Bài Thảo Luận Về Giao Thức Thiên Hướng BIT Trong Truyền Dữ Liệu - Điện Tử Truyền Thông

Đây là bài thảo luận được làm bởi mình và các bạn trong nhóm trong quá trình mình học Đại Học,được biên soạn làm sẵn trên PowerPoint và Word rất thuận tiện cho việc trình chiếu khi thảo luận.Mong nó sẽ giúp ích cho các bạn đỡ tốn nhiều thời gian mắc công phải tìm kiếm tài liệu rồi mất nhiều thời gian biên soạn.Chúc các bạn thành công

BÀI THẢO LUẬN

TRUYỀN SỐ LIỆU VÀ MẠNG

NHÓM 4 ĐTA

ĐỀ TÀI THẢO LuẬN

TRÌNH BÀY :

GIAO THỨC THIÊN HƯỚNG BIT

Tất cả các giao thức liên kết số liệu mới đều là giao thức thiên h ớng bit L u ý rằng các giao thức nh vậy ư ư ư

đ ợc sử dụng các mẫu bit đã đ ợc định nghĩa thay cho các ký tự điều khiển truyền để đánh dấu mở đầu hay kết ư ưthúc một frame

♦ CÁC GIAO THỨC THIấN HƯỚNG BIT

Mỏy thu duyệt luồng bit thu theo từng bit một để tỡm mẫu bit đầu và cuối frame ba ph ơng pháp báo hiệu ư

bắt đầu và kết thúc một frame được gọi là phân định danh giới frame

(delimiting )

♠Mẫu bit duy nhất không trùng với mẫu nào bắt đầu và kết thúc một frame được gọi là cờ ( 01111110 ) , kết hợp với

kỹ thuật nhồi các bit 0

♠Một mẫu bit duy nhất được đánh dấu đầu frame , được gọi là danh giới đầu frame (10101011) và một byte chỉ chiều dài ( đơn vị là byte ) trong phần header của frame

♠Mẫu xác định danh giới đầu và cuối frame duy nhất gồm các bit được tạo ra do cưỡng bức mã hoá

♣Giao thức điều khiển liờn kết số liệu mức cao HDLC ( high - level Data link control )

Giao thức DHLC là một giao thức chuẩn hoỏ quốc tế đó được định nghĩa bởi ISO để dựng cho cả liờn kết điểm - nối - điểm và đa điểm Nú hỗ trợ hoạt động ở chế độ trong suốt, song cụng hoàn toàn và ngày nay được dựng một cỏch rộng dói trong cỏc mạng đa điểm và trong cỏc mạng mỏy tớnh

HDLC cú 3 cơ chế hoạt động :

1 Chế độ đỏp ứng thụng thường NRM ( nomal response Mode) : chế độ này được dựng trong cấu hỡnh khụng cõn bằng Trong chế độ này trạm thứ cấp chỉ cú thể truyền khi nhận được chỉ thị đặc biệt của trạm sơ cấp Liờn kết này cú thể là điểm - nối - điểm hay đa điểm trường hợp đa điểm chỉ cho phộp một trạm sơ cấp

2 Chế độ đáp ứng bất đồng bộ ARM ( Asynchronous response mode) chế độ này được dùng trong cấu hình không cân bằng Nó cho phép một trạm thứ cấp xúc tiến một hoạt động truyền mà không cần sự cho phép từ trạm sơ cấp > Chế độ này thường được dùng trong các cấu hình điểm - nối - điểm và các liên kết song công và cho phép thứ cấp truyền các frame một cách bất đồng bộ với sơ cấp

3 Chế độ cân bằng bất đồng bộ ABM ( Asynchronous Balanced mode ) ; chế độ này được dùng chủ yếu trên các liên kết song công điểm - nối - điểm cho các ứng dụng truyền số liệu máy tính - đến - máy tính và cho các kết nối giữa máy tính và mạng số liệu công cộng ( PSDN ) Trong chế độ này mỗi trạm có trạng thái như nhau và thực hiện

cả hai chức năng sơ cấp và thứ cấp Nó là chế độ được dùng trong giao thức nổi tiếng X.25

Sơ cấp Thứ cấp+Lệnh

Lệnh

Đáp ứng

Đáp ứng

Đáp ứng Đáp ứng

Lệnh

- Cấu hình mạng DHLC

a:Điểm-nối –điểm với một sơ cấp và một thứ cấp

b: đa điểm với một sơ cấp và nhiều thứ cấp

c: điểm nối điểm với 2 sơ cấp và hai thứ cấp

Các khuôn dạng của frame

Trong HDLC cả số liệu và thông tin điều khiển đều được tải trong cùng một dạng frame chuẩn.Có 3 nhóm frame được dùng trong HDLC:

1. Các frame không đánh số: các frame này được dùng cho các chức năng như thiết lập liên kết và xóa

liên kết.Tên được gọi là không đánh số vì chúng không chứa bất kỳ thông tin báo nhận nào , nên cũng

không có chỉ số tuần tự

2. Các frame thông tin: các frame này mang các thông tin thực hay số liệu và thường được xem như là các I-frame.các I-frame cũng có thể được dùng để tải thông tin báo nhận liên hệ đến luồng I-frame theo hướng ngược lại khi liên kết đang hoạt động ở chế độ ABM hay ARM

3.Các frame quản lý: các frame này được dùng để kiểm soát lỗi và điều khiển luồng do đó chứa các số tuần tự truyền và nhận

*Quản lý liên kết

Khi truyền bất kỳ thông tin số liệu nào giữa sơ cập và trạm thứ cấp trên một liên kết đa điểm hoặc giữa hai trạm được nối với nhau qua một liên kết điểm-nối-điểm,một cầu nối luận lý giữa hai chủ thể truyền tin phải được thiết lập Điều này được hoàn thành nhợ

sự trao đổi hai frame không đánh số.

Trong liên kết đa điểm(hình a),trước tiên trạm sơ cấp truyền một SNRM-frame với bít P/E được sét là 1 và địa chỉ của thứ cấp được đặt trong vùng địa chỉ.Thứ cập đáp ứng một UA-frame với bít kết(final) được sét là 1 cùng với địa chỉ của nó trong vùng địa chỉ Như chúng ta có thể thấy,thủ tục thiết lập có tác dụng khởi động các biến tuần tự trong mỗi trạm Các biến này được dùng trong các thủ tục điều khiển luồng và kiểm soát lỗi Cuối cùng, sau khi tất cả các cố liệu được truyền, liên kết bị xóa khi sơ cấp gửi một DISC-frame

va thứ cấp đáp ứng một UA-frame.

Thủ tục thiết lập một liên kết điểm-nối-điểm (hình b) giống như thủ tục thiết lập liên kết được dùng trong liên kết đa điểm Trong chế độ này, cả hai phía của liên kết đều có thể khỡi động truyền các I-frame một cách độc lập, vì vậy mỗi trạm thường là một trạm kết hợp cả sơ cấp và thứ cấp Cả hai trạm đều có thể khởi động và xóa liên kết trong chế độ này

Hoạt động của giao thức

4.Thủ tục truy xuất liên kết LAPB

Thủ tục truy xuất liên kết phiên bản B còn được gọi là LAPB (Link Access Procedure version B)

là một tập con của HDLC, nó được dùng để điều khiển truyền các I-frame qua một liên kết số liệu song công điểm-nối-điểm nối giữa một máy tính với một mạng chuyển mạch gói công cộng (hay tư nhân)

Các mạng như vậy trước đây thường là mạng X25 Thực ra LAPB là một phiên bản mở rộng của một tập con

nổi tiếng của HDLC là thủ tục truy xuất liên kết phiên bản A hay còn gọi là LAPA

LAPB được dùng để điều khiển các frame thông tin qua giao tiếp DTE-DCE cục bộ và được gọi là có ý nghĩa cục bộ

LAPB dùng chế độ cân bằng bất đồng bộ trong đó DTE và DCE như là các trạm kết hợp (sơ cấp /thứ cấp)

và tất cả các I-frame được xem như các frame lệnh Giao thức LAPA trước đây dùng chế độ đáp ứng bất đồng bộ và không

dùng các REJ-frame hay RNR-frame như là các frame lệnh Frame được dùng trong LAPA và LAPB được trình bày trong bảng dưới.

RR RNR REJ

RR RNR REJ

 RR-frame và REJ-frame

được dùng để kiểm soát lỗi và RNR được dùng để điều khiển luồng Các frame này không hỗ trợ

chiến lược truyền lại có chọn lựa (SREJ) Ví dụ về tuần tự frame được trình bày trong các hình trước đây liên quan đến HDLC đều đúng cho LAPB.Như chúng ta đã nói, truyền một frame

thông

tin (lệnh 0 với bit P được set thì kết quả là trạm sẽ đáp ứng một frame quản lý với bit F cũng được

set

Cả hai trạm đều có thể thiết lập liên kết.Để phân biệt giữa hai trạm, các địa chỉ DTE và DCE

được dùng theo bảng dưới.Nếu một DTE không hoạt động về mặt logic mà tiếp nhận một frame yêu cầu xây dựng liên kết (SABM/SABME), nó phải phúc đáp bằng một DM

Thủ tục truy xuất liên kết LAPM

Các modem có khả năng khắc phục lỗi ngày nay sử dụng một thủ tục được gọi là LAPM (Link Access Procedure for Modem) Thông qua thủ tục này chúng có thể chấp nhận số liệu được truyền bất đồng bộ từ DTE nhưng sẽ truyền

số liệu đi theo chế độ đồng bộ thiên hướng bit (bit-oriented) và dùng một giao thức khắc phục lỗi dựa trên HDLC Mỗi modem sẽ gồm hai đơn vị chức năng:

•Phần giao tiếp với user UIP: user interface part

•Phần sửa lỗi ECP :error correcting part

•Thủ tục LAPM có liên hệ với phần thứ hai ECP trong khi UIP liên quan đến việc truyền các byte hai ký tự dữ liệu xuyên qua giao tiếp V.24 và phiên dịch bất cứ tín hiệu điều khiển luồng nào xuyên qua giao tiếp

•Thành phần UIP trao đổi với ECP bàng cách dùng tập các hàm thực thể dịch vụ ở đây các loại frame của HDLC được sử dụng để thực hiện dịch vụ

DTE UIP ECP PSTN ECP UIP DTE

LAPM

XID

XID SABME

UA I(DATA)

RR UI(BRK)

UI(BRKACK)

DISC UA

L_SETPARM.conf L_SETPARM.req

L_ESTABLISH.req

L_ESTABLISH.conf L_DATA.req

L_SIGNAL.req

L_SIGNAL.conf L_RELEASE.req L_RELEASE.conf

L_SETPARM.ind L_SETPARM.resp

L_ESTABLISH.ind L_ESTABLISH.resp

L_DATA.ind

L_SIGNAL.ind L_SIGNAL.resp L_RELEASE.ind L_RELEASE.resp

Lược đồ tổng quát

Các thực thể dịch vụ và các frame tương ứng

Thủ tục đa truy xuất

Chúng ta đã mô tả việc sử dụng HDLC để điều khiển truyền các frame số liệu qua một liên kết song công.Vì HDLC điều khiển truyền qua liên kết đơn như vậy nên còn được gọi là thủ tục liên kết đơn SLP (Single Link Procedure) Tuy nhiên, trong một vài trường hợp, thông lượng có sẵn của một liên kết đơn như vậy không đủ đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng, vì vậy chúng ta phải dùng đến đa liên kết Để phục vụ điều này, một thủ tục mở rộng của LAPB đã được định nghĩa và được gọi là thủ tục đa liên kết MLP (Multiple Procedure )

Một MLP hoạt động trên một tập các thủ tục liên kết và xem chúng đơn giản như là một nhóm các liên kết có sẵn để truyền thông tin của user Điều này có ý nghĩa là phần mềm user không hề biết có nhiều liên kết vật lý đang được dùng và cư xử như một giao tiếp liên kết logic trước đây

MLP xem tập tin các thủ tục liên kết như là một nhóm liên kết mà qua đó sẽ truyền các frame của user Nó hoạt động với tập các số tuần tự riêng và các thủ tục điều khiển luồng cũng như kiểm soát lỗi là độc lập trong từng SLP

Do đó nếu một SLp tự dưng không hoạt động, thì MLP sẽ khởi động truyền lại các frame theo cách thức thông thường dùng tập liên kết có sẵn nhỏ hơn Để thực hiện lược đồ này, MLP thêm một field điều khiển vào đầu của mỗi frame mà nó tiếp nhận để truyền trước khi chuyển frame này cho một SLP Vùng này được gọi là vùng điều khiển đa liên kết MLC (Multilink Control) và khá trong suốt đối với một SLP SLP xem phần MLC kết hợp và phần nội dung frame như là vùng thông tin thống nhất và xử lý thêm vùng địa chỉ (A) và vùng điều khiển (C) Các cơ cấu điều khiển luồng và kiểm soát lỗi liên hệ với MLP rất giống như những gì được dùng với LAPB

Vùng MLC bao gồm hai octet và chứa một chỉ số tuần tự 12 bit điều này cung cấp 4096 (0 đến 4095) số tuần tự và

do đó kích thước tối đa của cửa sổ truyền là 4095 , cho phép một số lượng lớn liên kết đáng kể, mỗi liên kết có khả năng hoạt động với tốc độ cao

Phần mềm user

Đa liên kết vật lý

Phần mềm user LAP B

LAP B LAP B

LAP B LAP B LAP B

SLP DLP

DLL = Data link layer

F A C MLC nội dung frame FSC F

MLP

I-field

SLP/LAPB

-Thủ tục đa liên kết

b) Khuôn dạng của frame

a) Vị trí của thủ tục trong mối liên hệ với lớp liên kết số liệu

Thủ tục truy xuất liên kết LAPD

Thủ tục truy xuất liên kết kênh D gọi tắt là LAPD (Link Access Procedure D-channel) là một tập con của HDLC dùng cho ISDN Nó được định nghĩa để điều khiển luồng I-frame liên quan mật thiết với kênh báo hiệu Kênh

báo hiệu được gọi là kênh D.LAPD còn được dùng dưới dạng mở rộng để điều khiển luồng I-frame qua một

kênh thuê bao liên quan đến một dịch vụ được gọi là tiếp frame ( frame relay Có hai loại dịch vụ đã được định nghĩa để dùng với LAPD Một sơ đồ tuần tự theo thời gian mô tả hai tập hàm thực thể dịch vụ Như chúng ta

có thể thấy, cả hai loại dịch vụ có tạo cầu nối và không tạo cầu nối đều được hỗ trợ.Giống như PSTN analog,

ISDN là mạng chuyển mạch-mạch (circuit-switching network) có nghia là cần thiết lập một mạch trước khi bất

kỳ thông tin nào được truyền

Điều này được thực hiện bằng cách dùng kênh báo hiệu riêng_kênh_D_ có một tập giao thức riêng trong đó LAPD là một phần cấu thành

Dịch vụ tạo cầu nối được dùng để truyền các thông điệp thiết lập gọi giữa một thiết bị đầu cuối và tổng đài cục

bộ Giao thức liên hệ có kết hợp với kiểm soát lỗi.Dịch vụ không tạo cầu nối được dùng để truyền các bản tin liên quan đến quản lý và giao thức liên quan dùng tiếp cận tổng lực (best_try, cách diễn tả khác của dịch vụ không tạo cầu nối ) không báo nhận

Chúng ta sẽ thấy , có đến 8 thiết bị đầu cuối có thể chia sẻ một mạch truy xuất cơ bản ( do đó cũng chia sẻ cùng kênh D) giữa một vị trí khách hàng và tổng đài bộ ISDN.Tuy nhiên , tất cả các bản tin thiết lập gọi đều được gửi đến thiết bị kết cuối đặc biệt được chỉ ra trong vùng đại chỉ LAPD.Điều này giống với nguyên lí địa chỉ hoá được dùng trong chế độ NRM, ngoại trừ LAPD không có máy chủ (master) và kiến trúc bus vật lý của nó cho phép các đầu cuối được nối vào truy xuất bus theo một phương thức bình đẳng

Hai octet được dùng cho vùng địa chỉ Chúng bao gồm hai địa chỉ thành phần: một danh định của điểm truy xuất dịch vụ SAPI (Service Access Point Indentifier) và một danh định của thiết bị

cuối TEI (Terminal Endpoint Indentifier) về cơ bản, SAPI định danh một lớp dịch vụ mà đầu cuối liên hệ-thoại, số liệu , vừa thoại vừa số liệu _và TEI định danh duy nhất cho thiết bị cuối

trong lớp dịch vụ đó Cũng có một địa chỉ broadcast (tất cả các bit đều là 1) cho phép gửi thông điệp đến tất cả các dầu cuối trong một lớp) Ví dụ, có thể sử dụng để tất cả các máy điện thoại đều nhận một thông điệp yêu cầu thiết lập gọi được gửi đến

Các hàm thực thể dịch vụ user của LAPD :

TE

Lớp 3

TE Lớp 3

IT2.ISDN.NT2 lớp 2

DL_UNITDATA.request

DL_UNITDATA.indication

DL_UNITDATA.request DL_UNITDATA.indication

(a) Không tạo cầu nối

DL_ESABLISH.indication DL_ESTABLISH.response

DL_DATA.indication DL_DATA.resquest

(b) Có tạo cầu nối

TE= Terminal enquipment

NT= Network termination

DL= Data link

Hoạt động của giao thức

Khuôn dạng của mỗi frame LLC được trình bày như hình (a)

Cả địa chỉ nguồn và đích chỉ liên quan đến điểm truy xuất dịch vụ LLC Chúng không chưa địa chỉ được dùng tren môi trường vất lý Không có vùng FCS Về cơ bản, frame LLC hoàn chỉnh được

chuyển đến lớp con MAC dưới dạng 1 hàm thực thể, trong đó gồm có frame này và và địa chỉ được dùng trong mỗi trường vật lý và được xem như các tham số Lớp con MAC nắm giữ các chức năng địa chỉ hóa cho mạng phát hiện lỗi Do đó, trong ngữ cảnh của mô hình thạm chiếu SOS , lớp liên kết số liệu (data link) tương đương với 1 phần lớp MAC cộng với lớp LLC.

Địa chỉ đích Địa chỉ nguồn Điều khiển Thông tin

(a) Octets 1 1 1 M

Field điều khiển trong frame có một octet Nó định nghĩa loại frame, và những nơi thích hợp nó còn có chỉ số tuần tự truyền và nhận phục vụ điều khiển luồng và kiểm soát lỗi

Việc sử dụng các bit khác nhau trong field này được trinnhf bày chi tiết như hình b

Thực thể giao thức LLC hỗ trợ 2 hoạt động.loai 1 hỗ trợ dịch vụ không tạo cầu nối không báo nhận và loại 2 phục vụ cho dịch vụ tạo cầu nối Trong thực tế, thì loại 2 rất giống với giao thức HDLC ngoại trừ các chức năng như phát hiện lỗi và định dạng frame đếu được cung cấp lớp MAC.

N(S) ,N (R)= số tuần tự truyền và nhận

S= Xác địnhh chức năng quản lý M= Xác định chức năng hiểu chỉnh P/F= Poll /final bit

Các chức năng điều khiển liên kết dữ liệu cho hoạt động của loại 2 được trình bày trên hình (c).

Khác nhau chủ yếu giữa giao thức LLC và HDLC là sự cung cấp dịch vụ không tạo cầu nối không báo nhận Tập các lệnh và các đáp ứng trong loại 1 được liệt kê trong bảng 6.5.

Cài chế độ?thông tin/báo nhận/quét

Cài chế độ?thông tin/báo nhận/quét

•

Frame lệnh UI được dùng để gửi một khối số liệu đến một hay nhiều LLC Vì không có báo nhận hay không có điều khiển tuần tự liên kết với hoạt động của loại 1 nên UI-frame không chứa N(S) và N(R) Cũng không có đáp ứng cho một UI

Các frame lệnh XID và TEST là tùy chọn Tuy nhiên nếu chúng được gửi đi thì LLC nhận biết phải đáp ứng Việc sử dụng các lệnh này như sau:

• Lệnh XID với một địa chỉ nhóm xác định, thành viên hiện hành của nhóm này Mỗi thành viên của nhóm đấp ứng cho lệnh bằng cách gửi frame đáp ứng XID trục chỉ đến thực thể LLC gốc.

• Một thực thể LLC có thể dùng một lệnh XID với địa chỉ đích là địa chỉ broadcast để thông báo sự hiện diện của nó trên môi trường mạng.

• Lệnh TEST cung cấp một phương tiện kiểm thử vòng (lookback test) trên mỗi đường truyền dẫn từ LLC đến –LLC.