- •Компьютерные сети и телекоммуникации
- •Часть 2. Технологии локальных и глобальных сетей Таганрог
- •Введение
- •3. Локальные сети
- •3.1. Среды и стандарты локальных сетей, понятие доступа
- •3.2. Технология Ethernet (802.3)
- •3.3. Технология Token Ring (802.5)
- •3.4. Технология fddi
- •3.5. Технология Fast Ethernet (802.3u)
- •3.6. Технология 100vg-AnyLan
- •3.7. Высокоскоростная технология Gigabit Ethernet
- •3.8. Коммутируемые локальные сети и дуплексные протоколы
- •3.9. Технология 10 Gigabit Ethernet (802.3ae)
- •3.10. Контрольные вопросы
- •4. Сети tcp/ip
- •4.1. Объединение сетей на основе протоколов сетевого уровня
- •4.1.1. Ограничения мостов и коммутаторов
- •4.1.2. Понятие internetworking
- •4.1.3. Принципы маршрутизации
- •4.1.4. Протоколы и алгоритмы маршрутизации
- •4.1.5. Реализация межсетевого взаимодействия средствами tcp/ip
- •4.2. Адресация в ip-сетях
- •4.2.1. Типы адресов стека tcp/ip
- •4.2.2. Классы ip-адресов
- •4.2.3. Отображение ip-адресов на локальные адреса
- •4.2.4. Отображение доменных имен на ip-адреса
- •4.3. Фрагментация ip-пакетов
- •4.4. Протокол надежной доставки сообщений tcp
- •4.5. Классификация маршрутизаторов сетей tcp/ip
- •4.6. Контрольные вопросы
- •5. Технологии глобальных сетей
- •5.1. Функции, структура и типы глобальных сетей
- •5.2. Глобальные связи на основе выделенных каналов
- •5.3. Глобальные связи на основе сетей с коммутацией каналов
- •5.4. Глобальные сети с коммутацией пакетов
- •5.5. Глобальные ip-сети
- •5.5.1. Структура глобальной ip-сети
- •5.5.2. «Чистые» ip-сети
- •5.5.3. Протокол slip
- •5.5.4. Протоколы семейства hdlc
- •5.5.5. Протокол ppp
- •5.5.6. Использование выделенных линий ip-маршрутизаторами
- •5.6. Функционирование ip-сети поверх сетей atm/fr
- •5.7. Удаленный доступ
- •5.7.1. Основные схемы глобальных связей при удаленном доступе
- •5.7.2. Доступ компьютер – сеть
- •5.7.3. Удаленный доступ через промежуточную сеть
- •5.8. Контрольные вопросы
- •6. Сетевые программные системы
- •6.1. Сетевые операционные системы
- •6.1.1. Понятия и виды сетевых ос
- •6.1.2. Концепция специальной сетевой ос
- •6.1.3. Функциональные компоненты сетевой ос
- •6.2. Программные средства поддержки распределенных вычислений
- •6.3. Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Список сокращений
- •Список использованной и рекомендуемой литературы
- •Содержание
- •Часть 2. Технологии локальных и глобальных сетей
5.5.4. Протоколы семейства hdlc
Cемейство HDLC включает известные протоколы, образующие канальный уровень для следующих сетей и устройств:
протокол LAP-B – для сетей X.25,
протокол LAP-D – для сетей ISDN,
протокол LAP-M – для асинхронно-синхронных модемов,
протокол LAP-F – для сетей FR.
Особенности протокола HDLC: режим логического соединения, контроль (и восстановление) искаженных и потерянных кадров с помощью метода скользящего окна, управление потоком кадров с помощью специальных команд.
Протокол HDLC является сложным, он может работать в нескольких весьма различных режимах, поддерживает не только двухточечные соединения, но и соединения источника с несколькими приемниками, предусматривает различные функциональные роли взаимодействующих станций. «Чистые» IP-сети используют только двухточечные соединения.
Протокол HDLC поддерживает три режима логического соединения, различающиеся ролями взаимодействующих устройств. Но IP-маршрутизаторы используют только один из них – асинхронный сбалансированный режим, в котором оба устройства равноправны и обмениваются кадрами-командами и кадрами-ответами.
Формат HDLC-кадра включает следующие поля [1]:
флаги (открывающий и закрывающий) – байты вида 01111110, обрамляющие кадр, позволяя приемнику определить его начало и конец. Благодаря флагам в кадре отсутствует поле длины кадра. Но возникает задача выделения байтов данных, равных 01111110, чтобы отличать их от флагов. Эта задача решается только при передаче байтов поля данных кадра с помощью техники бит-стаффинга: если передатчик обнаруживает, что передано подряд 5 единиц, то он вставляет следующим 0 (даже если после этих 5 единиц и так идет 0). Поэтому в приемнике последовательность 0111110 никогда не появится в поле данных кадра. В приемнике подобным образом выполняется обратная функция: если после 5 единиц обнаруживается 0, то он автоматически удаляется из поля данных кадра;
адрес (1 или 2 байта) – выполняет функцию идентификации одного из нескольких устройств в конфигурациях с одним источником и несколькими приемниками. В двухточечной конфигурации адрес используется для обозначения направления передачи кадра – из сети к устройству пользователя или наоборот. Очевидно, что эта функция адреса имеет смысл только при передаче кадра через UNI;
поле управления (1 или 2 байта). Его структура зависит от типа передаваемого кадра. Тип кадра определяется первыми битами: 0 – информационный, 01 – управляющий, 11 – ненумерованный;
поле данных – предназначено для передачи по сети пакетов протоколов вышележащих уровней: сетевых протоколов IP, IPX, AppleTalk, DECnet; редко прикладных протоколов, когда они вкладывают свои данные в кадры канального уровня. Поле данных может отсутствовать в управляющих кадрах и некоторых ненумерованных кадрах;
контрольная сумма.
Ненумерованные кадры предназначены для установления и разрыва логического соединения, а также для информирования об ошибках.
Управляющие кадры предназначены для передачи команд и и ответов в контексте установленного логического соединения., в том числе для передачи запросов на повторную передачу искаженных информационных блоков.
Информационные кадры предназначены для передачи данных пользователя. В процессе их передачи осуществляется их нумерация в соответствии с алгоритмом скользящего окна.
После установления соединения данные и положительные квитанции начинают передаваться в информационных кадрах. Логический канал HDLC является дуплексным. Для передачи отрицательных квитанций используются управляющие кадры.
При работе HDLC для обеспечения надежности используется скользящее окно размером в 7 кадров (при размере поля управления 1 байт) или 127 кадров (при размере поля управления 2 байта). Для поддержания алгоритма скользящего окна в информационных кадрах станции-отправителя отводится 2 поля: номер отправляемого кадра и номер кадра, который станция ожидает получить.
Однако сегодня протокол HDLC на выделенных каналах вытеснен протоколом PPP, поскольку на цифровых каналах качество и без восстановления высокое, на аналоговых – современные модемы сами применяют протоколы этого семейства [1, 5].