Bài giảng Truyền thông kỹ thuật số: Chương 5 - Trịnh Huy Hoàng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (874.13 KB, 28 trang )
CHƯƠNG 5
MỘT SỐ NGHI THỨC
LIÊN KẾT DỮ LIỆU
Giảng viên: Trịnh Huy Hoàng
Email:
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
Quản lý liên kết dữ liệu
Điều khiển dòng và điều khiển lỗi
Khoảng cách gần
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)
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
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
Điểmđiểm
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
Besttry/datagram (connectionless mode)
Reliable/virtualcircuit (connectionoriented mode)
CSE 501035 – Data Communication
4
Môi trường ứng dụng
Pointtopoint
DTE
DTE
DLP
DTE
DTE
PSTN
DCE
DCE
DLP
Pointtomultipoint
S u p e r v is o r y
(M a s te r) D T E
DTE
DLP
CSE 501035 – Data Communication
DTE
DTE
DTE
S la v e D T E
S la v e D T E
S la v e D T E
5
Môi trường ứng dụng
Wide Area Network (WAN)
DTE
DTE
IS D N
EXCH
EXCH
DLP
DLP
P S E : P a c k e t S w itc h in g E x c h a n g e
E X C H : S w it c h in g E x c h a n g e
DTE
PSE
X .2 5
P S n e tw o rk
DLP
DTE
DTE
S h a re d B u s
DTE
CSE 501035 – Data Communication
DTE
PSE
DLP
Local Area Network (LAN)
DTE
DTE
DLP
DTE
6
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
Halfduplex
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 halfduplex
Phụ thuộc mã điều khiển (codedependent)
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
Nghi thức BSC
Định dạng khung BSC
Khung dữ liệu
SYN
SYN
SOH
Id
Station Add
STX
Text
ETX
BCC
Text
ETB
BCC
Single Block Message
SYN
SYN
SOH
Id
Station Add
STX
First Block of Multiblock message
SYN
SYN
SOH
Id
STX
Text
ETB
BCC
ETX
BCC
Intermediate block (s)
Khung giám sát
SYN
SYN
EOT
SYN
SYN
SOH
SYN
ACK
S ta tio n A d d
P /S
SYN
NAK
0 /1
0 /1
N e g a tiv e a c k fo r e v e n /o d d -n u m b e r e d fr a m e
CSE 501035 – Data Communication
Text
ENQ
SYN
SYN
ACK
P o s it iv e s e le c t r e s p o n s e
P o s itiv e a c k fo r e v e n /o d d -n u m b e r e d fr a m e
SYN
STX
Last block
P o ll/S e le c t s e q u e n c e
SYN
Id
SYN
SYN
NAK
N e g a t iv e s e le c t r e s p o n s e
SYN
SYN
EOT
E n d o f T r a n s m is s io n /
n o m e s s a g e s to s e n d
8
Nghi thức BSC
Sơ đồ PollSelect
MASTER
(1)
(4) Message
(2)
Poll X
Message
SLAVE X
CSE 501035 – Data Communication
(3)
Select Y
SLAVE Y
9
Nghi thức BSC
Chuỗi khung trong chế độ Select
S e le c t Y s e q u e n c e
S e le c t s e q u e n c e
E ith e r : s la v e n o t r e a d y
o r : s la v e r e a d y
NAK
EO T
ACK
F ir s t d a t a b lo c k ( 0 )
A C K (0 )
N e x t d a t a b lo c k ( 1 )
A C K (1 )
X
N e x t d a t a b lo c k ( 2 )
N o rm a l
N A K (0 )
N e x t d a t a b lo c k ( 2 )
D a ta tra n s fe r
A C K (0 )
L a s t d a ta b lo c k ( n )
A C K (0 /1 )
E n d o f tr a n s m is s io n
EO T
S e le c t Y s e q u e n c e
F a s t s e le c t
F ir s t d a t a b lo c k ( 0 )
D a ta
tra n s fe r
M ASTER
CSE 501035 – Data Communication
F a s t s e le c t
A C K (0 )
SLAVE
10
Nghi thức BSC
Chuỗi khung trong chế độ Poll
P o ll X s e q u e n c e
P o ll s e q u e n c e
EO T
E ith e r : n o th in g to s e n d
o r : d a ta to s e n d
F ir s t d a ta b lo c k ( 0 )
A C K (0 )
N e x t d a ta b lo c k ( 1 )
A C K (1 )
N e x t d a ta b lo c k ( 2 )
A C K (0 )
D a ta tra n s fe r
L a s t d a ta b lo c k ( n )
A C K (0 /1 )
E n d o f tr a n s m is s io n
M ASTER
CSE 501035 – Data Communication
EO T
T im e
SLAVE
11
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 fullduplex
Liên kết pointtopoint 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
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
Nghi thức HDLC – chế độ truyền
Normal Response Mode (NRM)
Asynchronous Balanced Mode (ABM)
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 multidrop
Thường máy chủ sẽ là trạm chính và các terminal là trạm phụ
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
Nghi thức HDLC – chế độ truyền
P r im a r y A
S e c o n d a ry B
V (S )= 0
V (R )= 0
S N R M (B ,P = 1 )
U A (B ,F = 1 )
V (R = 0 )
V (S = 0 )
D a ta tra n s fe r
P r im a r y d is c o n n e c te d
D IS C (B ,P = 1 )
S e c o n d a r y d is c o n n e c te d
U A (B ,F = 1 )
N o r m a l R e s p o n s e M o d e (N R M ) - m u ltid r o p lin k
C o m b in e d P /S (A )
C o m b in e d P /S (B )
V (S )= 0
V (R )= 0
S A B M (B ,P = 1 )
U A (B ,F = 1 )
V (R = 0 )
V (S = 0 )
D a ta tra n s fe r
D IS C (A ,P = 1 )
P rim a r y a n d S e c o n d a r y
d is c o n n e c te d
U A (A ,F = 1 )
P r im a r y d is c o n n e c te d
S e c o n d a r y d is c o n n e c te d
A s y n c h r o n o u s B a la n c e d M o d e (A B M ) - p o in t-to -p o in t lin k
CSE 501035 – Data Communication
15
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
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
Nghi thức HDLC – KT chèn bit
Ví dụ các lỗi có thể
CSE 501035 – Data Communication
18
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
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
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
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
BSC vs. HDLC
Feature
BSC
HDLC
Transmission technique
Async/Sync
Sync
Transmission mode
Halfduplex
Half/Full duplex
Start
SYN SYN
Flag
Stop
Characters
Flag
Frame formats
Numerous
1 (3 types)
Control information
Header, control frames
Header (12 bytes)
Addressing
Contention or polling
Header
Error detection
LRC, CRC16, CRC12
CRCCCITT
Error checking
Transmission block only
Entire frame
Error control
Stopandwait
GobackN or selective repeat
Flow control
WACK
Sliding window
Window size
1
7 or 127
Transparency
DLE
Bit stuffing
Framing
CSE 501035 – Data Communication
23
Các nghi thức DLC khác
Link Access Procedure, Balanced (LAPB)
Một phần của chuẩn X.25 (ITUT)
Tập con của HDLC – ABM
Dùng trong liên kết pointtopoint giữa hệ thống và node
mạng chuyển mạch gói
Link Access Procedure, DChannel
Dùng trong mạng ISDN (ITUD)
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
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
