
- •Физический уровень эталонной модели взаимодействия открытых систем (мвос)
- •1. Линии связи
- •Радиоканалы наземной и спутниковой связи
- •Лекция 4
- •Канальный уровень. Протоколы канального уровня.
- •Механизм квитирования и механизм окна
- •Методы обнаружения ошибок и восстановления после ошибок на канальном уровне
- •Лекция 5 Сетевой уровень Функции и протоколы сетевого уровня
- •Сети с коммутацией каналов
- •Сети с коммутацией пакетов
- •Сети с коммутацией сообщений
- •Лекция 6 Протоколы транспортного уровня
- •Функции транспортного уровня:
- •Сервисы транспортного уровня
- •Маршрутизация сети передачи данных
- •Примитивы транспортного уровня
- •Сеансовый уровень
- •Лекция 7 Безопасность информации в сети
- •Шифрование данных
- •Классификация алгоритмов шифрования:
- •Стеганография
Канальный уровень. Протоколы канального уровня.
Рис. 1.
На канальном уровне протоколами выполняются следующие функции:
Передача потоков бита в независимо от используемой физической среды.
Организация надежного обмена кадрами (потоки битов делятся на блоки (кадры), осуществляется проверка на ошибки).
Выбор качества обслуживания при передаче кадров.
Канальный уровень предоставляет 3 вида сервисов пи передаче кадров:
Сервис с соединением и уведомлением.
Сервис с уведомлением, но без соединения.
Сервис без уведомления, без соединения.
Кадр– набор битов определенного формата.
Рис. 2.
Наиболее важные поля:
- С обеих сторон обрамляется флагами для отделения кадров друг от друга;
- поле адреса – адрес отправителя, получателя и т д, номер кадра, общее кол-во кадров;
- поле данных – фрагмент сообщения;
- КПК – контроль последовательности кадров (помещается контрольная сумма).
Сервис с соединением и уведомлением.
Запрос на соединение -> Фаза обмена кадрами -> Запрос на разъединение
Этот вид сервиса предполагает, что до начала передачи кадров между абонентами устанавливается предварительная установка соединение и кадры передаются по этому соединению. Каждый передаваемый кадр нумеруется и протокол канального уровня гарантирует, что кадры будут переданы в строго определенном порядке. На каждый переданный файл ожидается подтверждение от получателя. При возникновении ошибок, ошибочный кадр передается повторно. Когда закончена передача посылается запрос на разъединение.
Сервис с уведомлением, но без соединения.
Второй вид сервиса предполагает, что на каждый кадр по-прежнему ожидается подтверждение, но кадры передаются без предварительного уведомления получателя о начале передачи кадров.
Сервис без уведомления, без соединения.
Кадры передаются без подтверждения.
Возможен при надежных физических линиях связи.
Механизм квитирования и механизм окна
Механизм при котором на каждый переданный кадр ожидается уведомление (квитанция) получил название механизма квитирования. Основной недостаток данного алгоритма сводится к тому, что по сети передается достаточно большое количество служебной информации (квитанции - тоже кадры служебного формата). В результате в разы возрастает нагрузка на сеть, особенно, если интенсивность передачи кадров высока.
Для снижения количество передаваемых кадров может применяться механизм окна.
Рис. 3.
Кол-во кадров, которые могут быть переданы без подтверждения определяют ширину окна.
Ожидается подтверждение на последний кадр.
Следующая группа передается после подтверждения на последний кадр.
Методы обнаружения ошибок и восстановления после ошибок на канальном уровне
Ошибки в битах определять легче, чем на физическом уровне. Разработано достаточно много методов обнаружения и исправления отдельных групп ошибок. Например, коды Хемминга позволяют обнаруживать и исправлять одиночные ошибки и обнаруживать двойные ошибки.
При обнаружении факта ошибки универсальный подход заключается в том, чтобы повторно передать кадр. Общий подход к обнаружению ошибок сводится к следующему:
- На передающей стороне по определенному алгоритму вычисляется контрольная сумма и помещается в поле КПК;
- На приемной стороне контрольная сумма полученного кадра подчитывается снова и сравнивается со значением в поле КПК;
- Если значение контрольных сумм совпадает, то ошибок не было.
Первый метод восстановления после ошибок – механизм тайм-аут.
Во избежание тупиковых и ситуаций и проблем бесконечного ожидания, связанных с передачей кадров и квитанций используется подход, называемый тайм-аут. То есть в сети определяется время, в течении которого абоненты могут ожидать. Если по окончании времени ничего не происходит, то кадр высылается повторно.
Второй метод – посылка отрицательных квитанций.
Для снижения количества передаваемой служебной информации используется подход, при котором уведомления посылаются только в том случае, если кадр не был получен или был получен с ошибкой.
Передача кадров может осуществляться в режимах: виртуального канала и режим dategram.
В первом случае протоколы канального уровня гарантируют передачу кадров в строго определенном порядке по заранее установленному каналу.
Во втором случае кадры передаются группами без предварительного установления соединения и каждый массив кадров передается независимо друг от друга. На получателя возлагается задача по сбору кадров в определенном порядке.