Ieee 802.2

Для того чтобы яснее разграничить функции, выполняемые на втором уровне протоколов ЭМВОС, комитет 802 IEEE разделил их на две части:

• подуровень управления доступом к среде (Media Access Control, MAC);

• подуровень управления логическим каналом передачи данных (Logical Link Control, LLC).

MAC-подуровень появился из-за существования в локальных сетях разделяемой среды передачи данных. Именно этот уровень обеспечивает корректное совместное использование общей среды, предоставляя ее в соответствии с определенным алгоритмом в распоряжение той или иной станции сети. После того, как доступ к среде получен, ею может пользоваться вышестоящий подуровень, организующий надежную передачу логических единиц данных - кадров информации.

Подуровень LLC отвечает за достоверную передачу кадров данных между узлами, а также реализует функции интерфейса с прилегающим к нему сетевым уровнем. Для уровня LLC также существует несколько вариантов протоколов, которые отличаются наличием или отсутствием на этом уровне процедур восстановления кадров в случае их потери или искажения, то есть отличаются качеством транспортных услуг этого уровня.

Протоколы уровней MAC и LLC взаимно независимы - каждый протокол MAC-уровня может применяться с любым типом протокола LLC-уровня и наоборот.

Стандарты 802.2 относятся к подуровню LLC, они одинаковы для всех видов методов доступа в канал и различных устройств физического уровня.

Стандарты 802.3х описывают целый стек технологий Ethernet, отличающихся реализацией протоколов физического уровня.

Три типа процедур подуровня LLC. Классы сервиса.

На уровне LLC осуществляется

• управление передачей между двумя устройствами (flow control) и

• восстановление соединения в случае ошибки (error recovery).

Управление восстановлением гарантирует восстановление соединения в случае его потери, например, переустановка соединения, если оно было потеряно из-за действия помех.

Управление передачей контролирует скорость передачи и способы (алгоритмы) передачи информации между устройствами сети такие, чтобы принимающее устройство успевало обрабатывать принимаемую информацию. В сетях используют две основные техники передачи:

• с остановкой и ожиданием (stop-and-wait)

и

• скользящее окно (sliding window).

Stop and wait – передающее устройство останавливается после передачи кадра и ждет от принимающего устройства подтверждения продолжения передачи.

Sliding window – остановка передающего устройства происходит после передачи оговоренного количества кадров. Максимальное число кадров, которое разрешается передать до получения квитанции (подтверждения) на первый кадр, называется размером окна или просто окном. При этом принимающее устройство может отправить групповую квитанцию – одно подтверждение на несколько поступивших кадров (PDU).

В соответствии со стандартом 802.2 подуровень управления логическим каналом LLC предоставляет верхним уровням три типа сервиса:

• LLC1 - сервис без установления соединения и без подтверждения;

• LLC2 - сервис с установлением соединения и подтверждением; обычно используется технология скользящего окна (sliding window);

• LLC3 - сервис без установления соединения, но с подтверждением; используется технология stop-and-wait.

Этот набор процедур является общим для всех методов доступа к среде, определенных стандартами 802.3-802.5.

Сервис без установления соединения и без подтверждения LLC1 дает пользователю средства для передачи данных с минимумом издержек. Обычно, этот вид сервиса используется тогда, когда такие функции как восстановление данных после ошибок и упорядочивание данных выполняются протоколами вышележащих уровней, поэтому нет нужды дублировать их на уровне LLC.

Сервис с установлением соединений и с подтверждением LLC2 дает возможность пользователю установить логическое соединение перед началом передачи любого блока данных, выполнить процедуры восстановления искаженных кадров за счет повторной передачи и упорядочивать поток блоков данных. Протокол LLC2 во многом аналогичен протоколам семейства HDLC (LAPB, LAPD, LAPM), которые применяются в глобальных сетях для обеспечения надежной передачи кадров на зашумленных линиях.

В некоторых случаях (например, при использовании сетей в системах реального времени, управляющих промышленными объектами), когда временные издержки на установление логического соединения перед отправкой данных неприемлемы, а подтверждение корректности приема переданных данных все-таки необходимо, используется дополнительный сервис, называемый сервисом без установления соединения, но с подтверждением LLC3.

Чаще всего в локальных сетях используются протоколы LLC1. Это объясняется тем, что кабельные каналы локальных сетей обеспечивают малую вероятность ошибки в бите и потери кадров. Поэтому, использование надежного протокола LLC2 часто приводит к неоправданной избыточности, которая замедляет общую пропускную способность стека коммуникационных протоколов. Тем не менее, иногда протокол LLC2 применяется и в локальных сетях. Например, протокол LLC2 используется компанией Hewlett-Packard в том случае, когда принтеры подключается к сети Ethernet непосредственно, с помощью встроенных сетевых адаптеров.

Каждое сетевое устройство может поддерживать не один тип перечисленных выше сервисов, а их совокупность. Такая совокупность типов сервисов называется классом сервиса LLC. Класс 1 – устройство поддерживает сервис типа LLC1. Класс 2 – устройство поддерживает сервисы типа LLC1 и LLC2. Класс 3 – соответствует сервисам LLC1 и LLC3. Класс 4 – соответствует всем типам сервисов.

Формат кадра LLC

По своему назначению все кадры подуровня LLC (называемые в стандарте 802.2 протокольными блоками данных - Protocol Data Unit, PDU) подразделяются на три типа - информационные, управляющие и ненумерованные:

• Информационные кадры (Information) предназначены для передачи информации в процедурах с установлением логического соединения и должны обязательно содержать поле информации. В процессе передачи информационные кадры нумеруются.

• Управляющие кадры (Control) – это служебные кадры, которые предназначены для передачи команд и ответов в процедурах с установлением логического соединения (запросы на повторную передачу искаженных информационных кадров, управление потоком кадров).

• Ненумерованные кадры (Unnumbered) предназначены для передачи команд и ответов, выполняющих:

• в процедурах с установлением логического соединения - установление и разъединение логического соединения, а также информирование об ошибках.

• в процедурах без установления логического соединения передачу информации, идентификацию и тестирование LLC-уровня.

Все типы кадров подуровня LLC имеют единый формат и содержат четыре поля:

• адрес точки доступа к службе назначения (Destination Service Access Point, DSAP),

• адрес точки доступа к службе источника (Source Service Access Point, SSAP),

• управляющее поле (Control)

• поле данных (Data)

MAC header	DSAP address 1 байт	SSAP address 1 байт	Contol 1 или 2 байта	Data	MAC CRC
	Кадр LLC

Поля DSAP и SSAP позволяют указать, какая служба верхнего уровня пересылает данные с помощью этого кадра. Программному обеспечению узлов сети при получении кадров канального уровня необходимо распознать, какой протокол вложил свой пакет в поле данных поступившего кадра, для того, чтобы передать этот пакет нужному протоколу для последующей обработки. Например, в качестве значения DSAP и SSAP может выступать код протокола сетевого уровня IPX или же код протокола Spanning Tree. Другими словами, DSAP address и SSAP address – это адреса, по которым вызываются процессы сетевого уровня, получающие или отправляющие пакет, вложенный в данный кадр.

Адреса специфицируются IEEE. Адрес занимает один байт, 7 бит отводится непосредственно под адрес обрабатывающего процесса, а последний бит – носитель специальной информации. В SSAP он определяет тип информации, то есть указывает запрос или ответ содержится в данном кадре. В DSAP этот бит определяет, является ли местом назначения кадра одно устройство или группа устройств.

Поле управления (один байт) используется для обозначения типа кадра - информационный, управляющий или ненумерованный. Кроме того, если подуровень LLC работает по процедуре LLC2 с установлением соединения, в этом поле указываются порядковые номера информационных кадров – номер данного кадра (номер на передачу) и ожидаемый отправителем номер для принимаемого кадра (номер на прием). Формат поля управления полностью совпадает с форматом поля управления кадра LAPB.

Поле данных кадра LLC предназначено для размещения пакетов протоколов верхних уровней - IP, IPX, AppleTalk, DECnet, в редких случаях - прикладных протоколов, когда те не пользуются сетевыми протоколами, а вкладывают свои сообщения непосредственно в кадры канального уровня. Поле данных отсутствует в кадрах Control и некоторых ненумерованных кадрах Unnumbered.

MAC header – заголовок от MAC-подуровня;

MAC CRC – контрольное поле от MAC-подуровня.