2.2.5 Високорівневе керування каналом (hdlc)

HDLC - протокол високорівневого управління каналом передачі даних, є опублікованим ISO стандартом і базовим для побудови інших протоколів канального рівня (SDLC, LAP, LAPB, LAPD, LAPX і LLC). Він реалізує механізм управління потоком за допомогою безперервного ARQ (ковзаюче вікно) і має необов'язкові можливості (опції), що підтримують напівдуплексну і повнодуплексну передачу, одноточкова і багатоточкова конфігурації, а так само комутовані і некомутовані канали.

Розглянемо функції базової множини (superset) HDLC і найбільш важливі підмножини цього протоколу: SDLC, LAP, LAPB, LAPD, LAPX і LLC.

Існує три типи станцій HDLC:

• Первинна;

• Вторинна;

• Комбінована.

Первинна станція (ведуча) управляє ланкою передачі даних (каналом). Несе відповідальність за організацію потоків передаваних даних і відновлення працездатності ланки передачі даних. Ця станція передає кадри команд вторинним станціям, підключеним до каналу. У свою чергу вона отримує кадри відповіді від цих станцій. Якщо канал є багатоточковим, головна станція відповідає за підтримку окремого сеансу зв'язку з кожною станцією, підключеною до каналу.

Вторинна станція (відома) працює як залежна по відношенню до первинної станції (ведучій). Вона реагує на команди, що отримуються від первинної станції, у вигляді відповідей. Підтримує тільки один сеанс, а саме тільки з первинною станцією. Вторинна станція не відповідає за управління каналом.

Комбінована станція поєднує в собі одночасно функції первинної і вторинної станції. Передає як команди, так і відповіді і отримує команди і відповіді від іншої комбінованої станції, з якою підтримує сеанс.

В процесі взаємодії одна з одною станції можуть знахо­дитися у трьох логічних станах.

Стан логічного роз'єднання (LDS). У цьому стані станція не може вести передачу або приймати інформацію. Якщо вторинна станція знаходиться в нормальному режимі роз'єднання (NDM - Normal Disconnection Mode), вона може прийняти кадр тільки після отримання явного дозволу на це від первинної станції. Якщо станція знаходиться в асинхронному режимі роз'єднання (ADM - Asynchronous Disconnection Mode), вторинна станція може ініціювати передачу без отримання на це явного дозволу, але кадр повинен бути єдиним кадром, який указує статус первинної станції. Умовами переходу в стан LDS можуть бути початкове або повторне (після короткочасного відключення) включення джерела живлення; ручне управління встановленням в початковий стан логічних ланцюгів різних пристроїв станції і визначається на основі прийнятих системних угод.

Стан ініціалізації (IS). Цей стан використовується для передачі управління на видалену вторичную/комбинированную станцію, її корекції у разі потреби, а також для обміну параметрами між видаленими станціями в ланці передачі даних, використовуваними в стані передачі інформації.

Стан передачі інформації (ITS). Вторинною, первинною і комбінованим станціям дозволяється вести передачу і приймати інформацію користувача. У цьому стані станція може знаходиться в режимах NRM, ARM і ABM, які описані нижче.

Три режими роботи станції в стані передачі інформації, які можуть встановлюватися і відмінятися у будь-який момент:

• режим нормальної відповіді (NRM - Normal Response Mode) вимагає, щоб перш, ніж почати передачу, вторинна станція отримала явний дозвіл від первинної. Після отримання дозволи вторинна станція починає передачу відповіді, яка може містити дані. Поки канал використовується вторинною станцією, може передаватися один або більш за кадри. Після останнього кадру вторинна станція повинна знову чекати явного дозволу, перш ніж знову почати передачу. Як правило, цей режим використовується вторинними станціями в багатоточкових конфігураціях ланки передачі даних;

• режим асинхронної відповіді (ARM - Asynchronous Response Mode) дозволяє вторинній станції ініціювати передачу без отримання явного дозволу від первинної станції (зазвичай, коли канал вільний, - в стані спокою). Цей режим додає велику гнучкість роботи вторинної станції. Можуть передаватися один або декілька кадрів даних або інформація, що управляє, відбиває зміну статусу вторинній станції. ARM може зменшити накладні витрати, оскільки вторинна станція, щоб передати дані, не потребує послідовності опиту. Як правило, такий режим використовується для управління сполученими в кільце станціями або ж в багатоточкових з'єднаннях з опитом по ланцюжку. У обох випадках вторинна станція може отримати дозвіл від іншої вторинної станції і у відповідь на нього почати передачу. Таким чином дозвіл на роботу просувається по кільцю або уздовж з'єднання.

• асинхронний збалансований режим (ABM - Asynchronous Balanse Mode) використовують комбіновані станції. Комбінована станція може ініціювати передачу без отримання попереднього дозволу від іншої комбінованої станції. Цей режим забезпечує двосторонній обмін потоками даних між станціями і є основним (робочим) і найчастіше використовуваним на практиці.

Протоколом HDLC передбачено три способи конфігурування каналу при його використанні первинною, вторинною або комбінованою станцією.

Незбалансована конфігурація (UN) забезпечує роботу однієї головної станції та однієї або більшої кількості підпорядкованих станцій у конфігурації: двоточкової або багатоточкової, напівдуллексної або дуплексної, із ко­мутованим або некомутованим каналом. Конфігурація називається незбалансованою тому, що первинна станція відповідає за керування кожною вторинною станцією і за виконання команд установлення режиму.

Симетрична конфігурація (UA) була у вихідній версії протоколу HDLC і використовувалася в первинних мережах. Ця конфігурація забезпечує функціонування двох незалежних двоточкових незбалансованих конфігурацій станцій. Кожна станція має статус первинної і вторинної, отже кожна станція логічно розглядається як дві станції: первинна і вторинна. Головна станція передає команди вторинної станції на другому кінці каналу і навпаки. Не­зважаючи на те, що станція може працювати як первинна, так і вторинна, які є самостійними логічними об'єктами, реальні команди і відповіді мультиплексуються в один фізичний канал.

Збалансована конфігурація (ВА) складається з двох комбінованих стан­цій тільки в двоточковому з'єднанні. Метод передачі - напівдуплексний або дуплексний, комутований або не комутований. Комбіновані станції мають однаковий статус у каналі і можуть несанкціоноване надсилати одна одній трафік. Кожна станція несе однакову відповідальність за керування каналом. Отже, логічні станції HDLC можуть складатися з первинних або комбінова­них станцій. Функціонування станцій залежить від одного з трьох станів: стану логічного роз'єднання, стану ініціювання і стану передачі інформації. Вони працюють в одному з трьох режимів відповіді: нормальної, асинхрон­ної і збалансованої. Можливі три типи конфігурацій каналу HDLC: незбалансована, симетрична і збалансована