Internetworking Technology Overview.

ГЛАВА 12. SDLC и его производные.

• Библиографическая справка
• Основы технологии
• Форматы блока данных
• Производные протоколы
  HDLC
  LAPB
  IEEE802.2

Библиографическая справка

IBM разработала протокол Synchronous Data-Link Control (SDLC) (Управление синхронным каналом передачи данных) в середине 1970 гг. для применения в окружениях Systems Network Architecture (SNA) (Архитектура системных сетей). SDLC был первым из протоколов канального уровня нового важного направления, базирующегося на синхронном бит-ориентированном режиме работы. По сравнению с синхронным, ориентированным по символам (например, Bisynk фирмы IBM) и синхронным, с организацией счета байтов (например, Digital Data Communications Message Protocol - Протокол Сообщений Цифровой Связи) протоколами, бит-ориентированные синхронные протоколы являются более эффективными и гибкими, и очень часто более быстродействующими.

После разработки SDLC компания IBM представила его на рассмотрение в различные комитеты по стандартам. Международная Организация по Стандартизации (ISO) модифицировала SDLC с целью разработки протокола HDLC (Управление каналом связи высокого уровня). Впоследствии Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии (CCITT) модифицировал HDLC с целью создания "Процедуры доступа к каналу" (LAP), а затем "Процедуры доступа к каналу, сбалансированной" (LAPB). Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) модифицировал HDLC , чтобы разработать IEEE 802.2. Kaждый из этих протоколов играет важную роль в своей области. SDLC остается основным протоколом канального уровня SNA для каналов глобальных сетей.

Основы технологии

SDLC поддерживает разнообразные типы соединений и топологий. Он может применяться в сетях с двухточечными (непосредственными) и многоточечными связями, со связанным и несвязанным носителем, с полностью и наполовину дублированными средствами передачи, с коммутацией цепей и коммутацией пакетов.

SDLC идентифицирует два типа сетевых узлов:

Первичный

Управляет работой других станций (называемых вторичными). Первичный узел опрашивает вторичные в заранее заданном порядке. После этого вторичные узлы могут передавать, если у них имеются исходящие данные. Первичный узел также устанавливает каналы и завершает их работу, и управляет каналом во время его функционирования.

Вторичные

Управляются первичным узлом. Вторичные узлы могут только отсылать информацию в первичный узел, но не могут делать этого без получения разрешения от первичного узла.

Первичные и вторичные узды SDLC могут быть соединены в соответствии со следующими четырьмя основными конфигурациями:

Point-to-point (двухточечная).

Предполагает только два узла: один первичный и один вторичный.

Multipoint (многоточечная).

Включает в себя один первичный и множество вторичных узлов.

Loop (контур).

Подразумевает топологию контура, когда первичный узел соединяется с первым и последним вторичными узлами. Промежуточные вторичные узлы, отвечая на запросы первичного узла, передают сообщения друг через друга.

Hub go-ahead (готовый вперед).

Предполагает наличие входного и выходного каналов. Первичный узел использует выходной канал для связи со вторичными узлами. Вторичные узлы используют входной канал для связи в первичным. Входной канал соединяется с первичным узлом через каждый вторичный по схеме гирляндной цепи.

Форматы блока данных

Формат блока данных SDLC представлен на Рис. 12-1.

Как видно из рисунка, блоки данных SDLC ограничены уникальной структурой "флага" (flag). Поле "адрес" (address) всегда содержит адрес вторичного узла, задействованного в текущей связи. Т.к. первичный узел является либо источником связи, либо пунктом назначения, нет необходимости включать его адрес - он заранее известен всем вторичным узлам.

"Управляющее" (control) поле использует три разных формата в зависимости от использованного типа блока данных SDLC. Описание трех типов блока данных SDLC дается ниже в следующем перечне:

Информационные блоки данных (Information (I) frames).

Эти блоки данных содержат информацию высших уровней и определенную управляющую информацию (необходимую для работы с полным дублированием). Номера последовательностей отправки и приема и бит "опроса последнего" (P/F) выполняют функции управления потоком информации и неисправностями. Номер последовательности отправки (send sequence number) относится к номеру блока данных, который должен быть отправлен следующим. Номер последовательности приема (receive sequence number) обеспечивает номер блока данных, который должен быть принят следующим. При полностью дублированном диалоге как отправитель, так и получатель хранят номера последовательностей отправки и приема. Первичный узел использует бит P/F, чтобы сообщить вторичному узлу, требует он от него немедленно ответного сигнала или нет. Вторичный узел использует этот бит для того, чтобы сообщить первичному, является текущий блок данных последним или нет в текущей ответной реакции данного вторичного узла.

Блоки данных супервизора (Supervisory (S) frames).

Эти блоки данных обеспечивают управляющую информацию. У них нет информационного поля. Блоки данных супервизора запрашивают и приостанавливают передачу, сообщают о состоянии и подтверждают прием блоков данных "I".

Непронумерованные блоки банных (Unnumbered (U) frames).

Как видно из названия, эти блоки данных неупорядочены. Они могут иметь информационное поле. Блоки данных "U" используются для управляющих целей. Например, они могут определять одно- или двубайтовое поле управления, инициализировать вторичные узлы и выполнять другие аналогичные функции.

Последовательность проверки блока данных (frame check sequence) (FCS) предшествует ограничителю завершающего флага. FCS обычно является остатком расчета "проверки при помощи циклического избыточного кода" (cyclic redundency check) (CRC). Расчет CRC выполняется повторно получателем. Если результат отличается от значения, содержащегося в блоке данных отправителя, считается, что имеет место ошибка.

Типичная конфигурация сети, базирующейся на SDLC, представлена на Рис. 12-2. Как показано на рисунке, контроллер организации связи IBM (раньше называвшийся групповым контроллером) на отдаленном пункте подключен к "немым" терминалам и к сети Token Ring. На местном вычислительном центре главная вычислительная машина IBM подключена (через оборудование подключения каналов) к фронтальному процессору (FEP), который может также иметь связи с местными локальными сетями Token Ring и стержнем SNA. Оба пункта соединены с помощью арендуемой, базирующейся на SDLC, 56-Kb/сек линии.

Производные протоколы

Несмотря на то, что в HDLC не вoшли несколько характеристик, используемых в SDLC, он повсеместно считается некой суперразновидностью SDLC, совместимой с ним. LAP считается подразновидностью HDLC. LAPB был разработан, чтобы обеспечить продолжение совместимости с HDLC, который был изменен в начале 1980 гг. IEEE 802.2 является модификацией HDLC для окружений LAN.

HDLC

Формат блока данных HDLC такой же, как у SDLC; поля HDLC обеспечивают те же функциональные возможности, что и соответствующие поля SDLC. Кроме того, также, как и SDLC, HDLC обеспечивает синхронный режим работы с полным дублированием.

HDLC имеет несколько незначительных отличий от SDLC. Во-первых, HDLC имеет вариант для 32-х битовых контрольных сумм. Во-вторых, в отличие от SDLC, HDLC не обеспечивает конфигурации "loop" и "hub go-ahead". Главным различием между HDLC и SDLC является то, что SDLC обеспечивает только один режим передачи, в то время как HDLC обеспечивает три. HDLC обеспечивает следующие три режима передачи:

Режим нормальной ответной реакции (NRM)

SDLC также использует этот режим. В этом режиме вторичные узлы не могут иметь связи с первичным узлом до тех пор, пока первичный узел не даст разрешения.

Режим асинхронной ответной реакции (ARM)

Этот режим передачи позволяет вторичным узлам инициировать связь с первичным узлом без получения разрешения.

Асинхронный сбалансированный режим (ABM)

В режиме АВМ появляется "комбинированный" узел, который, в зависимости от ситуации, может действовать как первичный или как вторичный узел. Все связи режима АВМ имеют место между множеством комбинированных узлов. В окружениях АВМ любая комбинированная станция может инициировать передачу данных без получения разрешения от каких-либо других станций.

LAPB

LAPB является наиболее популярным протоколом благодаря тому, что он входит в комплект протоколов Х.25. Формат и типы блока данных, а также функции поля у LAPB те же самые, что у SDLC и HDLC. Однако в отличие от любого из этих двух протоколов, LAPB обеспечивает только один режим передачи ABM, поэтому он подходит только для комбинированных станций. Кроме того, цепи LAPB могут быть организованы либо терминальным оборудованием (DTE), либо оборудованием завершения действия информационной цепи (DCE). Станция, инициирующая обращение, определяется как первичная, в то время как реагирующая станция считается вторичной. И наконец, использование протоколом LAPB бита P/F несколько отличается от его использования другими протоколами. Подробности смотри в Главе 13 "Х.25".

IEEE802.2

IEEE 802.2 часто называют Logical Link Control (LLC) (Управление логическим каналом связи). Он чрезвычайно популярен в окружениях LAN, где он взаимодействует с такими протоколами, как IEEE 802.3, IEEE 802.4 и IEEE 802.5.

IEEE 802.2 предлагает три типа услуг. Тип 1 обеспечивает услуги без установления соединения и подтверждения о приеме. Тип 2 обеспечивает услуги с установлением соединения. Тип 3 обеспечивает услуги без установления соединения с подтверждением о приеме.

Являясь обслуживанием без установления соединения и подтверждения о приеме, Тип 1 LLC не подтверждает передачу данных. Т.к. большое число протоколов верхнего уровня, таких как Transmissin Control Protocol/ Internet Protocol (ТCP/IP), обеспечивают надежную передачу информации, которая может компенсировать недостаточную надежность протоколов низших уровней, Тип 1 является широко используемой услугой.

Обслуживание Типа 2 LLC (часто называемое LLC2) организует виртуальные цепи между отправителем и получателем и, следовательно, является обслуживанием с установлением соединения. LLC2 подтверждает получение информации; оно используется в системах связи IBM.

Обеспечивая передачу данных с подтверждением, обслуживание Типа 3 LLC не организует виртуальных цепей. Являясь компромиссом между двумя другими услугами LLC, Тип 3 LLC бывает полезным в окружениях фабричных автоматизированных систем, где обнаружение ошибок очень важно, однако область памяти контекста (для виртуальных цепей) чрезвычайно ограничена.

Конечные станции могут обеспечить множество типов услуг LLC. Устройство Класса 1 обеспечивает только услуги Типа 1. Устройство Класса II обеспечивает как услуги Типа 1, так и услуги Типа 2. Устройства Класса III обеспечивает услуги Типа 1 и Типа 3, в то время как устройства Класса IV обеспечивают все три типа услуг.

Процессы высших уровней используют услуги IEEE 802.2 через "точки доступа к услугам" (SAP). Заголовок IEEE 802.2 начинается с поля "точки доступа к услугам пункта назначения" (DSAP), которое идентифицирует принимающий процесс высшего уровня. Другими словами, после того, как реализация IEEE 802.2 принимающего узла завершит свою обработку, процесс высшего уровня, идентифицированный в поле DSAP, принимает оставшиеся данные. За адресом DSAP следует адрес "точки доступа к услугам источника" (SSAP), который идентифицирует передающий процесс высшего уровня.