsolati réteg / 12


Tviteli m dok szinkron tvitel2

Átviteli módok - Szinkron átvitel

  • Bit szinkronizáció

  • Olyan kódolást kell alkalmazni, hogy a vevő órajele szinkronban működjön az adó órajelével.

  • Két módszer használatos:

    • Az órajel időzítése az átvitt adatba van beágyazva, így onnan folyamatosan kinyerhető.

    • A vevő saját órajel generátorral rendelkezik, de ezt a vett jel alapján kell szinkronizálni.

  • Az előbbit vizsgáljuk részletesebben:

Adatkapcsolati réteg / 13


Tviteli m dok szinkron tvitel3

1 0 0 1 1 1 0 1

Átviendő bit folyam

Bipoláris kódolás

Adó órajele

Bipolárisan kódolt jel

Vevőnél az adatból

kivont órajel

Vett adat

1 0 0 1 1 1 0 1

Átviendő bit folyam

Manchester kódolás

Adó órajele

Manchester kódolt jel

Vevőnél az adatból

kivont órajel

Vett adat

Átviteli módok - Szinkron átvitel

Adatkapcsolati réteg / 14


Tviteli m dok szinkron tvitel4

Átviteli módok - Szinkron átvitel

Bit szinkronizáció

Bipoláris kódolás

A logikai „1”-t pozitív impulzus, logikai „0”-t negatív impulzus képviseli.

Minden bit cella egyben az órajelet is tartalmazza.

Mivel minden bit jelzése után a jel visszatér 0-ra, ezt a kódolást Return-to-Zero (RZ) kódolásnak is nevezik.

Adatkapcsolati réteg / 15


Tviteli m dok szinkron tvitel5

Bit szinkronizáció

Manchester kódolás

„1” bit

„0” bit

1

1

0

0

A logikai „1” 0  1 átmenettel, a logikai „0” 1  0 átmenettel van jelezve.

Minden bit-időben van jelátmenet, így az órajel impulzus ebből előállítható.

A kódolás hátránya, hogy egy-egy bit-időben két jelátmenet is lehetséges, így az igényelt sávszélesség megkétszereződik.

A Manchester kódolás előnye, hogy a vevő AC csatolással (transzformátor) kapcsolódhat a vonalra. A vevő saját áramforrását használhatja, teljesen elszigetelve az adóétól.

Átviteli módok - Szinkron átvitel

Adatkapcsolati réteg / 16


Tviteli m dok szinkron tvitel6

Átviteli módok - Szinkron átvitel

  • Szinkron átviteli vezérlési sémák

    • Karakter-orientált

    • Bit-orientált

  • A két séma közti alapvető különbség, ahogyan a karakter (byte) és a keret szinkronizációt kezelik.

  • A karakter orientált vezérlési sémát kevésbé használják, mivel bináris adatok átvitelére nem hatékony, ráadásul a vezérlő karakterek kódja az alkalmazott karakter kód függvénye.

  • Részletesen a bit-orientált vezérlési sémát tárgyaljuk.

Adatkapcsolati réteg / 17


Tviteli m dok szinkron tvitel7

Átviteli módok - Szinkron átvitel

  • Bit-orientált vezérlési séma: flag-ek használata

    • Elsősorban pont-pont kapcsolatban használják.

    • A keretet a ‘01111110’ bit-minta (flag) határolja.

    • A tétlen vonalon az adó a ‘01111111’ bit-mintát továbbítja.

    • Nyitó flag után a vevő a záró flag érkezéséig a bitsorozatot adatként dolgozza fel.

    • Az adat transzparencia miatt a keret tartalmi részében flag-minta nem fordulhat elő.

    • Ezt úgy biztosítják, hogy az adó minden 5 egymás utáni ‘1’ bit után automatikusan egy ‘0’ bit-et szúr be (zero bit insertion).

    • A keret természetesen hiba érzékelő kódot is tartalmazhat a záró flag előtt.

Adatkapcsolati réteg / 18


Tviteli m dok szinkron tvitel8

Bit-orientált vezérlési séma: flag-ek használata

Átvitel iránya

011111110111111101111110 0111111001111111

Tétlen vonal

Nyitó flag

Keret tartalom

Záró flag

Átvitel iránya

0111111011011001111101101111100-----1101111111

‘0’ bit beszúrása

Nyitó flag

Záró flag

Keret tartalom

Átviteli módok - Szinkron átvitel

Adatkapcsolati réteg / 19


Tviteli m dok szinkron tvitel9

  • Bit-orientált vezérlési séma: keret-kezdet határoló és hossz megadása

    • Néhány LAN-nál használják.

    • A bit szinkronizációt a ‘preamble’ bit-minta biztosítja, amely ‘10’ bit párok sorozatából áll.

    • A keret-kezdet határoló:‘10101011’.

    • A rögzített fej a címzett állomás címét tartalmazza.

    • A 2 byte-on tárolt hossz a tartalom mező byte-jainak számát jelzi.

101010--10

10101011

Keret tartalom

Preamble

Keret

kezdet

határoló

Rögzített

fej

Hossz

byte-ok

Az előző mezőben

megadott számú byte

Rögzített

láb

Átviteli módok - Szinkron átvitel

Adatkapcsolati réteg / 20


Hiba rz kel s

Hiba érzékelés

  • A lehető legnagyobb valószínűséggel kell érzékelni, hogy a vett információ hibát tartalmaz.

  • Ha a vevő hibát észlel, szükség van valamilyen mechanizmusra, amellyel a remélhetően hibamentes információt megkapja.

  • Ez kétféleképpen érhető el:

    • Hibajavítással

      • Az átvitt karakter vagy keret olyan redundáns információt tartalmaz, amelyből nemcsak a hiba jelenléte észlelhető, hanem a helye is. A hibás bit-ek invertálásával a hiba javítható.

    • Visszacsatolásos hiba kezeléssel

      • Az átvitt karakter vagy keret olyan redundáns információt tartalmaz, amelyből a hiba jelenléte észlelhető. Ezután a vevő a hibás keret újra átvitelével juthat a remélhetően hibamentes információhoz.

  • A hálózatok világában a visszacsatolásos módszer dominál, mivel a hibajavításhoz szükséges redundáns információ jelentősen megnöveli a továbbítandó adat mennyiségét.

Adatkapcsolati réteg / 21


Hiba rz kel s1

Hiba érzékelés

  • Visszacsatolásos hiba kezelés két részre osztható:

    • a megbízható hiba érzékelésre és

    • az újra átvitelt bonyolító vezérlő algoritmusokra (később tárgyaljuk)

  • A hiba érzékelés módszerei (az információelméletből ismert módszerek, ezért csak megemlítjük ezeket):

    • Paritás bit (parity) használata

      • Karakterenként (byte-onként) képzett páros vagy páratlan paritás bit. Páratlan számú bit-hibát jelez.

    • Ellenőrző összeg (block sum check)

      • A paritás ellenőrzést egészíti ki. Az adat byte-okat összeadják és az így kapott összeget a blokk végére illesztik. A vevő szintén kiszámolja a blokk összeget és összehasonlítja az átvitt blokk összeggel. Ez a módszer csak egy bites véletlen hibák érzékelésére alkalmas.

    • Ciklikus redundancia ellenőrzés (Cyclic redundancy check)

      • A blokkosan előforduló hibák észlelésére is alkalmas módszer.

      • 16 vagy 32 bites ellenőrző kód készül, amelyet az adó a blokk végén helyez el. A vevő újra számolja az ellenőrző kódot, majd összehasonlítja az átvitt ellenőrző kóddal.

      • Az ellenőrző kód az ún. polinomikus kódra épül.

Adatkapcsolati réteg / 22


Adatt m r t s

Adattömörítés

  • Az adattömörítéssel az adatátviteli idő és az átviteli költség csökkenthető.

  • Az adattömörítést gyakran az alkalmazói szinten elvégzik (file tömörítés), majd továbbítják a hálózaton vagy kapcsolt telefonvonalon modemek segítségével.

  • A tömörítést gyakran az adatkapcsolati rétegben dinamikusan végzik el.

  • Többféle adattömörítő algoritmust használnak. Intelligens modemek a tömörítő algoritmust az átviendő adatok típusának megfelelően adaptív módón választják ki.

  • Néhány tömörítő algoritmus:

    • Pakolt decimális (BCD)

      • Numerikus adatok karakteres ábrázolásakor használható.

    • Karakter elnyomás

      • Háromnál több egymásután következő azonos karaktert a karakter kódjával és darabszámával helyettesítenek.

    • Huffman kódolás

      • Az átviendő karakterek gyakorisága különböző. Nem rögzített hosszúságú kódot alkalmaznak, hanem a gyakrabban előforduló karaktereket esetén rövidebb kóddal ábrázolják, mint a ritkábban előfordulókat. Ezt a módszert statisztikai kódolásnak is nevezik.

Adatkapcsolati réteg / 23


Adatt m r t s1

Adattömörítés

  • Az átviendő karakter fűzért (file-t) először analizálják, meghatározzák az egyes karakterek gyakoriságát. A kód meghatározása egy kiegyensúlyozatlan fa (Huffman kódfa) felépítésével történik. Az adatokat a továbbítás előtt a kódfa segítségével átkódolják.

  • A dekódoláshoz a vételi oldalon szükség van a kódfára is, ezért az adatok előtt ezt is továbbítani kell. File-ok átvitelénél ez nem jár különösebb hátránnyal, de folyamatos adatátvitelnél ez nem használható.

  • Dinamikus Huffman kódolás

    • Az adó és a vevő az átvitel közben dinamikusan építi a kódfát. Ha a soron következő karakter benne van a kódfában, akkor eszerint átkódolva továbbítják, ellenkező esetben az eredeti alakjában továbbítják. A kódfát mindkét esetben mindkét oldalon aktualizálják, és a további karaktereket már az aktualizált kódfa alapján kódolják.

    • Szöveg átvitele esetén a tömörítés mértéke jelentős, ezért ezt a tömörítési módszert számos kommunikációs alkalmazásban használják, mint például a V.32 modemekben.

  • Adatkapcsolati réteg / 24


    Hiba vez rl s error control

    Hiba vezérlés (Error control)

    A hiba érzékelés módszereit korábban megismertük.

    Ezek alkalmazásával egy pont-pont kapcsolatban a vevő adott valószínűséggel megállapít-hatja hiba jelenlétét az átvitt bit-folyamban (keretben).

    Egyetlen bit-hiba esetén is az egész keretet el kell dobni. A keret elvesztését az alkalmazói programnak (vagy valamelyik közbenső protokollnak) kell észlelnie, és gondoskodnia kell a megszerzéséről. Az ilyen átvitelt best try transmission-nak vagy connectionless mode transmission-nak (kapcsolat nélküli átviteli mód) nevezzük.

    Ennek alternatívája a reliable transmission vagy connection-oriented transmission (kapcsolat orientált átviteli mód). Hiba észlelése esetén a kommunikáló feleknek meghatározott vezérlő eljárások segítségével biztosítaniuk kell a hibátlan üzenet továbbítást.

    A hibátlan üzenettovábbításon a nagy valószínűséggel hibamentes, ismétlődésmentes és helyes sorrendben érkező üzenettovábbítást értjük.

    A hibát a vevő jelezi az adónak, amely újraküldi a hibás üzenetet.

    A hibakezelésnek ezt a módját hiba vezérlésnek (error control) nevezzük.

    A hiba vezérlés más vezérlő mechanizmusokkal együtt alkotja az adatkapcsolati protokollt (data link control protocol).

    Adatkapcsolati réteg / 25


    Hiba vez rl s

    Hiba vezérlés

    • A vevő állomás megvizsgálja a bejövő keretet, hogy hibátlan-e, és egy rövid válasz üzenetet (nyugta-keretet) küld a feladó állomásnak, hogy nyugtázza a keret hibátlan megérkezését, vagy kérjen egy új példányt a hibásan vett keretről.

    • Ezt a hiba vezérlést automatikus ismétlés kérésnek (automatic repeat request= ARQ) nevezik.

    • Két változata van:

      • Tétlen (idle RQ) módú ismétlés kéréssel

        • Karakter-orientált átvitelnél használják. Az adó addig nem küld újabb keretet, amíg a vevő nem nyugtázza a keret megérkezését. Gyenge a kapcsolat kihasználtsága. Csak rövid távolság és alacsony átviteli sebesség esetén használható.

        • (Nem tárgyaljuk részletesen.)

      • Folyamatos (continuous RQ) módú ismétlés kéréssel

        • Az adó nem vár a vevő nyugtájára a következő keret küldéséhez. Az elküldött keretek nyugtáinak beérkezéséig azonban a már elküldött kereteket egy pufferben (az újraküldési listában) tárolja az esetleges újraküldés céljából.

        • A nyugtázás megoldható kizárólag pozitív nyugta (positive acknowledgment = ACK) küldésével. Ekkor az adó a hibásan továbbított keretekről a hiányzó nyugtákból szerez tudomást.

    Adatkapcsolati réteg / 26


    Hiba vez rl s1

    Hiba vezérlés

    • Folyamatos (continuous RQ) módú ismétlés kéréssel

      • A másik nyugtázási módszernél a vevő negatív nyugtával (negative acknowledgment = NAK) jelzi az adónak hibás keret érkezését.

      • Az ismétlés kérés is kétféleképpen működhet.

        • Szelektív ismétlés kérés (Selective repeat)

          • Csak a hibás kereteket kell újraküldeni. A vevő az újraküldött kereteket a megfelelő helyre illeszti a pufferében. Ez a módszer hatékonyabb, mint a Go-back-N módszer, de nagyobb a puffer-igénye.

        • Visszaugrás N kerettel (Go-back-N)

          • A vevő a hibás keret után küldött magasabb sorszámú kereteket eldobja, és a hibásan érkezett kerettől kezdve újra kéri a kereteket függetlenül attól, hogy az adó egyszer már továbbította azokat.

      • A fentiekből következően a kereteket sorszámozni kell.

      • Az adatkapcsolat egy másik fontos összetevője a hiba vezérlés mellett az adatfolyam vezérlés (flow control).

      • Ha a vevő állomás nem képes olyan ütemben feldolgozni az adatkereteket, mint ahogyan azokat az adó továbbítja, a pufferei megtelnek. A vevőnek és az adónak megfelelő vezérlési sémával kell rendelkeznie ennek megoldására.

    Adatkapcsolati réteg / 27


    Hiba vez rl s2

    Hiba vezérlés

    • Folyamatos (continuous RQ) módú ismétlés kéréssel

      • A folyamatos RQ hiba vezérlés működéséhez kétirányú kapcsolat szükséges.

      • A legtöbb esetben az információs keretek is mindkét irányban áramolnak (duplex kapcsolat). Ekkor megoldható, hogy a nyugtákat az információs csomagokba ágyazzák. Ezt a megoldást piggyback acknowledgment-nek nevezik.

      • A fent említett működési módok közül a szelektív ismétlés pozitív nyugtázással változatot ismerjük meg részletesebben.

    Adatkapcsolati réteg / 28


    Hiba vez rl s3

    Hiba vezérlés

    • Folyamatos (continuous RQ) módú ismétlés kéréssel

      • Szelektív ismétlés pozitív nyugtázással

      • A következő ábrákon a kapcsolati protokoll működésének egyik irányát mutatjuk be.

      • A Primary (P) állomás információ-kereteket (I) küld a Secondary (S) állomásnak, amely nyugta kereteket (ACK) küld vissza.

      • A P állomás újra átviteli listája és az S állomás vételi listája az adatkapcsolati protokoll belső működését szolgálja. Az adatkapcsolati réteg és a magasabb protokoll réteg közötti kommunikációt külön FIFO listák segítik.

      • Az adó állomás V(Send) változója a következő új kerethez rendelendő sorszámot tárolja.

      • A vevő állomás V(Receive) változója annak a keretnek a sorszámát tárolja, amelyet sorrendhelyesen kapnia kell.

      • A következő ábra azt az esetet mutatja, amikor egy információs keret (I-frame) hibásan érkezik:

    Adatkapcsolati réteg / 29


    Hiba vez rl s4

    N

    N+2

    N+5

    N+5

    N+4

    N+3

    N+1

    V(S)

    N+4

    A kapcsolat

    újra átviteli

    listája

    N+2

    N+3

    N+1

    N+3

    N+1

    N+1

    N+4

    N+2

    N+2

    N+1

    N

    N

    N

    N+1

    N+3

    N+1

    N+4

    Primary(P)

    I(N)

    I(N+1)

    I(N+2)

    I(N+3)

    I(N+4)

    I(N+1)

    I(N+5)

    I(N)

    I(N+3)

    I(N+1)

    I(N+2)

    I(N+5)

    I(N+1)

    I(N+4)

    ACK(N)

    ACK(N+2)

    ACK(N+4)

    ACK(N+3)

    ACK(N+1)

    Idő

    Secondary(S)

    I(N)

    I(N+2)

    I(N+3)

    I(N+4)

    I(N+1)

    I(N+5)

    N

    N+2

    N+5

    N+2

    N+2

    N+2

    A kapcsolat

    vételi

    listája

    N+3

    N+3

    N+3

    N+4

    N+4

    N+1

    N

    N+1

    N+1

    N+1

    N+1

    N+1

    N+5

    V(R)

    Szelektív ismétlés

    Hibás keret

    Hiba vezérlés

    Adatkapcsolati réteg / 30


    Hiba vez rl s5

    Hiba vezérlés

    • Folyamatos (continuous RQ) módú ismétlés kéréssel

      • Szelektív ismétlés pozitív nyugtázással

      • Tegyük fel, hogy az N+1. információs keret sérül.

      • S minden hibátlan keretet egy ACK kerettel nyugtáz.

      • S nyugtázza az N, N+1, N+2, N+3… információs keretet.

      • Amikor P veszi az N+2. keret nyugtáját, észleli, hogy az N+1. keret nincs nyugtázva.

      • P ún. ‘újra átviteli állapotba’ (retransmission state) kerül, lehetővé téve több hibás keret kezelését.

      • Ebben az állapotban új keretek továbbítása szünetel mindaddig, amíg az összes nyugtázatlan keretet újra nem küldi.

      • P eltávolítja az N+2. keretet a listából, majd újra küldi az N+1. Keretet, mielőtt az N+5. keretet küldené.

      • Az N+1. keret megérkezésekor S átadja a vételi listában lévő kereteket feldolgozásra a magasabb szintű protokollnak.

  • A következő ábra azt az esetet mutatja, amikor egy nyugta keret (ACK-frame) sérül :

  • Adatkapcsolati réteg / 31


    Hiba vez rl s6

    N

    N+4

    N+3

    N+2

    N+1

    N+4

    V(S)

    N+3

    N+2

    N

    N+2

    N+1

    N+1

    N+3

    N+1

    N

    N

    N

    N

    N+2

    N

    N+3

    I(N)

    I(N+1)

    I(N+2)

    I(N+3)

    I(N)

    I(N)

    I(N+2)

    I(N+1)

    I(N+3)

    I(N)

    ACK(N)

    ACK(N+1)

    ACK(N+2)

    ACK(N+3)

    ACK(N)

    Idő

    I(N)

    I(N+1)

    I(N+2)

    I(N+3)

    I(N)

    N

    N+1

    N+2

    N+3

    V(R)

    N

    N+1

    N+2

    N+3

    N+4

    N+4

    Hiba vezérlés

    A kapcsolat

    újra átviteli

    listája

    Primary(P)

    Secondary(S)

    A kapcsolat

    vételi

    listája

    Szelektív ismétlés

    Hibás ACK keret

    Adatkapcsolati réteg / 32


    Hiba vez rl s7

    Hiba vezérlés

    • Folyamatos (continuous RQ) módú ismétlés kéréssel

      • Szelektív ismétlés pozitív nyugtázással

      • Tegyük fel, hogy az N. nyugta keret (ACK) sérül.

      • P az N+1. ACK keret vételekor észleli, hogy az N. keret még nyugtázásra vár, ezért újra elküldi.

      • Az újra küldött N. keret megérkezésekor S a V(R) változóból megállapítja, hogy ez a keret egyszer már hibátlanul megérkezett.

      • S elveti a keretet, de küld egy nyugta keretet róla informálva P-t, hogy eltávolíthatja az N. keretet az újra küldési listából.

    Adatkapcsolati réteg / 33


    Adatfolyam vez rl s flow control

    Adatfolyam vezérlés (Flow control)

    • A folyamatos (continuous RQ) módú ismétlés kéréssel

      • A vevő állomás pufferei megtelhetnek, és ekkor nem képes több keret befogadására.

      • Az okok lehetnek:

        • hibás keret érkezik, és a később küldött keretek nem dolgozhatók fel, amíg az újraküldött keret nem érkezik meg,

        • túl kis méretű puffer,

        • a vevő számítógép nem képes olyan ütemben feldolgozni a kereteket, mint amilyen ütemben érkeznek.

      • Gondoskodni kell valamilyen vezérlő mechanizmusról, amellyel a keret küldés leállítható, ha a vevő puffere megtelik.

      • Ezt a mechanizmust adatfolyam vezérlésnek (flow control) nevezzük.

      • A folyamatos RQ protokoll esetén a csúszó ablakos (sliding window) megoldást használják.

      • Lényege, hogy az adó nyugta érkezéséig csak korlátozott (K) számú keretet küldhet el. Ha a vevő puffere megtelik, leállítja a nyugták küldését. Az adó közben elküldi a számára megengedett maximális számú keretet, majd leállítja a keretek továbbítását. Ha egy nyugta beérkezik, akkor újraindítja a keret továbbítást.

    Adatkapcsolati réteg / 34


    Adatfolyam vez rl s

    Adatfolyam vezérlés

    • A folyamatos (continuous RQ) módú ismétlés kéréssel

      • Az ablak lényegében az adó újraküldési listájának azon része, amely az elküldött, de még nem nyugtázott kereteket tartalmazza. Az ablak elejét és végét egy-egy mutató (alsó és felső ablakhatár) jelzi.

      • Ha egy nyugta érkezik, az alsó ablakhatár lép tovább, ha egy adatkeret kimegy, a felső ablakhatár lép tovább. Ezért nevezik csúszó ablakos megoldásnak.

      • Az ablak mérete nem növekedhet a protokollban rögzített méret fölé.

      • Az ablak maximális mérete jelentős hatással van az átviteli csatorna kihasználására.

      • Mérete függ

        • a maximális keret mérettől,

        • a rendelkezésre álló puffer méretétől,

        • a kapcsolat késleltetésétől és

        • az adatátviteli sebességtől.

    Adatkapcsolati réteg / 35


    Adatfolyam vez rl s1

    Az adattovábbítás megáll

    Nyugtára

    váró keretek

    Elküldésre váró

    keretek

    Már nyugtázott

    keretek

    Az átvitel

    sorrendje

    ---

    N

    N+1

    N+2

    N+3

    N+4

    N+5

    N+6

    N+7

    N+8

    Alsó ablak-határ

    Felső ablak-határ

    Ablakméret K= 3

    Szelektív ismétlés

    Csúszó ablak

    Adatfolyam vezérlés

    Adatkapcsolati réteg / 36


    Adatfolyam vez rl s2

    Adatfolyam vezérlés

    • A folyamatos (continuous RQ) módú ismétlés kéréssel

      • Keretsorszámok

      • A nyugtázás és az újraküldés bonyolításához a kereteket sorszámozni kell.

      • A keretsorszámokat minden információs- és nyugtakeret tartalmazza.

      • A keretsorszám számára fenntartott mező a lehető legrövidebb legyen.

      • Maximális keretsorszám >= 2 K (2 x ablakméret)

      • Ennek magyarázata, hogy abban a legrosszabb esetben is, amikor az adó K számú keretet küldött és mindegyik nyugtakeret hibás, a vevőnek tudnia kell, hogy a következő K számú keretből melyik keret új.

      • A következő keret sorszáma:

      • modulo-2K (i+1),

      • ahol i az utoljára elküldött keret sorszáma.

    Adatkapcsolati réteg / 37


    Adatfolyam vez rl s3

    Adatfolyam vezérlés

    • A folyamatos (continuous RQ) módú ismétlés kéréssel

      • A kapcsolat kihasználtsága

      • Jelölések:

      • Ua kapcsolat kihasználtsága

      • Ka csúszó ablak mérete

      • Tixa keret továbbításának ideje (N/R)

      • Tpa kapcsolat késleltetése (S/V)

      • aTp / Tix

      • Sadó - vevő távolsága

      • Vjel terjedési sebesség

      • Rátviteli sebesség

      • Nkerethossz

    Adatkapcsolati réteg / 38


    Adatfolyam vez rl s4

    Adatfolyam vezérlés

    • A folyamatos (continuous RQ) módú ismétlés kéréssel

      • A kapcsolat kihasználtsága

  • Példa:

    • Műholdas kapcsolat esetén a Tp sokkal nagyobb, mint Tix.

    • S = 50 000 km

    • V = 2 x 108 m/s

    • N = 1000 bit

    • R = 1 Mbps

    • Tix= 1 ms(N/R)

    • Tp = 250 ms(S/V)

    • a = 250(Tp / Tix)

    • Elméletileg akár 250 keret is úton lehet az adó és a vevő között.

    • 100%-os kihasználtsághoz K = 500 szükséges, mivel az első keret nyugtája nem érkezik meg előbb, mint 500 ms (2 Tp).

  • Adatkapcsolati réteg / 39


    Adatfolyam vez rl s5

    Adatfolyam vezérlés

    • A folyamatos (continuous RQ) módú ismétlés kéréssel

      • A kapcsolat kihasználtsága

      • Általánosan:

        • U = 1haK >= 1 + 2a

        • U = K Tix/(Tix+ 2 Tp) = K/(1 + 2a)haK < 1 + 2a

    Adatkapcsolati réteg / 40


    Adatfolyam vez rl s6

    Adatfolyam vezérlés

    • A folyamatos (continuous RQ) módú ismétlés kéréssel

      • A kapcsolat kihasználtsága

      • Példa

        • N = 1000 bit

        • Protokoll: folyamatos RQ

        • V = 2 x 108 m/s

        • Hiba arány elhanyagolható

    • S = 1 km,

    • R = 1 Mbps,

    • K = 2

      • Tp = 5 x 10-6 s

      • Tix = 10-3 s

      • a = 5 x 10-3

      • U = 1, mivel K > (1+2a)

    • S = 10 km,

    • R = 200 Mbps,

    • K = 7

      • Tp = 5 x 10-5 s

      • Tix = 5 x 10-6 s

      • a = 10

      • U = K/(1 + 2a) = 0.33,

      • mivel K < (1+2a)

    • S = 50 000 km (műhold),

    • R = 2 Mbps,

    • K = 127

      • Tp = 0.25 s

      • Tix = 5 x 10-4 s

      • a = 500

      • U = K/(1 + 2a) = 0.127,

      • mivel K < (1+2a)

    A példából is látható, hogy a csúszó ablak (K) méretének megválasztása jelentős hatással van a kapcsolat kihasználtságára.

    Adatkapcsolati réteg / 41


    Kapcsolat menedzsment link management

    Kapcsolat menedzsment (Link management)

    • A hiba- és az adatfolyam vezérlés csak a kertek helyes továbbításával foglalkozik nem tökéletes kommunikációs vonalon.

    • A hibamentes kommunikációhoz azonban a kommunikáló feleket megfelelően inicializálni kell. Például azonos keret sorszámról kell indulniuk. Ezt az inicializáló fázist kapcsolat felépítésnek (link setup) nevezzük. A kommunikáció befejezésekor a kapcsolatot meg kell szüntetni. Ezt a kapcsolat lebontásának (link disconnect) nevezzük. E két fázis együttes neve a kapcsolat menedzsment (Link management).

    • A kapcsolat akkor épül fel, amikor a két fél adatkapcsolati protokollja bizonyos egyezményes vezérlő (control vagy supervisory) keretek cseréjével ebben megállapodik.

    • A kapcsolat felépítését természetesen valamilyen alkalmazói program vagy magasabb szintű protokoll kezdeményezi.

    • Az egyes rétegek szolgáltatásait (szolgálatait) a felette álló réteg a megfelelő szolgálati primitív meghívásával veszi igénybe, illetve egy szolgáltatás réteg a szolgáltatás eredményét egy megfelelő szolgálati primitív meghívásával adja át a felette álló rétegnek.

    Adatkapcsolati réteg / 42


    Kapcsolat menedzsment id diagram

    Forrás állomás

    Cél állomás

    LS_user

    LS_user

    Adatkap-csolati

    réteg

    Adatkap-csolati

    réteg

    L_CONNECT.request

    SETUP-

    frame

    DISC

    frame

    V(R) := 0

    stb.

    V(S) := 0

    stb.

    L_CONNECT.indication

    UA-

    frame

    UA-

    frame

    L_CONNECT.confirm

    L_DATA. request

    I-frame

    L_DATA.indication

    ACK-

    frame

    L_DISCONNECT.request

    L_DISCONNECT.indication

    L_DISCONNECT.confirm

    Idő

    Kapcsolat menedzsment - idődiagram

    Adatkapcsolati réteg / 43


    Kapcsolat menedzsment

    Kapcsolat menedzsment

    • A LS_user (réteg) először egy L_CONNECT.request szolgáltatás primitívet küld a kapcsolati rétegnek. Ez egy visszaigazolt művelet, mivel amikor a forrás állomás kapcsolati protokollja a cél állomás kapcsolati protokolljával létrehozza a kapcsolatot, egy L_CONNECT.confirm primitívet küld a forrás LS_user-ének. Ez csak annyit jelent, hogy a két adatkapcsolati protokoll felépítette a kapcsolatot, de ez nem jelent kapcsolatot a két alkalmazói program vagy két magasabb szintű protokoll között.

    • Egy L_CONNECT.request érkezésekor a forrás inicializálja az állapotváltozóit, átküld egy kapcsolat-SETUP keretet a cél állomásnak. A cél állomás inicializálja a saját állapotváltozóit, küld egy L_CONNECT.indication primitívet a cél LS_user rétegének, majd visszaküld egy nyugta keretet a forrás állomásnak.

    • A nyugta keretek nincsenek számozva, ezért unnumbered acknowledgment (UA-frame) keretnek nevezzük.

    • A nyugta keret vételekor a forrás protokoll egy L_CONNECT.confirm primitív küldésével jelzi a forrás LS_user rétegnek, hogy a kapcsolat felépült, indulhat a kommunikáció (L_DATA.szolgáltatás).

    • A kommunikáció befejeztével a kapcsolat lebontása az L_DISCONNECT szolgáltatással történik, amely a kapcsolat felépítéséhez hasonlóan szintén egy visszaigazolt szolgáltatás.

    Adatkapcsolati réteg / 44


    Adatkapcsolati protokollok hdlc llc

    Adatkapcsolati protokollok (HDLC, LLC)

    • A szabványos adatkapcsolati protokollok széles választéka áll a különböző alkalmazások rendelkezésére.

    • Az egyes protokollok

      • az átvitel módjában,

      • az átvitel vezérlésében és

      • a szolgáltatás minőségében

    • különböznek.

    Adatkapcsolati réteg / 45


    Adatkapcsolati protokollok h igh level d ata l ink c ontrol

    Adatkapcsolati protokollok - High Level Data Link Control

    • High Level Data Link Control (HDLC)

    • Általános célú ISO protokoll, amely az IBM SDLC protokolljából fejlődött ki.

    • Pont-pont, pont-több pont kapcsolatokban és hálózatokban egyaránt használják.

    • Bit-orientált, szinkron protokoll, amely kapcsolat nélküli, és kapcsolat-orientált duplex átvitelt is lehetővé tesz.

    • Számos leszármazottja létezik, amelyeket különböző alkalmazási környezetben használnak:

      • Link access procedure, balanced (LAPB), amelyet az X.25 csomagkapcsolt hálózatban,

      • Link access procedure D channel (LAPD), amelyet az ISDN hálózatban,

      • Logical Link Control (LLC), amelyet LAN-okban

    • használnak.

    • A HDLC-t az alábbi hálózati konfigurációkban használják:

    Adatkapcsolati réteg / 46


    Adatkapcsolati protokollok hdlc

    Pont-pont kapcsolat,

    egy primary,

    egy secondary

    Parancsok

    Parancsok

    Parancsok

    Parancsok

    Primary

    Secondary

    Válaszok

    Válaszok

    Válaszok

    Primary

    Több-pont kapcsolat,

    egy primary,

    több secondary

    Válaszok

    Válaszok

    Secondary

    Secondary

    Pont-pont kapcsolat,

    két primary,

    két secondary

    Primary

    +

    secondary

    Primary

    +

    secondary

    A HDLC hálózati konfigurációi

    Adatkapcsolati protokollok - HDLC

    Adatkapcsolati réteg / 47


    Adatkapcsolati protokollok hdlc1

    Adatkapcsolati protokollok - HDLC

    A primary állomás által küldött kereteket parancsoknak (command), a secondary állomás által küldött kereteket pedig válaszoknak (response) nevezik.

    Az egyetlen primary és egy vagy több secondary állomással rendelkező hálózatokat kiegyensúlyozatlan (unbalanced) konfigurációknak, míg a két primary állomással bíró hálózatokat kiegyensúlyozott (balanced) konfigurációknak nevezik.

    Adatkapcsolati réteg / 48


    Adatkapcsolati protokollok hdlc2

    Adatkapcsolati protokollok - HDLC

    • A HDLC működési módjai

      • Normal response mode (NRM)

        • Kiegyensúlyozatlan konfigurációkban használják.

        • A másodlagos állomások csak akkor továbbíthatnak keretet, ha az elsődleges állomás erre felszólítja őket.

        • A kapcsolat lehet pont-pont vagy több pont.

      • Asynchronous response mode (ARM)

        • A másodlagos állomások is kezdeményezhetnek átvitelt anélkül, hogy erre az elsődleges állomástól engedélyt kapnának.

        • Pont-pont konfigurációkban és duplex kapcsolatokban alkalmazzák.

      • Asynchronous balanced mode (ABM)

        • Duplex pont-pont kapcsolatokban, elsősorban számítógép-számítógép, vagy számítógép- csomagkapcsolt hálózat kommunikációra használják.

        • Minden állomás egyenlő státusszal rendelkezik, és mindegyik megvalósítja mind a primary mind a secondary funkcióit.

    Adatkapcsolati réteg / 49


    Adatkapcsolati protokollok hdlc3

    Adatkapcsolati protokollok - HDLC

    • A HDLC keret formátumai

    • A keretek három osztálya létezik:

      • Számozatlan keret (Unnumbered farame)

        • A kapcsolat felépítésében és lebontásában játszik szerepet. Nem tartalmaz nyugtázási információt.

      • Információs keret (Information frame)

        • A tényleges információt hordozza (I-keret). ABM és ARM módban az I-keretek az ellenkező irányban áramló I-keretek nyugtáit is továbbítják (piggyback acknowledgment).

      • Felügyelői keret (Supervisory frame)

        • Hiba- és adatfolyam vezérlésre használják, ezért keret sorszámokat is hordoznak.

    Adatkapcsolati réteg / 50


    Adatkapcsolati protokollok hdlc4

    Keret-

    kezdet

    határoló

    Keret-

    vége

    határoló

    Keret-

    fejrész

    Információs

    mező

    Keret

    ellenőrző

    bitek

    száma

    8

    8/16

    8/16

    0 - N

    16/32

    8

    Flag

    Address

    Control

    Information

    FCS

    Flag

    átvitel iránya

    HDLC standard/kiterjesztett keret formátum

    Adatkapcsolati protokollok - HDLC

    Adatkapcsolati réteg / 51


    Adatkapcsolati protokollok hdlc5

    Control

    1 2 3 4 5 6 7 8

    0

    Information

    N(S)

    N(R)

    P/F

    N(S) = Adó sorszám

    N(R) = Vevő sorszám

    P/F = Poll/Final bit

    1 2 3 4 5 6 7 8

    Receiver ready - RR

    Receiver not ready - RNR

    Reject - REJ

    Selective reject - SREJ

    Supervisory

    1 0

    S

    N(R)

    P/F

    S

    HDLC standard control mező bit-definíció

    Adatkapcsolati protokollok - HDLC

    Adatkapcsolati réteg / 52


    Adatkapcsolati protokollok hdlc6

    Control

    1 2 3 4 5 6 7 8

    Unnumbered

    1 1

    M

    M

    P/F

    Unnumbered parancsok

    Set Asynchronous Response Mode (SARM)

    Set Asynchronous Response Extended Mode (SARME)

    Set Normal Response Mode (SNRM)

    Set Normal Response Mode Extended (SNRME)

    Set Asynchronous Balanced Mode (SABM)

    Set Asynchronous Balanced Mode Extended (SABME)

    Reset (RSET)

    Frame Reject (FRMR)

    Disconnect (DISC)

    Unnumbered válaszok

    Unnumbered Acknowledge (UA)

    Command Reject (CDMR)

    Frame Reject (FRMR)

    Disconnect Mode (DM)

    M

    HDLC standard control mező bit-definíció (folytatás)

    Adatkapcsolati protokollok - HDLC

    Adatkapcsolati réteg / 53


    Adatkapcsolati protokollok hdlc7

    Control

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

    Information

    0

    N(S)

    P/F

    N(R)

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

    1

    0

    S

    -

    P/F

    N(R)

    Supervisory

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

    Unnumbered

    1

    1

    M

    P/F

    M

    P/F

    -

    HDLC extended control mező bit-definíció

    Adatkapcsolati protokollok - HDLC

    Adatkapcsolati réteg / 54


    Adatkapcsolati protokollok hdlc8

    Adatkapcsolati protokollok - HDLC

    A HDLC keret formátumai

    A flag-ek határolják a keretet, az adat tarnszparenciát ‘0’ bit beszúrással biztosítják, ahogy azt a bit-orientált szinkron átvitelnél bemutattuk.

    A keret ellenőrző (Frame Check Sequence) a CRC algoritmussal készül.

    Az cím (Address) NRM módban a primary által feladott keretben a Secondary állomás címét, csoport címet vagy broadcast címet tartalmaz, a secondary által feladott keretben pedig a secondary címét tartalmazza.

    ABM módban a (pont-pont kapcsolat miatt) a címet nem így használják, ez a mező a parancsok és a válaszok irányát tárolja.

    A P/F (poll/final) bit jelzi a vevőnek, hogy a keretet nyugtázni kell-e.

    Az N(S) és N(R) mezők a keret sorszámokat tárolják. A mező hossza egyben meghatározza a csúszó ablak méretét (0-7). A kiterjesztett formátumban a mezők 7 bitesek, így az ablak hossza 0-127 lehet.

    Adatkapcsolati réteg / 55


    Adatkapcsolati protokollok hdlc9

    Adatkapcsolati protokollok - HDLC

    A HDLC keret típusai

    Az Unnumbered kereteket a kapcsolat menedzsmentre (felépítés és lebontás) használják

    A Supervisory kereteket a secondary állomás fogadókészségének jelzésére, és nyugtázásra használják.

    • A protokoll működése

    • Kapcsolat menedzsment

    • Az adattovábbítás előtt az adó és a vevő között logikai kapcsolatot kell felépíteni, az adattovábbítás befejezésekor pedig le kell bontani.

    • Az adatátvitel

    • Az adatátvitel a folyamatos RQ protokoll működési módját követi. Magába foglalja a hiba- és az adatfolyam vezérlést.

    • A hiba vezérlés működhet:

      • szelektív ismétlés kéréssel (Selective repeat) vagy

      • visszaugrás N kerettel (Go-back-N)

    • módon.

    • Az adatfolyam vezérlés a csúszó ablakos mechanizmuson alapul.

    Adatkapcsolati réteg / 56


    Adatkapcsolati protokollok hdlc10

    Forrás állomás

    Cél állomás

    Adatkap-csolati

    réteg

    Adatkap-csolati

    réteg

    LS_user

    LS_user

    SNRN/

    SABM

    L_CONNECT.request

    L_CONNECT.indication

    UA

    L_CONNECT.confirm

    L_DATA. request

    I(DATA)

    L_DATA.indication

    RR

    L_DATA. request

    I(DATA)

    L_DATA.indication

    RR

    L_DISCONNECT.request

    DISC

    L_DISCONNECT.indication

    UA

    L_DISCONNECT.confirm

    A felhasználói- és az adatkapcsolati réteg együttműködése

    Adatkapcsolati protokollok - HDLC

    Adatkapcsolati réteg / 57


    Adatkapcsolati protokollok l ogical l ink c ontrol llc

    • Az LLC a HDLC leszármazottja, amelyet LAN-okban alkalmaznak.

    • A két alapvető LAN típus:

      • busz

      • gyűrű

    • Mindkettő osztott átviteli médiumot használ a keretek továbbítására.

    • A közeg hozzáféréshez osztott algoritmust használnak, nincs kitüntetett számítógép, amely ezt vezérelné.

    DTE

    DTE

    DLP

    DLP

    Gyűrű

    Osztott busz

    DLP = Data Link Protocol

    Adatkapcsolati protokollok - Logical Link Control (LLC)

    Adatkapcsolati réteg / 58


    Adatkapcsolati protokollok llc

    Adatkapcsolati protokollok - LLC

    • Logical Link Control

    • LAN-oknál az adatkapcsolati réteg két alrétegből áll:

      • Közeg hozzáférési alréteg (MAC = Medium Access Control)

        • Megvalósítja az osztott közeghozzáférési algoritmust.

      • Logikai adatkapcsolat vezérlő alréteg (LLC)

        • Az LLC mindig a két kommunikáló végberendezés közötti adatkapcsolati funkciókat végzi (peer to peer), mivel nincs egyéb közvetítő eszköz közöttük.

    • Szolgálatok (Services)

      • Kapcsolat-orientált (Connection-oriented service)

        • Az adatátvitel előtt logikai kapcsolat épül ki az állomások között, amely elvégzi a hiba- és adatfolyam vezérlést az adatátvitel ideje alatt.

      • Kapcsolat- és nyugtázás nélküli (Unacknowledged connectionless service)

        • Gyors működésű, hatékony, a hiba kezelést egy magasabb protokoll réteg végzi.

      • Kapcsolat nélküli, nyugtázással (Acknowledged connectionless service)

        • A keret megérkezését az ellenkező oldali protokoll nyugtázza anélkül, hogy logikai kapcsolat felépülne a két állomás között.

        • Olyan idő kritikus ipari alkalmazásoknál használják, ahol a kapcsolat felépítésével járó időkésleltetés nem megengedett.

      • Kapcsolat nélküli, válasz kérés (Obtain reply)

        • A távoli állomástól adat kérhető anélkül, hogy kapcsolat épülne fel az állomások között.

    Adatkapcsolati réteg / 59


    Adatkapcsolati protokollok llc1

    Forrás állomás

    Cél állomás

    Felhasználói

    (hálózati) réteg

    LLC

    réteg

    Felhasználói

    (hálózati) réteg

    L_DATA.request

    L_DATA.indication

    L_DATA_ACK.request

    Adatküldés

    nyugtázás

    nélkül

    L_DATA_ACK.indication

    L_DATA_ACK_

    STATUS.indication

    Adatküldés

    nyugtázással

    L_REPLY.request

    L_REPLY_UPDATE.request

    L_REPLY_

    STATUS.indication

    L_REPLY_UPDATE_

    STATUS. indication

    Adatkérés

    és

    válasz

    LLC felhasználói szolgálat-primitívek (kapcsolat nélküli)

    Adatkapcsolati protokollok - LLC

    Adatkapcsolati réteg / 60


    Adatkapcsolati protokollok llc2

    Forrás állomás

    Cél állomás

    Felhasználói

    (hálózati) réteg

    LLC

    réteg

    Felhasználói

    (hálózati) réteg

    L_DATA_CONNECT.request

    L_DISCONNECT.request

    L_CONNECT.request

    L_RESET.request

    Alapvető szolgálatok

    L_RESET.indication

    L_DISCONNECT.indication

    L_DATA_CONNECT.indication

    L_CONNECT.indication

    L_FLOWCONTROL.request

    Kapcsolat

    felépítés

    L_ DATA_CONNECT.confirm

    L_ DISCONNECT.confirm

    L_ CONNECT.confirm

    L_ RESET.confirm

    L_ FLOWCONTROL.indication

    Adat-

    átvitel

    L_DATA_CONNECT.request

    L_DATA_CONNECT.indication

    L_ DATA_CONNECT.confirm

    Kapcsolat

    lebontás

    Kiegészítő szolgálatok

    LLC felhasználói szolgálat-primitívek (kapcsolat-orientált)

    Adatkapcsolati protokollok - LLC

    Adatkapcsolati réteg / 61


    Adatkapcsolati protokollok llc3

    Adatkapcsolati protokollok - LLC

    A RESET és FLOWCONTROL primitívek segítségével a felhasználó befolyásolhatja az adatfolyam vezérlést.

    A RESET arra való, hogy megszakítsa a kapcsolatot, ha a magasabb réteg sorrenden kívül érkező adatokat észlel.

    Az L_FLOWCONTROL.request primitívvel a felhasználó az általa fogadható adatok mennyiségét jelzi a helyi LLC protokollnak.

    Az L_FLOWCONTROL.indication primitívvel az LLC protokoll adja meg a felhasználónak, hogy mennyi adatot képes fogadni.

    Ha a megadott adatmennyiség 0, az adatok átvitele felfüggesztődik.

    A protokoll működése

    Az LLC keret formátum alább látható.

    A címek csak az LLC szerviz elérési pontokra (SAP = Service Access Point) vonatkoznak. A fizikai eszközök címeit majd a MAC keretek tartalmazzák, amelyek információ mezője hordozza a teljes LLC keretet.

    Az LLC keret nem tartalmaz hiba ellenőrző kódot.

    Tehát a hálózati eszközök címzését és az hiba detektálását a MAC réteg végzi el.

    Az LLC kapcsolat-orientált szolgáltatása nagyon hasonlít a HDLC protokoll működéséhez, kivéve, hogy a fizikai keret képzése és a hiba érzékelés a MAC alrétegbe lett áthelyezve.

    Adatkapcsolati réteg / 62


    Adatkapcsolati protokollok llc4

    Keret formátum

    Byte

    1

    1

    1

    M

    Destination

    Address

    Source

    Address

    Control

    Information

    Control mező bit definíció

    1 2 3 4 5 6 7 8

    Bitek

    0

    N(S)

    P/F

    N(R)

    Information frame

    Supervisory frame

    1

    0

    S

    P/F

    N(R)

    Unnumbered frame

    1

    1

    M

    P/F

    M

    N(S), N(R) = Adó és vevő sorszámok

    S = Supervisory funkció definíció

    M = Módosító funkció definíció

    P/F = Poll/Final bit

    LLC protokoll mező definíciók

    Adatkapcsolati protokollok - LLC

    Adatkapcsolati réteg / 63


    Adatkapcsolati protokollok llc5

    Adatkapcsolati protokollok - LLC

    • A MAC alréteg szolgáltatása

    • A MAC alréteg működése a fizikai hálózat működésének függvénye. Ettől függetlenül az LLC protokoll egy standard szolgálat készlettel veheti igénybe a MAC alréteg szolgáltatását.

    • A service primitívek:

      • MA_UNIDATA.request

      • MA_UNIDATA.indication

      • MA_UNIDATA.confirmation

    • A LAN működésétől függően a MAC réteg visszajelezheti

      • az átviendő adat sikeres útba indítását, vagy

      • az adat sikeres kézbesítését.

    Adatkapcsolati réteg / 64


    Adatkapcsolati protokollok llc6

    Forrás állomás

    Cél állomás

    LLC réteg

    MAC réteg

    LLC réteg

    Helyi visszaigazolás

    MA_UNIDATA.request

    MA_UNIDATA.indication

    MA_UNIDATA.confirm

    Távoli visszaigazolás

    MA_UNIDATA.request

    MA_UNIDATA.indication

    MA_UNIDATA.confirm

    MAC alréteg szolgálat-primitívek

    Adatkapcsolati protokollok - LLC

    Adatkapcsolati réteg / 65


    Irodalom

    Irodalom

    • Stallings W.

      • Data and Computer Communications, Fifth Edition. Prentice-Hall, Inc. 1997.

    • Fred Halsall.

      • Data Communications, Computer Networks and Open Systems, Fourth Edition. Addison-Wesley Publishers Ltd. 1996.

    • Andrew S. Tanenbaum.

      • Számítógép-hálózatok, Panem Könyvkiadó Kft. 1999.

    Adatkapcsolati réteg / 66


  • Login