›
›

Bài giảng Truyền thông kỹ thuật số - Chương 5: Một số nghi thức liên kết dữ liệu

ppt 28 trang phuongnguyen 2770
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Truyền thông kỹ thuật số - Chương 5: Một số nghi thức liên kết dữ liệu", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptbai_giang_truyen_thong_ky_thuat_so_chuong_5_mot_so_nghi_thuc.ppt

Nội dung text: Bài giảng Truyền thông kỹ thuật số - Chương 5: Một số nghi thức liên kết dữ liệu

  1. CHƯƠNG 5 MỘT SỐ NGHI THỨC LIÊN KẾT DỮ LIỆU  Giảng viên: Trịnh Huy Hoàng Email:hoangth@hcmup.edu.vn
  2. Nội dung  Quản lý liên kết dữ liệu  Môi trường áp dụng  Nghi thức hướng đến ký tự  Nghi thức hướng đến bit CSE 501035 – Data Communication 2
  3. Quản lý liên kết dữ liệu  Điều khiển dòng và điều khiển lỗi  Giả sử kết nối đã được thiết lập để trao đổi thông tin  Giai đoạn thiết lập kết nối – khởi tạo các biến tuần tự, cấp phát bộ đệm,  Giai đoạn ngắt kết nối – thu hồi bộ đệm,  Quản lý liên kết (link management)  Khoảng cách gần  Đường điều khiển riêng biệt  Handshaking control  Khoảng cách xa  Các gói/khung đặc biệt dùng để điều khiển (supervisory packet/frame)  Supervisory frame được dùng để hiện thực nghi thức ARQ, do đó sẽ ảnh hưởng đến cách hiện thực của nó CSE 501035 – Data Communication 3
  4. Quản lý liên kết dữ liệu  Lớp liên kết dữ liệu liên quan đến việc truyền dữ liệu trên một liên kết tuần tự  Liên kết  Điểm-điểm  Liên kết vật lý hoặc luận lý thông qua mạng chuyển mạch  Chế độ truyền dẫn  Đồng bộ  Bất đồng bộ  Nghi thức  Hướng đến ký tự  Hướng đến bit  Chế độ dịch vụ người dùng  Best-try/datagram (connectionless mode)  Reliable/virtual-circuit (connection-oriented mode) CSE 501035 – Data Communication 4
  5. Môi trường ứng dụng  Point-to-point DTE DTE DLP DTE PSTN DTE DCE DCE DLP  Point-to-multipoint Supervisory (Master) DTE DTE DLP DTE DTE DTE Slave DTE Slave DTE Slave DTE CSE 501035 – Data Communication 5
  6. Môi trường ứng dụng  Wide Area Network (WAN) DTE ISDN DTE EXCH EXCH DLP DLP PSE : Packet Switching Exchange EXCH : Switching Exchange DTE X.25 DTE PS network PSE PSE DLP DLP  Local Area Network (LAN) DTE DTE DTE Shared Bus DLP DTE DTE DTE CSE 501035 – Data Communication 6
  7. Nghi thức hướng ký tự  Nghi thức điều khiển đồng bộ nhị phân (Binary Synchronous Communication – BSC)  Đặc điểm  IBM  ISO 1745  ANSI X3.28  Half-duplex  Multipoint  Truyền dẫn đồng bộ hoặc bất đồng bộ  Điều khiển lỗi “Idle RQ”  Hạn chế  Không đánh số thứ tự (idle ARQ)  Chỉ truyền half-duplex  Phụ thuộc mã điều khiển (code-dependent)  Không điều khiển lỗi cho các trường điều khiển  Không có khả năng mở rộng  Tình trạng độc chiếm đường truyền của máy phát  Không hỗ trợ cơ chế “hub polling” hoặc “fast select”  Thủ tục khó sử dụng đối với văn bản CSE 501035 – Data Communication 7
  8. Nghi thức BSC  Định dạng khung BSC  Khung dữ liệu SYN SYN SOH Id Station Add STX Text ETX BCC Single Block Message SYN SYN SOH Id Station Add STX Text ETB BCC First Block of Multiblock message SYN SYN SOH Id STX Text ETB BCC Intermediate block(s) SYN SYN SOH Id STX Text ETX BCC  Khung giám sát Last block SYN SYN EOT Station Add P/S ENQ SYN SYN ACK Poll/Select sequence Positive select response SYN SYN ACK 0/1 SYN SYN NAK Positive ack for even/odd-numbered frame Negative select response SYN SYN NAK 0/1 SYN SYN EOT Negative ack for even/odd-numbered frame End of Transmission/ no messages to send CSE 501035 – Data Communication 8
  9. Nghi thức BSC  Sơ đồ Poll-Select MASTER (1) (4) Message (2) (3) Select Y Poll X Message SLAVE X SLAVE Y CSE 501035 – Data Communication 9
  10. Nghi thức BSC  Chuỗi khung trong chế độ Select Select sequence Select Y sequence NAK Either : slave not ready EOT or : slave ready ACK First data block (0) ACK(0) Next data block (1) ACK(1) X Next data block (2) Normal NAK(0) Data transfer Next data block (2) ACK(0) Last data block (n) ACK(0/1) End of transmission EOT Select Y sequence Fast select First data block (0) Fast select Data ACK(0) transfer MASTER SLAVE CSE 501035 – Data Communication 10
  11. Nghi thức BSC  Chuỗi khung trong chế độ Poll Poll sequence Poll X sequence EOT Either : nothing to send or : data to send First data block (0) ACK(0) Next data block (1) ACK(1) Next data block (2) ACK(0) Data transfer Last data block (n) ACK(0/1) EOT End of transmission MASTER Time SLAVE CSE 501035 – Data Communication 11
  12. Nghi thức hướng đến bit  Nghi thức điều khiển liên kết dữ liệu cấp cao (High-level Data Link Control – HDLC)  Đặc điểm  Hoạt động ở chế độ full-duplex  Liên kết point-to-point hoặc multipoint  Truyền dẫn đồng bộ  Điều khiển lỗi “Continuous RQ”  Dùng cho các liên kết với giá trị lớn và nhỏ của a (ví dụ vệ tinh và kết nối trực tiếp khoảng cách ngắn)  Mục tiêu  Không phụ thuộc mã điều khiển  Khả năng thích ứng  Hiệu quả cao  Độ tin cậy cao CSE 501035 – Data Communication 12
  13. Nghi thức HDLC – cấu hình liên kết  Các loại trạm làm việc  Trạm chính  Điều khiển hoạt động của liên kết  Phát ra các khung lệnh  Duy trì liên kết luận lý riêng cho các trạm phụ  Trạm phụ  Hoạt động dưới sự điều khiển của trạm chính  Phát ra các khung đáp ứng  Trạm tổ hợp  Có thể phát ra các khung lệnh và khung đáp ứng  Cấu hình liên kết  Không cân bằng  Một trạm chính và một hoặc nhiều trạm phụ  Cho phép full duplex và half duplex  Cân bằng  2 trạm tổ hợp  Hỗ trợ full duplex và half duplex CSE 501035 – Data Communication 13
  14. Nghi thức HDLC – chế độ truyền  Normal Response Mode (NRM)  Cấu hình không cân bằng  Trạm chính khởi động việc truyền đến trạm phụ  Trạm phụ chỉ có thể truyền dữ liệu để đáp ứng lại lệnh từ trạm chính  Dùng đường truyền dạng multi-drop  Thường máy chủ sẽ là trạm chính và các terminal là trạm phụ  Asynchronous Balanced Mode (ABM)  Cấu hình cân bằng  Trạm nào cũng có thể bắt đầu truyền mà không cần sự cho phép  Được dùng rộng rãi  Không tốn chi phí cho việc polling  Asynchronous Response Mode (ARM)  Cấu hình không cân bằng  Trạm phụ có thể bắt đầu truyền mà không cần sự cho phép của trạm chính  Trạm chính chịu trách nhiệm cho đường truyền  Ít dùng CSE 501035 – Data Communication 14
  15. Nghi thức HDLC – chế độ truyền Primary A Secondary B V(S)=0 SNRM (B,P=1) V(R=0) UA (B,F=1) V(S=0) V(R)=0 Data transfer Primary disconnected DISC (B,P=1) UA (B,F=1) Secondary disconnected Normal Response Mode (NRM) - multidrop link Combined P/S (A) Combined P/S (B) V(S)=0 SABM (B,P=1) V(R=0) UA (B,F=1) V(S=0) V(R)=0 Data transfer DISC (A,P=1) Primary disconnected Primary and Secondary disconnected Secondary disconnected UA (A,F=1) Asynchronous Balanced Mode (ABM) - point-to-point link CSE 501035 – Data Communication 15
  16. Nghi thức HDLC – cấu trúc khung  Truyền dẫn đồng bộ  Truyền dẫn theo khung  Định dạng khung chung cho việc trao đổi dữ liệu và điều khiển CSE 501035 – Data Communication 16
  17. Nghi thức HDLC – cờ điều khiển  Dùng để phân cách khung cả ở 2 đầu  Có thể dùng để kết thúc khung này và bắt đầu khung khác  Bên thu quét tìm cờ để đồng bộ  Kỹ thuật chèn thêm bit (bit stuffing) được dùng để tránh lẫn lộn dữ liệu (chứa 01111110) và cờ  0 được chèn thêm vào mỗi khi chuỗi 5 số 1 liên tiếp xuất hiện  Nếu bộ thu phát hiện 5 số 1, nó kiểm tra bit kế tiếp  Nếu bit đó là 0, nó xóa bit 0 đó  Nếu bit là 1 và bit thứ 7 là 0, nó biết đây là cờ  Nếu bit thứ 6 và 7 đều là 1, bộ phát ra lệnh hủy bỏ CSE 501035 – Data Communication 17
  18. Nghi thức HDLC – KT chèn bit  Ví dụ các lỗi có thể CSE 501035 – Data Communication 18
  19. Nghi thức HDLC – trường địa chỉ  Dùng để nhận diện trạm phụ đã gởi hoặc sẽ nhận khung  Thường dài 8 bit  Có thể mở rộng thành bội số của 7 bit  LSB của mỗi octet chỉ thị đây là octet cuối cùng (1) hay chưa (0)  Địa chỉ toàn 1 (11111111) là địa chỉ broadcast CSE 501035 – Data Communication 19
  20. Nghi thức HDLC – trường điều khiển  Khác nhau tùy thuộc vào loại khung  Thông tin – dữ liệu cần truyền đến người dùng (lớp trên)  Điều khiển dòng và điều khiển lỗi được gởi kèm (piggybacked) trong các khung thông tin  Giám sát – dùng ARQ khi piggyback không được dùng  Không số – hỗ trợ cho việc điều khiển liên kết  1 hoặc 2 bit đầu tiên của truờng điều khiển dùng để nhận dạng loại khung  Bit Poll/Final  Dùng tùy theo ngữ cảnh  Khung lệnh  Bit P  1 để mời gọi (poll) đáp ứng của các trạm ngang hàng  Khung đáp ứng  Bit F  1 để chỉ thị đáp ứng đối với lệnh mời gọi CSE 501035 – Data Communication 20
  21. Nghi thức HDLC  Trường thông tin  Chỉ có trong các khung thông tin và một số khung không số  Chứa một số nguyên các octet  Chiều dài thay đổi  Trường FCS  Dùng để phát hiện lỗi  CRC 16 bit  Có thể dùng CRC 32 bit CSE 501035 – Data Communication 21
  22. Nghi thức HDLC – hoạt động  Trao đổi khung thông tin, khung giám sát và khung không số  3 giai đoạn  Khởi tạo  Trao đổi dữ liệu  Ngắt kết nối CSE 501035 – Data Communication 22
  23. BSC vs. HDLC Feature BSC HDLC Transmission technique Async/Sync Sync Transmission mode Half-duplex Half/Full duplex Framing Start SYN SYN Flag Stop Characters Flag Frame formats Numerous 1 (3 types) Control information Header, control frames Header (1-2 bytes) Addressing Contention or polling Header Error detection LRC, CRC-16, CRC-12 CRC-CCITT Error checking Transmission block only Entire frame Error control Stop-and-wait Go-back-N or selective repeat Flow control WACK Sliding window Window size 1 7 or 127 Transparency DLE Bit stuffing CSE 501035 – Data Communication 23
  24. Các nghi thức DLC khác  Link Access Procedure, Balanced (LAPB)  Một phần của chuẩn X.25 (ITU-T)  Tập con của HDLC – ABM  Dùng trong liên kết point-to-point giữa hệ thống và node mạng chuyển mạch gói  Link Access Procedure, D-Channel  Dùng trong mạng ISDN (ITU-D)  Dùng chế độ truyền ABM  Luôn dùng số thứ tự 7 bit (không dùng 3 bit)  Trường địa chỉ 16 bit chứa 2 địa chỉ phụ  Một cho thiết bị và một cho người dùng (lớp trên) CSE 501035 – Data Communication 24
  25. Các nghi thức DLC khác  Logical Link Control (LLC)  IEEE 802  Định dạng khung khác  Điều khiển liên kết tách thành lớp MAC (medium access layer) và lớp LLC (phía trên lớp MAC)  Không có trạm chính và trạm phụ – tất cả các trạm ngang hàng  Cần 2 địa chỉ (nơi gởi và nơi nhận)  Phát hiện lỗi ở lớp MAC  CRC 32 bit  Điểm truy cập nguồn và đích (Destination and source access points – DSAP, SSAP) CSE 501035 – Data Communication 25
  26. Các nghi thức DLC khác  Frame relay  Khả năng truyền dòng dữ liệu qua mạng chuyển mạch tốc độ cao  Được dùng thay thế cho X.25  Dùng LAPF (Link Access Procedure for Frame-Mode Bearer Services)  2 nghi thức  Điều khiển – tương tự như to HDLC  Nhân – tập con của điều khiển  Dùng chế độ truyền ABM  Số thứ tự 7 bit  CRC 16 bit  Trường địa chỉ dài 2, 3 hay 4 octet  Nhận diện kết nối dữ liệu (DLCI – Data Link Connection Identifier)  Chi tiết xem các chương sau CSE 501035 – Data Communication 26
  27. Các nghi thức DLC khác  ATM  Asynchronous Transfer Mode  Khả năng truyền dòng dữ liệu qua mạng tốc độ cao  Không dựa trên HDLC  Định dạng khung gọi là “cell”  Cell có kích thước cố định 53 octet (424 bit)  Chi tiết xem các chương sau CSE 501035 – Data Communication 27
  28. Đọc thêm  W. Stallings, Data and Computer Communications (7th edition), Prentice Hall 2004, chapter 7  Websites on HDLC, frame relay, Ethernet and ATM CSE 501035 – Data Communication 28