1. Услуги без установления соединения (Connectionless Service)

Характеристика: данные отправляются сразу без предварительной подготовки соединения.

Процесс:

1. Отправитель упаковывает данные в кадр с адресами

2. Отправляет кадр в сеть сразу

3. Получатель получает кадр или не получает (нет гарантии)

4. Нет подтверждения доставки

5. Нет восстановления потерянных кадров

Реализация в LLC:

• LLC1 — процедура без установления соединения и без подтверждения

  • Используются ненумерованные кадры (Unnumbered frames)

  • Нет управления потоком

  • Нет контроля ошибок на уровне LLC

  • Быстро, но ненадёжно

Преимущества:

• Минимальные задержки

• Простая реализация

• Низкие накладные расходы на управление

Недостатки:

• Нет гарантии доставки

• Нет восстановления ошибок

• Потеря кадров возможна

Применение:

• Локальные сети (LAN) с надёжными каналами

• Протокол IP (на сетевом уровне)

• Приложения, которые могут терпеть потери (видеопотоки, игры)

2. Услуги с установлением соединения (Connection-Oriented Service)

Характеристика: перед передачей данных устанавливается логическое соединение; все данные проходят обработку для обеспечения надёжности.

Процесс:studfile+1​

Фаза 1: Установление соединения (Connection Establishment)

• Отправитель отправляет команду установления соединения (SABM — Set Asynchronous Balanced Mode)

• Получатель подтверждает (UA — Unnumbered Acknowledgement)

• Соединение установлено

Фаза 2: Передача данных (Data Transfer)

• Используются информационные кадры (Information frames), нумерованные в режиме скользящего окна

• Каждый кадр содержит:

  • Порядковый номер (Send Sequence Number, N(S))

  • Номер ожидаемого приёма (Receive Sequence Number, N(R))

• Получатель отправляет подтверждения (ACK) или управляющие кадры (Control frames)

• При обнаружении ошибки запрашивается повторная передача

• Управление потоком данных

Фаза 3: Разрыв соединения (Connection Termination)

• Отправитель отправляет команду разрыва (DISC — Disconnect)

• Получатель подтверждает (UA)

• Соединение разорвано; ресурсы освобождены

Реализация в LLC:

• LLC2 — процедура с установлением соединения и подтверждением

  • Используются информационные кадры (Information frames)

  • Используются управляющие кадры (Supervisory frames) для управления потоком

  • Используются ненумерованные кадры (Unnumbered frames) для установления/разрыва

  • Полный контроль ошибок

  • Управление потоком в режиме скользящего окна

• LLC3 — процедура без установления соединения, но с подтверждением

  • Гибридный подход

  • Каждый кадр передается отдельно (без соединения)

  • Каждый кадр получает подтверждение (Acknowledged)

  • Менее используется на практике

Преимущества:

• Гарантия доставки

• Надёжность — все ошибки исправляются

• Управление потоком — получатель не перегружается

• Упорядоченная доставка — кадры приходят в исходном порядке

Недостатки:

• Дополнительные задержки на установление и разрыв соединения

• Больше накладных расходов (управляющие кадры)

• Сложнее реализация

• Неэффективно для коротких сообщений

Применение:

• Традиционные WAN соединения (X.25, Frame Relay)

• Высоконадёжные протоколы (HDLC, LAPD)

• Системы, требующие 100% доставки (платежные системы, управление промышленностью)

Протоколы канального уровня

Протоколы с соединением:

Протокол	Назначение	Особенности
HDLC (High-Level Data Link Control, ISO 13239)	Универсальный протокол канального уровня	Бит-ориентированный, надёжная доставка, используется на WAN
LAPD (Link Access Procedure for D-channel)	ISDN соединения	Вариант HDLC для цифровых сетей связи
LAPB (Link Access Procedure Balanced)	X.25 протокол	Использовался в ранних пакетных сетях
PPP (Point-to-Point Protocol)	Двухточечные соединения	Используется в dial-up, DSL соединениях; может быть connection-oriented

Протоколы без соединения:

Протокол	Назначение	Особенности
Ethernet (IEEE 802.3)	Локальные сети	Стандарт де-факто для LAN; CSMA/CD
Wi-Fi (IEEE 802.11)	Беспроводные сети	CSMA/CA; 2.4 ГГц и 5 ГГц диапазоны
Bluetooth (IEEE 802.15.1)	Беспроводные персональные сети	Короткие расстояния (10-100 м)

Особенности канального уровня

1. Ограниченный географический диапазон Канальный уровень работает только в пределах одной локальной сети (LAN). За пределами LAN требуется маршрутизация (сетевой уровень).

2. Высокая надёжность в LAN В локальных сетях с современными кабелями ошибки редки, поэтому многие LAN протоколы (Ethernet) используют connectionless сервис.

3. Зависимость от физической среды Протоколы канального уровня тесно связаны с конкретной физической средой (витая пара для Ethernet, радио для Wi-Fi).

4. Критичность для производительности LAN Выбор метода доступа (CSMA/CD, CSMA/CA, Token Passing) существенно влияет на пропускную способность локальной сети.

5. Баланс между надёжностью и скоростью Услуги с соединением гарантируют надёжность, но снижают скорость. Услуги без соединения быстрые, но менее надёжные.

Практический пример: Ethernet с LLC2

Сценарий: надёжная передача данных между двумя узлами локальной сети с использованием HDLC-подобного протокола.

Этапы: