• Глава 4. Информационные процессы на канальном уровне сети х.25

• 4.1. Временная диаграмма последовательности обмена кадрами

Настоящая глава посвящена описанию основной процедуры второго (канального) уровня сети X.25 (X.25/2) – обеспечению безошибочного обмена информационными кадрами, передаваемых по подверженным помехам каналам связи [11,12]. Эта функция называется управление потоками и используется не только для сети пакетной коммутации стандарта Х.25, но и для других сетей, обеспечивающих службу передачи данных. При этом алгоритм реализации этой функции отличается в сетях разных технологий. Для сетей связи, обеспечивающих службу телефонии или видео, управление потоком не производится. Основной принцип управления потоками в Х.25/2 состоит в следующем. Передаваемый информационный кадр сохраняется в памяти передающего узла, ожидая приема квитанции о правильном приеме кадра узлом-получателем. В качестве этих узлов могут быть смежные транзитные коммутаторы или оконечный коммутатор. В следующей главе приводится описание структурных схем программного обеспечения по реализации функции управления потоками в Х.25/2. Поэтому в настоящей главе приводится относительно подробное описание этой функции. Под кадром понимается элемент данных протокола PDU X.25/2 (между оконечным пунктом и ЦКП или между смежными ЦКП). Помехи в канале связи могут вызывать потерю, дублирование, искажение кадра, нарушение порядка прибытия кадра адресату. Кадр состоит из последовательности байтов. В начале и в конце кадра устанавливается синхронизирующий байт для определения начала и конца кадра. Этот синхронизирующий байт («01111110») называется флагом, а процедура обеспечения синхронизации бит-стаффингом. Для того чтобы можно было передавать байт такого содержания в информационной части кадра перед передачей после пяти непрерывных информационных «1» производится вставка «0» и изъятие этого бита на приеме.

Выполнение функции безошибочного обмена информационными кадрами обеспечивается подмножеством высокоуровневого протокола управления каналом HDLC (High-level Data Link Control) - процедурой сбалансированного доступа LAP-B (Link Access Protocol-Balanced). Этот протокол обеспечивает режим работы, в котором оба взаимодействующих в соединении узла равноправны.

Для описания алгоритма работы канального уровня сети Х.25 используются примитивы. Примитивами являются блоки данных определенного вида, которые передаются между уровнями системы для вызова различных процедур. Примитивы определяются согласно рекомендации ITU-T Х.210. На рис. 4.1 представлен обмен примитивами между уровнями модели OSI. Показаны четыре типа примитивов – запрос, индикация, ответ, подтверждение.

Рис. 4.1. Обмен примитивами между уровнями модели OSI

В некоторых случаях достаточно двух типов примитивов (запрос, подтверждение).

На рис. 4.2 приведена временная диаграмма последовательности обмена кадрами при установлении соединения, передача одного информационного кадра и разъединение соединения. Приведем эту последовательность.

Рис. 4.2. Временная диаграмма последовательности обмена кадрами при установлении соединения, передаче информационного кадра и разъединении канального соединения

1. С сетевого уровня на канальный уровень станции A передаётся примитив «Запрос соединения». При выполнении этого примитива в канал связи с канального уровня передаётся кадр SABM о запросе соединения.

2. При поступлении этого кадра на станцию Б он передаётся канальным уровнем на сетевой уровень в виде примитива «Индикация запроса соединения», в ответ на который выдается примитив «Ответ на запрос соединения». В результате в канал с канального уровня отправляется кадр UA о согласии на соединение.

3. После приёма этого кадра с канального уровня на сетевой уровень станции Б направляется примитив «Подтверждение соединения».

4. С сетевого уровня на канальный уровень станции А передаётся примитив «Запрос на посылку пакета данных». При выполнении этого примитива в канал связи с канального уровня передаётся информационный кадр «I» на противоположную станцию.

5. Кадр «I», поступивший со станции А, передаёт сетевому уровню пакет данных с помощью примитива «Индикация прибытия правильного пакета данных».

6. С канального уровня станции Б в канал передаётся кадр «RR» подтверждения приёма правильного пакета данных.

Как видно из рис.4.2, далее показан обмен примитивами и кадрами (DISC и UA) фазы завершения работы соединения.