Процедуры протокола х.25/3

Передача данных.

Размер поля данных может составлять от 16 до 4096 байт.

Процедура сброса.

Используется в случае ошибок в конкретном виртуальном канале. Инициируется пакетами «Запрос сброса» (Reset Request) или «Индикация сброса» (Reset Indication) от DTE или DCE. Виртуальный канал не разъединяется. Производится его инициализация. Счетчики пакетов на обоих концах устанавливаются в "0". Все пакеты находящиеся в пути аннулируются.

Процедура рестарта.

Применяется в случае серьезных ошибок, затрагивающих весь интерфейс DTE / DCE. Разъединяются все виртуальные каналы между DTE и DCE. Далее надо все каналы устанавливать заново. Используются пакеты: «Запрос рестарта» (Restart Request) и «Индикация рестарта» (Restart Indication).

Передача срочных данных.

Предусмотрена возможность передавать данные не соблюдая процедур управления потоком.

Для этого применяется пакет «Прерывание» (Interrupt). Максимальная длина данных в пакете — 32 байта. Этот пакет обходит все очереди в пути следования и принимается на другом конце, даже если ООД не принимает обычные данные. На каждый пакет (см. рис.4.18.) посылается подтверждение приема (Interrupt Confirmation). Передающее ООД не посылает следующий пакет «Прерывание» пока не получит подтверждение на предыдущий.

Рис.4.18

Необязательные услуги. Их достаточно много. Среди них, например:

Повторная передача пакетов (с помощью специального пакета «Reject» (Отказ). DTE может запросить передачу ей пакетов с указанного номера P(R) и всех следующих за ним).

Переадресация вызова. Если вызываемое DTE неисправно или занято, то вызов пересылается сетью в другой DTE.

Формирование замкнутой группы пользователей. Эти пользователи могут взаимодействовать только друг с другом. Можно, например, разрешить DTE давать исходящие вызовы без ограничений, но принимать входящие вызовы только от замкнутой группы пользователей.

Реверсивная тарификация (просьба к сети возложить все расходы по оплате на вызываемого абонента) и т.д.

Уровень управления информационным каналом

На этом уровне применяются протоколы двух типов — байт-ориентированные и бит-ориентированные.

Наиболее известные байт-ориентированные протоколы:

• BSC – для систем телеобработки данных фирмы IBM;

• DDCMP – фирмы DEC для связи ЭВМ типа PDP-11.

Бит-ориентированные протоколы являются более совершенными. Родоначальником явился протокол SDLC (синхронного управления звеном данных) фирмы IBM, примененный в сетях SNA для ЭВМ IBM 360/370. В настоящее время – это рекомендованный МККТТ протокол HDLC.

Протокол bsc

Название протокола BSC (Binary Synchronous Communication) переводится как двоичная синхронная связь. Сообщения в данном протоколе разбиваются на блоки фиксированной длины. При передаче блок защищается от ошибок циклическим кодом. Используется режим с РОС и обнаружением ошибок. На рисунке 4.19 показан общий формат протокольного блока. Используется ряд специальных символов:

• НЗ – начало заголовка;

• НТ – начало текста;

• КБ – конец блока.

К роме того имеется поле КПБ - контрольная последовательность блока (16 бит). В нем помещается остаток от деления содержимого блока на образующий полином g(x) = x¹⁶+x¹²+x⁵+1.

Рис.4.19.

Специальные символы НЗ, НТ, КБ и другие используются для управления передачей (Именно поэтому протоколы такого типа называют байт-ориентированными). В том случае, когда необходимо передать произвольные данные (например, программы), где внутри поля «текст» могут встретиться сочетания бит, повторяющие спецсимволы, применяется кодонезависимый режим. Один выбранный спецсимвол АР1 (см. рис.4.20.) показывает, что следующий за ним символ является служебным.

Р ис.4.20

Если при выдаче в КС оказывается, что внутри поля «Данные» есть сочетание бит, соответствующее АР1, то передающая станция вставляет перед таким сочетанием еще один символ АР1. На приеме этот дополнительный АР1 стирается.

При выдаче в КС каждый сформированный блок окаймляется еще двумя специальными символами (см. рис.4.21.):

• PAD – символ-заполнитель (в начале и в конце блока);

• S YN – символы для управления символьной синхронизацией передатчика и приемника.

Рис.4.21

Станции звена определяются как главная (которая ведет передачу сообщений) и зависимая (принимает сообщения и формирует ответы). На рисунках 4.22. и 4.23. показаны процедуры установления соединения и передачи данных. Значок * означает поражение блока или ответа ошибками в КС.

При передаче данных возможно применение вместо одного ответа-подтверждения «Да» двух чередующихся подтверждений: «АР1»«1» — на нечетные блоки, «АР1»«0» — на четные блоки. Это позволяет исключить ошибки типа потери и дублирования блоков.

Протокол HDLC

Протокол HDLC (High Level Data Link Control) — высокоуровневая процедура управления каналом данных — является одним из основных протоколов второго уровня. Этот протокол поддерживается МОС и МККТТ и является составной частью рекомендации МККТТ Х.25. Его основой послужил протокол SDLC фирмы IBM. Можно указать на следующие характерные особенности данного протокола:

• является бит-ориентированным (обеспечивает кодовую прозрачность);

• содержит средства для защиты от ошибок и отказов;

• может работать в двухточечных, многоточечных и кольцевых линиях;

• обеспечивает обмен в полудуплексном и дуплексном режимах;

• позволяет работать в спутниковых каналах (при большом времени распространения сигнала в линиях).

Обеспечение прозрачности.

В протоколе применяется только одна служебная 8-битовая комбинация F (flag) = 01111110, которая называется флаговой. Последовательность, ограниченная с двух сторон такими флагами, распознается как кадр (см. рис.4.24.).

Рис.4.24.

Кодовая прозрачность кадра обеспечивается методом bit stuffing (вставки битов). Процесс пользователя может поместить в поток бит во внутренней части кадра последовательность ...01111110..., совпадающую с флаговой (см. рис.4.25.).

Р ис.4.25.

Передатчиком после каждых пяти подряд идущих единиц вставляется лишний "0", а приемник этот лишний "0" вычеркивает (стирает).

На битовом уровне используются еще 2 метода:

1. обрыв кадра — передача в канал последовательности от 7 до 14 подряд идущих единиц. После этого может начинаться передача следующего кадра, а кадр с обрывом игнорируется принимающей станцией (Это позволяет экономить время при обнаружении ошибок).

2. перевод канала в пассивное состояние — передача в канал 15 и более последовательных единиц. После этого для возобновления обмена необходима процедура восстановления канала.

Синхронизация.

В се промежутки между кадрами заполняются флаговыми комбинациями, что способствуют сохранению синхронизации между приемником и передатчиком (рис.4.26.).

Рис.4.26

Ф ормат кадра протокола HDLC показан на рисунке 4.27.

Рис.4.27.

Здесь:

• А – восьмибитовое поле адреса (до 255 адресов);

• С – поле управления;

• FCS – проверочная последовательность кадра;

• I – информационное поле (может содержать любое число битов).

Обнаружение ошибок.

Используется циклический код с образующим полиномом g(x) = x¹⁶+x¹²+x⁵+1 в режиме обнаружения ошибок. При выдаче в КС содержимое кадра делится на g(x) и 16-разрядный остаток от деления помещается в поле FCS. На приеме производится такая же процедура и сравнение остатка. Метод позволяет обнаруживать все одиночные ошибки и 99,9984% всех ошибок большей кратности. Протокол допускает использование FCS длиной 4 байта (образующий полином 32-й степени) в тех случаях, когда необходима более мощная защита от ошибок.

Типы кадров.

1. I - кадр (информационный). На рисунке 4.28 показан формат поля С такого кадра. Здесь: “0” — признак I-кадра; N(S) — порядковый номер передачи; N(R) — порядковый номер приема (это номер следующего кадра, который ожидается приемной станцией; P/F — бит опроса/окончания. Номера N(S) и N(R) используются по модулю 8. Может быть и расширенный формат – нумерация по модулю 126 – тогда поле С занимает 2 байта.

Р ис.4.28

2. S - кадр (супервизорный). Формат поля С приведен на рисунке 4.29. Здесь: “10” — признак S-кадра. Поле "Тип" — указывает на один из 4-х видов команды/ответа:

Рис.4.29.

• "00" — RR (Receive Ready) — "Готов к приему";

• "01" — REJ (Reject) — "Переспрос";

• "10" — RNR (Receive not Ready) — "Не готов к приему";

• "11" — SREJ (Selective Reject) — "Селективный переспрос".

Кадр RR посылается для подтверждения приема кадров до номера {N(R)-1}, т.е. станция сообщает, что она ожидает следующий I-кадр с номером равным N(R).

Кадр REJ требует повторной передачи всех I-кадров номера которых больше или равны N(R). При этом подтверждаются кадры I с номерами до {N(R)-1} включительно.

Кадр RNR интерпретируется как сообщение о временной неготовности станции к приему I-кадров. Одновременно подтверждается получение всех кадров с номерами до {N(R)-1} включительно.

Кадр SREJ – это запрос на повторную передачу I-кадра с номером N(R). Подтверждает все кадры с номерами до N(R)-1. Режим с использованием этого кадра применяется достаточно редко (сложен в реализации), В основном это реализуется в спутниковых каналах. Время распространения сигнала в спутниковом канале составляет порядка 270 мс в одну сторону. Таким образом для получения подтверждения требуется ~ 540 мс. В связи с этим для повышения эффективности применяют нумерацию кадров по модулю 128 и избирательный отказ (SREJ).

3. U - кадр (ненумерованный). Формат поля С:кадров этого типа включает (см. рис.4.30.) поле "11" — признак U-кадра. Эти кадры не содержат порядковых номеров. Число их типов составляет 32. В каждом режиме работы протокола используется свой собственный набор таких кадров.

Рис.4.30.

Например:

• DISC(Discinnect) – "Разъединить";

• SARM (Set Asynchronous Response Mode) .–."Установить режим асинхронного ответа";

• UA (Unnumbered Acknowledge) – "Ненумерованное подтверждение";

• CMDR (Command Reject) – "Отказ от команды" и т.д.

В некоторых из U-кадров может быть информационное поле ограниченной длины. Например, в CMDR такое поле содержит причину отказа.