2. Уровень доступа к сети

Уровень доступа к сети модели TCP/IP иногда называют сетевым интерфейсом. На этом уровне задействованы технологии локальных сетей (LAN), в частности, Ethernet, технология АТМ, Х.25, беспроводные среды и устройства.

На уровне доступа к сети применяются сетевые стандарты Института инженеров по электротехнике и электронике (Institute of Electrical and Electronics, Engineers, IEEE ). В их числе – семейство стандартов IEEE 802, включающее, помимо прочих, следующие заслуживающие внимания компоненты:

• 802.1 по межсетевому обмену – общее описание функционирование межсетевого обмена (т.е. обмена данными между различными физическими сетями) для всего семейства стандартов 802;

• 802.2 по управлению логическим соединением LLC (Logical Link Control) – общее описание установки и поддержки логического соединения между двумя устройствами в пределах одной физической сети;

• 802.2 по управлению доступом к среде MAC ( Media Access Control) – общее описание идентификации и получения доступа к интерфейсам сред передачи; включает схему создания уникальных адресов уровней управления доступом к среде (МАС) для всех интерфейсов сред;

• 802.3 по множественному доступу с контролем несущей и обнаружением конфликтов CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). CSMA/CD – это обозначение функционирования и поведения сетевой технологии, более известной как Ethernet. Это семейство также включает Gigabit Ethernet (802.3 z) вместе с двумя разновидностями по скорости – 10 и 100 Мбит/с, хотя стандарт 802.12 называется «Высокоскоростная работа в сети».

Согласно модели IEEE уровень звена данных делится на два подуровня: управление логическим каналом и управлением доступом к среде (УДС).

Верхний подуровень LLC (Logical Link Control) осуществляет управление процессом передачи информации на логическом уровне.

Нижний подуровень MAC (Medium Access Control) алгоритмы доступа к среде и адресацию станций. На этот подуровень возлагается функция совместного использования среды, определяющая особенности доступа к среде.

Физический уровень, как обычно, обеспечивает сопряжение станций со средой, кодирование и декодирование сигналов, побитовую синхронизацию. Этот уровень делится на три подуровня: - передача физических сигналов (ПФС), интерфейс с устройством доступа (с модулем сопряжения, ИМС) и соединитель модуль доступа (модуль сопряжения со средой, МСС).

1. Управление логическим каналом

на подуровне LLC (УЛК)

В специфику протоколов на подуровне LLC следующие особенности:

1. низкая вероятность искажения данных физической средой позволяет применить простейшие протоколы обмена.

2. функция обеспечения достоверности передаваемой информации снята с подуровняLLC и передана подуровню МАС.

3. в отличие от HDLC глобальных сетей в ЛВС используются двух адресные протоколы (отправителя и получателя).

4. в LLC передача данных на уровень МАС еще не означает его реальную отправку на другую станцию ЛВС, так как протокольный блок данных (ПДФ) буферизируется перед получением доступа к физической среде.

Формат протокольного блока (кадра) на уровне УЛК (LLC) представлен на рис. 9.1.

Рис. 9.1 формат кадра на уровне УЛК.

Каждый протокольный блок данных (ПБД) содержит два адреса к ТДУ: адрес получателя (ТДУП) и адрес отправителя (ТДУО) (обычно это объекты внутри станции). Адреса этих станций распознаются в подуровне УДС (МАС) (рис. 9.2).

Рис. 9.2

Рис. 9.2 форматы полей ТДУП и ТДУО.

Здесь: И/Г – бит «индивидуальный/групповой адрес»,

К/О – бит, означающий, что кадр является командой или ответом.

Поля адресов в ТДУП и ТДУО имеют по 8 бит. Индивидуальному адресу получателя соответствует И/Г=0; групповому - И/Г=1.

Код адреса ТДУП – 11111111 – означает адресацию всем ТДУ станции. Адрес ТДУО всегда индивидуален. Разряд К/О служит для распознания команд (К/О=0) и ответов (К/О=1).

Все кадры по характеру передаваемых данных и своему назначению подразделяются на:

- ПБДИ – информационные;

- ПБДУ – управляющие;

- ПБДН – ненумерованные.

Форматы полей управления кадров подуровня УЛК представлены на рис. 9.3.

Рис. 9.3 Форматы полей управления кадров УЛК.

ПБДИ обязательно содержит поле информации. Формат поля управления обязательно имеет первый разряд – 0 и содержит два адреса N(s) и N(r).

ПБДУ и ПБДН содержат первый разряд, равный 1. второй разряд для ПБДУ – 0; для ПБДН – 1.

Y – разряды, модифицирующие ПБДУ;

00 – готов к приему - RR;

01 – неприем – RRJ;

10 – не готов к приему – NR;

Х – резервные (всегда равны нулю).

Значения N(s) и N(r) устанавливаются по модулю 128 (от 0 до 127).

N(r) – подтверждает получение всех кадров с номерами N(r) – 1 и всех предшествующих этому номеру. Число N(r) показывает, что получатель ожидает кадр с номером N(r).

Получатель регистрирует в накопителе все кадры, на которые не получено положительное подтверждение.

При положительном подтверждении кадр стирается, а его порядковый номер циклически используется.

Бит З/П (запрос передачи/последний кадр) в ПБД, содержащих команды (К/О=0), трактируется как «Запрос передачи», а в ПБД содержащих ответы (К/О=1), трактируется как последний кадр в цепочке ответов.

Биты М в ПБДН модифицируют ПБДН (различные команды и ответы).