Процедура lapb

Процедуры канального уровня делятся на три класса:

• дейтаграммные процедуры, которые работают без предварительного установления логического соединения (connectionless);

• процедуры с предварительным установлением логического соединения (connection-oriented) и передачей отправителю уведомления о результатах приема данных;

• процедуры без установления логического соединения, но с передачей уведомлений.

При дейтаграммной передаче кадр посылается в сеть без предупреждения, и канальный протокол не несет никакой ответственности за его утерю. Предполагается, что сеть всегда готова принять кадр от конечного узла. Такой метод работает быстро, так как никаких предварительных действий перед отправкой данных не требуется. Однако в этом случае доставка блока данных получателю не гарантируется. Передаваемые кадры кодируются помехоустойчивым (циклическим) кодом, чтобы принимающая сторона могла обнаружить в них ошибки. Кадры с ошибками отбрасываются (аннулируются) и дальше по сети не передаются. Если кадр отбрасывается протоколом канального уровня конечной станции, то сообщение об этом поступает вышестоящему протоколу.

Передача с установлением соединения более надежна, но требует больше времени для передачи данных и вычислительных затрат от транзитных узлов сети. В этом случае перед передачей данных между отправителем и получателем должно быть установлено логическое соединение. Для этого получателю отправляется служебный кадр специального формата с предложением установить соединение. Если получатель согласен, он посылает в ответ другой служебный кадр, подтверждающий установление соединения. После этого в рамках установленного логического соединения можно передавать кадры с пользовательскими данными (полезная нагрузка). Все передаваемые кадры кодируются помехоустойчивым кодом. Все кадры, содержащие данные пользователя, нумеруются, то есть имеют уникальный идентификатор. Приемная сторона проверяет полученные кадры на наличие ошибок. Искаженные кадры аннулируются. В обратную сторону пересылаются служебные кадры – квитанции, положительные или отрицательные уведомления о результатах приема кадров с данными. Канальный протокол может предусматривать исправление ошибок собственными средствами. После передачи некоторого законченного набора данных, например определенного файла, узел инициирует разрыв данного логического соединения, посылая соответствующий служебный кадр.

При передаче без установления соединения, но с уведомлениями о результатах приема передающая и принимающая стороны взаимодействуют в режиме челнока – передача с остановкой и ожиданием (Stop and Wait).

Рассмотрим процедуру LAPB (сбалансированная процедура доступа к каналу передачи данных), которая используется на канальном уровне в глобальных сетях передачи данных с коммутацией пакетов стандарта Х.25.

Процедура LAPB входит в семейство процедур HDLC (High Level Data Link Control) – процедура управления звеном данных высокого уровня, - рекомендованных МСЭ-Т.

Процедура LAPB поддерживает сервис с установлением соединения, уведомлением передающей стороны о результатах приема кадров с данными пользователя и исправлением ошибок за счет повторных передач. При этом реализуется алгоритм, получивший название Go Back N – непрерывная передача с возвратом на N кадров.

Каждый кадр LAPB начинается и заканчивается специальным байтом –флагом вида 01111110 . Этот прием позволяет использовать любое число бит на символ и любую кодировку. Однако флаговая последовательность может встретиться внутри данных пользователя, размещенных в кадре. Для предотвращения этого используется процедура бит-стаффинга. Содержимое кадра сканируется на передаче для выявления последовательности 5 и более следующих друг за другом единиц. Если такая последовательность будет обнаружена, передатчик вставляет "0" после пятой "1". Затем кадр обрамляется флагами и передается на физический уровень для передачи в линию. Приемник получает с физического уровня поток бит, обнаруживает флаги и разделяет входящую последовательность на кадры. Флаги отбрасываются, и восстанавливается первоначальный вид последовательности путем стирания нуля после каждых пяти единиц, следующих подряд.

Промежутки времени между кадрами заполняются флагами: 011111100111111001111110….или 0111111011111101111110….