Процедура lapb
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, и относится к классу процедур ARQ с установлением логического соединения. При этом реализуется алгоритм, получивший название Go Back N – непрерывная передача с возвратом на N кадров.
Процедура LAPB входит в семейство процедур HDLC (High Level Data Link Control) – процедура управления звеном данных высокого уровня, - рекомендованных МСЭ-Т.
Каждый кадр LAPB начинается и заканчивается специальным байтом –флагом вида 01111110 . Этот прием позволяет использовать любое число бит на символ и любую кодировку.
Структура кадра lapb имеет следующий вид
|
Флаг |
Поле адреса |
Поле управления |
Поле данных |
Проверочное поле |
Флаг |
Содержание поля адреса зависит от режима функционирования звена данных и может содержать уникальный адрес станции отправителя, адрес станции получателя, групповой адрес, если кадр предназначен для группы станций, или широковещательный адрес (для всех).
Поле управления содержит коды команд, ответов и порядковые номера кадров, которые используют передатчик и приемник для контроля прохождения информации по звену данных. Содержание поля управления зависит от конкретного типа кадра.
Поле данных содержит информацию вышестоящего протокола или данные прикладного процесса пользователя. Служебные кадры не содержат поля данных.
Проверочное поле содержит контрольную последовательность кадра, которая используется принимающей стороной для обнаружения ошибок.
Мы будем рассматривать взаимодействие двух узлов на звене данных в асинхронном сбалансированном режиме. Это значит, что взаимодействуют две равноправные стороны и каждая несет в равной мере ответственность за управление логическим каналом передачи данных. Каждый узел может передавать, как команды, так и ответы.
Поле адреса
В общем случае в поле адреса может размещаться адрес источника или адрес получателя или и то и другое.
При работе в асинхронном сбалансированном режиме при передаче команды в поле адреса проставляется адрес станции получателя. А при передаче ответа – адрес источника.
Минимальный размер поля адреса – 1 октет (8 Бит).
Поле управления
Формат поля управления зависит от типа кадра LAPB. В данной процедуре определены три типа кадров:
Информационные кадры I используются для передачи информации, то есть пакетов сетевого уровня. Все информационные кадры нумеруются.
Ненумерованные кадры U являются управляющими и используются в процессе установления и разъединения логического канального соединения.
Супервизорные кадры S используются для передачи положительных или отрицательных уведомлений на принятые информационные кадры.
Рассмотрим формат поля управления для случая, когда информационные кадры нумеруются с циклом 0-7 (нумерация по mod8).
|
Биты поля управления |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
I кадр |
NR |
P |
NS |
0 | ||||
|
S кадр |
NR |
P/F |
SS |
0 |
1 | |||
|
U кадр |
U |
U |
U |
P/F |
U |
U |
1 |
1 |
NS – номер передаваемого информационного кадра
NR – ожидаемый номер информационного кадра на прием
Бит опроса/окончания P/F в командном кадре обозначается P и устанавливается в "1", если требуется немедленный ответ. При передаче информационных кадров передатчик устанавливает Р=1, когда буфер повторной передачи заполнен неподтвержденными кадрами. В кадре - ответе на полученную команду, этот бит обозначается F и устанавливается в "1".
SS – код уведомления, передаваемого в S-кадре. В LAPB используются три вида уведомлений:
RR – готов к приему (00), подтверждает правильность приема информационных кадров с номерами меньшими, чем указано в поле NR, ожидает кадр с номером NR .
RNR – не готов к приему (01), подтверждает правильность приема информационных кадров с номерами меньшими, чем указано в поле NR, ожидает кадр с номером NR , информирует передатчик о том, что он должен временно прекратить передачу.
REJ – неприем (10), в принятом кадре с номером NR обнаружена ошибка, приемник требует повтора этого информационного кадра и всех последующих.
UUUUU – 5-битовый код команды/ответа, передаваемых в ненумерованном кадре
|
Команда |
Ответ |
8 |
7 |
6 |
4 |
3 |
|
SABM |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
UA |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
DISC |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
DM |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
Например:
SABM – установить асинхронный сбалансированный режим работы
UA – подтверждение ненумерованного кадра
DISC – разъединить соединение
DM – отказ от установления соединения; передается, если удаленная станция не может войти в рабочий режим обмена информацией.
Поле данных
Поле данных или информационное поле присутствует только в информационных кадрах. Содержит заголовок сетевого уровня и данные пользователя. Стандарт рекомендует максимальный размер поля данных 128 байт.
Проверочное поле
Проверочное поле содержит контрольную последовательность кадра (проверочную последовательность, 2 байта), которая формируется в результате кодирования содержимого полей адреса, управления и данных помехоустойчивым циклическим кодом с образующим (порождающим) полиномом g(x). Это выполняется путем деления адреса, управления и данных на стандартный образующий полином циклического кода g(x)=X16+X12+X5+1. Остаток от деления содержит 16 бит и записывается в проверочное поле.
Приемник по известному алгоритму и принятым полям адреса, управления и данных вычисляетсодержимое проверочного поля исравнивает его с реально принятым. В случае совпадения считается, что кадр не содержит ошибок.
Пример процедуры LAPB.
ЗАДАЧА
Приведите процедуру передачи кадров и исправления ошибок, используемую в сети Х.25, при взаимодействии узлов на звене передачи данных в асинхронном сбалансированном режиме при следующих условиях:
Нумерация кадров осуществляется по mod 8.
Окно передачи равно h=2 кадрам (емкость буфера повторной передачи).
Узел А передает 5 информационных кадров с номерами 0 – 4.
Узел В обнаруживает ошибки в принятых информационных кадрах с номерами 1 и 2.
Временные диаграммы процедуры с подробными комментариями приведены на следующих страницах.
