Các giao thức truyền số liệu x25, HDLC, SDLC DT7

Các giao thức truyền số liệu x25, HDLC, SDLC DT7 Báo cáo bài tập lớn môn Mạng máy tính Viện điện tử viễn thông Đại học Bách Khoa Hà Nội

Seminar mạng máy tính

Nội dung

»Giao thức HDLC

»Giao thức X25

Giao thức HDLC

• HDLC là giao thức chuẩn cho tầng liên kết dữ liệu Nó được phát triển bởi ISO (ISO3309 và ISO 4335).

• HDLC là giao thức hướng bit cho phép liên kết điểm-điểm hoặc nhiều điểm và cho phép

truyền theo hai hướng.

=>Các phần tử HDLC được xây dựng từ các cấu trúc nhị phân.

Cấu trúc frame của HDLC

€Trong đó:

› Flag : mã đóng khung cho frame được chọn là 01111110

› Address : ghi địa chỉ trạm đích của frame.

› Control : định danh các loại frame khác nhau.

› Data : ghi thông tin cần truyền đi.

› FSC : mã kiểm tra lỗi.

Các loại frame HDLC

• HDLC có 3 loại frame chính sau:

– Loại U (Unnumbered frames) : dùng để thiết lập liênkết dữ liệu theo các phương thức khác nhau và giảiphóng liên kết

– Loại I (Infomations frames) : dùng chứa thông tin cầntruyền đi và được đánh số để kiểm soát

– Loại S (Supervisory frames) : dùng để kiểm soát lỗi vàkiểm soát luồng dữ liệu trong quá trình truyền tin

»Như vậy chỉ có frame I là chứa thông tin người sử dụng

Các frame của HDLC

1 1 0 0 P 0 0 1 SNRM (Set Normal Response Mode) Phương thức trả lời chuẩn

1 1 1 1 P 0 0 0 SARM (Set Asynchronous Response Mode) Phương thức trả lời dị bộ

1 1 1 1 P 1 0 0 Mode ) Phương thức dị bộ cân bằngSABM (Set Asynchronous Balance

1 1 0 0 P 0 1 0 Giải phóng liên kếtDISC (Disconect)

1 1 0 0 F 1 1 0 UA (Unumbered Acknowledgement)Báo nhận

Các loại frame HDLC

• Frame loại I :

• Vùng control:

– 0 : frame I

– N(S) : số thứ tự frame I gửi đi

– N( R) : Số thứ tự của frame I mà trạm gửi đangchờ để nhận

Các loại frame HDLC

• Bảng định nghĩa các loại frame S

00 (Receive Ready)RR Dùng để thông báo rằng trạm gửi đang sẵn sàng nhậntin đòng thời ám chỉ nhận tốt các frame I trước đó.

01 (Reject)REJ Dùng đẻ yêu cầu truyền(hoặc truyền lại) các frame cóhiệu bắt đàu từ N ( R) trở đi, đòng thời ám chỉ việc

11 (Selective Reject)SREJ Dùng để yêu càu truyền (hoặc truyền lại) một frame I duy nhất có số hiệu N( R),đòng thời ám chỉ nhận tốt

các frame I cho đến N(R )-1.

Các phương thức trao đổi thông tin

chính:

› Phương thức trả lời chuẩn:

x Dùng trong trường hợp cấu hình không cân bằng.

x Có trạm điều khiển chung (trạm “chủ”), trạm bị điều khiển gọi là trạm “tớ” (slave)

x Trạm “tớ“ chỉ có thể truyền khi trạm “chủ” cho phép.

› Phương thúc trả lời dị bộ

x Dùng trong cấu hình không cân bằng.

x Trạm “tớ” được phép truyền tin mà không cần đợi sự cho phép của trạm “chủ”.

› Phương thức dị bộ cân bằng

x Dùng trong trường hợp điểm- điểm, 2 chiều,các trạm có vai trò như nhau.

Sơ đồ minh họa hoạt động

• Sơ đồ minh họa các giai đoạn hoạt động của HDLC trong chế độ trả lời cân bằng(ABM)

– Tương tác giữa tầng 2 và tầng 3 được thể hiệnbằng các hàm OSI tương ứng là L.Connect, L.Data

và L.Disconnnect (L là để chỉ tầng Data Link Level)

TRẠM A TRẠM B

Hành động của HDLC

SABM L CONNECT indication

L DATA indication

L DATA response

L DATA confirm

L DISCONNECT req

uest L DISCONNECT indication

L DISCONNEC

T response

L DISCONNECT confirm

Các giao thức dẫn xuất từ HDLC

• LAP : tương ứng với phương thức trả lời dị bộ (ARM) của HDLC dùng trong hoàn cảnh

không cân bằng (có trạm điều khiển).

• LAP-B : tương ứng với phương thức dị bộ cân bằng

• LAP-D : được xây dựng từ LAP-B dùng cho ISDN qua kênh D.

• SDLC : tương ứng phương thức trả lời chuẩn.

• ADCCP

Giao thức X25

€ Năm 1976, CCITT công bố khuyến nghị của

họ về giao thức X25 sử dụng tầng 1,2,3 trong mạng chuyển gói công cộng

€ Năm 1984, CCITT và ISO phối hợp ban hành chuẩn X25PLP cho tầng 3

€ X25 bao gồm:

› X25.1 tương ứng với X21

› X25.2 tương ứng với LAP-B

› X25.3 tương ứng X25PLP (X25 Packet Level Protocol)

X25 là gì?

• X25 được tạo ra nhằm trao đổi thông tin trong mạng WAN.

• X25 là giao thức trong mạng chuyển mạch gói.

• X25 được phát triển để thực hiện kết nối giữa nhiều máy tính

Các thiết bị của X25

• Virtual Circuit có hai loại:

– Switched Virtual Circuits : là liên kết tạm thời, dùng để truyền dữ liệu ít, rời rạc

– Permanent Virtual Circuit : là liên kết vĩnh viễn, dùng để truyền dữ liệu nhiều, liên tục

• DTE sử dụng mạch T và C để truyền dữ liệu

và thông tin điều khiển.

• DCE dùng mạch R và I để truyền dữ liệu và điều khiển.

• Hai mạch S và B dùng để đồng bộ bit và byte.

Giao tiếp X21

Giao tiếp X21

• X21 truyền theo chế độ truyền đồng bộ.

• Ngoài ra X21 còn có các chế độ truyền sau nhưng bị giới hạn khoảng cách và tốc độ:

– Truyền cân bằng

– Truyền không cân bằng

Tầng liên kết dữ liệu

› Truyền data trong hiệu quả và thời gian nhất định

› Đồng bộ các liên kết

› Phát hiện và sửa lỗi

› Nhận ra và báo cáo lỗi cho tầng trên khắc phục

liên kết dữ liệu phải phù họp với các tiêu chuẩn sau

› Tiêu chuẩn ISO HDLC (high level data link)

› Tiêu chuẩn ANSI ADCCP (Advanced Data

Communications Control Procedures )

Tầng liên kết dữ liệu

• Các giao thức được dùng trong tầng liên kete

dữ liệu củaX25 là :

– Link Access Protocol, Balanced (LAPB)

– Link Access Protocol (LAP)

– Link Access Procedure, D channel (LAPD )

– Logic Link Control (LLC)

• Hiện nay thì giao thức LAPB được sử dụng một cách rộng rãi.

Cấu trúc một khung của LAPB

• Một frame LAPB bao gồm một header, dư liệu, và mã kiểm soát.

• Một frame LAPB có khuôn dạng:

Thành phần của frame LAPB

Thành phần của frame LAPB

• Address:

– Là vùng ghi địa chỉ trạm đích của frame

– Nó có độ dài khoảng một vài byte

• Data:

– Chứa dữ liệu

– Nó có độ dài tối đa là 128 byte

Thành phần của frame LAPB

• Control:

– Là vùng để định danh các thông tin

– Nó có độ dài vài byte, chứa các nội dung sau:

• Nature of Packet

• Type of Frame

• Acknowledgement of a good packet

• Rejection of a bad packet

• P acket's location in a sequence of transmitted packets

Thành phần của frame LAPB

€ Chức năng chính của tầng mạng là:

› Cài đặt kết nối (Connection setup)

› Điều khiển luồng giữa các DTE

› Chức năng định tuyến

› Ghép các kết nối logic cùng lúc vào một kết nốivật lý

– Call setup - thiết lập kết nối.

– Clearing - xóa bỏ liên kết

– Data - truyền dữ liệu thường

– Interrupt - truyền dữ liệu khẩn

– Reset - khởi động lại một liên kết

– Restart - khởi động lại giao diện

Thủ tục Call setup

• Thiết lập các VC giữa các thiết bị DTE

• Quá trình thiết lập liên kết ảo (VC) như sau:

– Thiết bị DTE tìm ra một kênh rỗi

– Gửi một yêu cầu đi

– Thiết bị mạng sẽ gửi yêu cầu này đến địa chỉ đíchbằng một kết nối logic

– Thiết bị đích sẽ trả lời bằng một bản tin chấp nhậnhoặc xóa bỏ trên một kết nối mới

– Thiết bị mạng sẽ chuyển đáp ứng này đên thiết bịgọi

Thủ tục Call Setup

Thủ tục Reset và Restart

€ Restart nhằm khởi tạo lại toàn bộ tầng ba Nó xóa bỏliên kết tạm thời VC nhưng chỉ khởi động lại cácliên kết vĩnh viễn PVC

€Reset khởi động lại một liên kết ảo ở tầng ba, nó loại

bỏ tất cả các gói tin dữ liệu và kéo “cửa sổ” về

không

› Reset chỉ dọn dẹp chứa không xóa bỏ liên kết

Các thủ tục phụ quan trọng

• Flow control Parameter Negociation: cho phép

thương lượng về kích thước cửa sổ và độ dài tối đacủa vùng user data cho mỗi hướng liên kết

• Throughput Class Negociation : Cho phép thay đổi vềthông lượng của dữ liệu truyền qua một số liên kết, trong phạm vi từ 75bps đến 48 Kbps

Các thủ tục phụ quan trọng

• Non Standard Default Packet Sizes : Cho phép thayđổi giá trị ngầm định của kích thước của vùng dữ liệungười dùng trong các gói tin Data ( giá trị ban đầu là

128 bytes)

• Non Standard Window Sizes : Cho phép thay đổi giátrị ngầm định của kích thước “cửa sổ” ( ngầm định làW=2 )

Các thủ tục phụ quan trọng

• End-to End Transit Delay Negociation : Cho phépthay đổi về độ trễ truyền dẫn từ nguồn đến đích

• Fast Select : Cho phép điều khiển các ứng dụng

hướng giao tác (transaction –oriented) trong đó ít nhất

1 hành động hỏi/đáp xảy ra

Khuôn dạng gói tin X25PLP thông thường

Khuôn dạng gói tin X25PLP thông thường

• Gói tin thường mở rộng:

Khuôn dạng gói tin X25PLP

€ Các tham số:

› LCI (Logical channel Identifier) bao gồm 4 bit LCGN và 8 bit LCN : số hiệu liên kết logic (từ 1 đến 4095)

› P(R): Số hiệu của gói tin dữ liệu

› P(S): Số hiệu của gói tin đang chờ để nhận

x Ở dạng chuẩn: P(R) và P(S) có 3 bit.

x Dạng mở rộng có 8 bit.

› Q : Định tính thông tin chứa trong gói tin

x Q=0 : Dữliệu dùng cho người sử dụng.

x Q=1 : Dữ liệu dùng cho điều khiển.

Khuôn dạng gói tin X25PLP

€ Bit D chỉ thị cơ chế báo nhận

€ D=0 gói tin chỉ có ý nghĩa cục bộ giữa DCE và DTE.

€ D=1 gói tin từ mút tới mút nhĩa là giữa hai DTE.

€ M : dùng khi có sự cắt/hợp dữ liệu xảy ra Khi kíchthước dữ liệu vượt quá độ dài tối đa của gói tin X25PLP, phải cắt nhỏ gói tin đó ra và bit M đánhdấu gói tin cuối cùng trong dãy gói tin đó

€ M=0 vẫn còn gói tin tiếp sau.

€ M=1 đây là gói tin cuối cùng.

Khuôn dạng gói tin X25PLP điều khiển

Khuôn dạng gói tin X25PLP

€ Các bit dùng trong gói tin điều khiển giống gói tin thường.

€ Dữ liệu đối với gói tin interrupt không quá 32 bytes

€ PTI: mã phân biệt các kiểu gói tin và có định dạng :

› Đối với gói tin khẩn (interrupt packet) thì PTI sẽ

là 00100011

Kiểm soát luồng dữ liệu trong X25PLP

€X25 PLP sửa dụng cơ chế “cửa sổ” (window) đểkiểm soát luồng dữ liệu tại mỗi nút

€Chỉ có gói tin data mới phải chịu kiểm soát

€Nguyên tắc kiểm soát luồng dữ liệu:

› Khi giá trị P(S) của gói tin Data nằm trong cửa sổ thì

nó được truyền đi Nếu không thì nó được phải tronghàng đợi

› Mỗi lần một gói tin được chuyển đi thì “cửa sổ” đượcdịch chuyển, có nghĩa là giới hạn trên và giới hạndưới của nó được dịch chuyển và các gói tin data dang trong hàng đợi mà có P(S) thuộc “cửa sổ” mới đượcchuyển đi

Tổng kết

• Ưu điểm

– Truyền ở khoảng cách xa (nó được phát triển chomang WAN)

– Truyền được cả tín hiệu tương tự và số

– Nó được phát triển từ lâu (trên 30 năm) nên nó tin cậy và debugged rất tốt

– X25 tạo ra một mạng số ảo chất lượng cao với giárẻ

– Phù hợp với nhiều loại tốc độ

• Nhược điểm

– Tốc độ rất chậm tối đa khoảng 64Kbps

Cần nhiều bộ nhớ