Đang tải... (xem toàn văn)
I. Giới thiệu giao thức HDLC 3 II. Các đặc tính cơ bản của giao thức HDLC 4 III. Cấu trúc khung 5 IV. Hoạt động của giao thức HDLC 9 Giao thức HDLC (HighLevel Data Link Control) là giao thức liên kết dữ liệu mức cao, thuộc tầng 2 – tầng liên kết dữ liệutrong mô hình tham chiếu OSI. Giao thức HDLC là một giao thức chuẩn hóa quốc tế và đã được định nghĩa bởi ISO để dùng cho cả liên kết điểm nối điểm và đa điểm. Nó hỗ trợ hoạt động ở chế độ trong suốt, song công hoàn toàn và ngày nay được dùng một cách rộng rãi trong các mạng đa điểm và trong các mạng máy tính
H C VI N K THU T QUÂN SỌ Ệ Ỹ Ậ Ự KHOA CÔNG NGH THÔNG TINỆ o0o BÀI T P MÔN H CẬ Ọ tài :Đề TRÌNH BÀY VÀ MÔ T Ả HO T N G C A GIAOẠ ĐỘ Ủ TH C HDLCỨ GV h n g d n :ướ ẫ TS. Nguy n Quang Uyễ SV th c hi n : ự ệ Nguy n V n Hi nễ ă ề L Hu Thuư ệ Tr nh Xuân Hoànị - 1 - Tr n Ph c Sinhầ ướ Lê V n Ph ngă ụ - 2 - M C L CỤ Ụ I. Gi i thi u giao th c HDLCớ ệ ứ 3 II. Các c tính c b n c a giao th c HDLCđặ ơ ả ủ ứ 4 III. C u trúc khungấ 5 IV. Ho t ạ đ ngộ c a giao th c HDLCủ ứ 9 - 3 - I. Gi i thi u ớ ệ giao th c HDLCứ Giao th c HDLC ứ (High-Level Data Link Control) là giao th c liên k t d li uứ ế ữ ệ m c cao, thu c t ng 2 – t ng liên k t d li u-trong mô hình tham chi u OSI.ứ ộ ầ ầ ế ữ ệ ế Giao th c HDLC là m t giao th c chu n hóa qu c t và ã c nh ngh a b iứ ộ ứ ẩ ố ế đ đượ đị ĩ ở ISO dùng cho c liên k t i m- n i- i m và a i m. Nó h tr ho t ng để ả ế để ố để đ để ỗ ợ ạ độ ở ch trong su t, song công hoàn toàn và ngày nay c dùng m t cách r ngế độ ố đượ ộ ộ rãi trong các m ng a i m và trong các m ng máy tính. Ti n thân c a HDLC làạ đ để ạ ề ủ giao th c SDLC (Synchronuous Data Link Control). ây là m t nghi th c liênứ Đ ộ ứ k t d li u r t quan tr ng, r t nhi u nghi th c liên k t d li u khác t ng t ho cế ữ ệ ấ ọ ấ ề ứ ế ữ ệ ươ ự ặ d a trên nghi th c này. HDLC là m t nghi th c h ng n bit.ự ứ ộ ứ ướ đế c i m chung c a giao th c HDLC là:Đặ để ủ ứ - Ho t ng ch full-duplex.ạ độ ở ếđộ - Liên k t i m-n i- i m ho c a i m.ế để ố để ặ đ để - Truy n d n ng b .ề ẫ đồ ộ - i u khi n l i “Continuous RQ”.Đ ề ể ỗ Do HDLC ã c nh ngh a nh là m t giao th c i u khi n liên k t sđ đượ đị ĩ ư ộ ứ đề ể ế ố li u t ng quát, nên chúng ta có th dùng nó trong m t s c u hình m ng khácệ ổ ể ộ ố ấ ạ nhau. Trong HDLC, các khung c g i t tr m s c p n tr m th c p cđượ ử ừ ạ ơ ấ đế ạ ứ ấ đượ g i là các l nh (command) và các khung c g i t th c p n s c p c g iọ ệ đượ ử ừ ứ ấ đế ơ ấ đượ ọ là các áp ng (response). Hai c u hình c trình bày trong ph n (a) và (b) chđ ứ ấ đượ ầ ỉ - 4 - có m t tr m s c p c g i là c u hình không cân b ng, trong khi ó ph n (c)ộ ạ ơ ấ đượ ọ ấ ằ đ ầ có hai tr m s c p và c g i là c u hình cân b ng. Trong c u hình cân b ng,ạ ơ ấ đượ ọ ấ ằ ấ ằ vì m i tr m u có ph n s c p và c th c p, nên chúng c g i là các tr mỗ ạ đề ầ ơ ấ ả ứ ấ đượ ọ ạ k t h pế ợ . Giao th c i u khi n liên k t d li u quan trong nh t là HDLC. Không ph iứ đề ể ế ữ ệ ấ ả vì nó c s d ng r ng rãi mà nó còn là c s cho nhi u giao th c i u khi nđượ ử ụ ộ ơ ở ề ứ đề ể liên k t d liế ữ ệu khác. II. Các c tính c a giao th c HDLCđặ ủ ứ Giao th c HDLC nh ngh a 3 lo i máy tr m, hai c u hình ng n i k t vàứ đị ĩ ạ ạ ấ đườ ố ế 3 ch i u khi n truy n t i.ếđộđề ể ề ả II.1. Ba lo i tr m trong HDLCạ ạ - Tr m chính (Primary Station): Có trách nhi m i u khi n các thao thác vạ ệ đề ể ề ng truy n. Các khung c g i t tr m chính g i là l nh Command).đườ ề đượ ở ừ ạ ọ ệ - Tr m ph (Secondary Station): Ho t ng d i s ki m soát c a tr mạ ụ ạ độ ướ ự ể ủ ạ chính. Khung g i t tr m ph g i là các tr l i. Tr m chính duy trì nhi uở ừ ạ ụ ọ ả ờ ạ ề ng n i k t lu n lý n các tr m ph trên ng truy n.đườ ố ế ậ đế ạ ụ đườ ề - Tr m h n h p (Combined Station): Bao g m c i m c a tr m chính vàạ ỗ ợ ồ đặ để ủ ạ tr m ph . M t tr m h n h p có th g i i các l nh và các tr l i.ạ ụ ộ ạ ỗ ợ ể ở đ ệ ả ờ II.2. Hai c u hình ng n i k tấ đườ ố ế - 5 - - C u hình không cân b ng (Unbalanced Configuration): G m m t máyấ ằ ồ ộ tr m chính (Primary Station) và nhi u máy tr m ph (Secondary station)ạ ề ạ ụ và h tr c 2 ch truy n song công và bán song công.ỗ ợ ả ếđộ ề - C u hình cân b ng (Balanced Configuration): Bao g m 2 máy tr m h nấ ằ ồ ạ ỗ h p, và h tr c 2 ch truy n song công và bán song công.ợ ỗ ợ ả ếđộ ề II.3. Ba ch truy n t iế độ ề ả - Ch tr l i bình th ng (NRM- Normal Response Mode), c sế độ ả ờ ườ đượ ử d ng v i c u hình ng n i k t không cân b ng. Máy chính có th kh iụ ớ ấ đườ ố ế ằ ể ở ng m t cu c truy n t i d li u v cho máy ph . Nh ng máy ph ch cóđộ ộ ộ ề ả ữ ệ ề ụ ư ụ ỉ th th c hi n vi c truy n d li u cho máy chính nh là nh ng tr l i choể ự ệ ệ ề ữ ệ ư ữ ả ờ các yêu c u c a máy chính.ầ ủ - Ch cân b ng b t ng b (ABM - Asynchronous Response Mode):ế độ ằ ấ đồ ộ c s d ng v i c u hình n i k t cân b ng. C hai máy u có quy nĐượ ử ụ ớ ấ ố ế ằ ả đề ề kh i ng các cu c truy n t i d li u mà không c n s cho phép c a máyở độ ộ ề ả ữ ệ ầ ự ủ kia. - Ch tr l i b t ng b (ARM-Asynchronous Response Mode): Sế độ ả ờ ấ đồ ộ ử d ng c u hình không cân b ng. M t máy ph có th kh i ng m t cu cụ ấ ằ ộ ụ ể ở độ ộ ộ truy n t i và không c n s cho phép t ng minh c a máy chính. Máyề ả ầ ự ườ ủ chính v n m trách vai trò b o trì ng truy n bao g m vi c kh i ng,ẫ đả ả đườ ề ồ ệ ở độ ph c h i l i và xóa n i k t.ụ ồ ỗ ố ế Ch NRM òi h i ph i có nhi u ng dây n i m t máy chính v iế độ đ ỏ ả ề đườ để ố ộ ớ nhi u thi t b u cu i.ề ế ị đầ ố - 6 - Ch ABM c s d ng nhi u nh t trong 3 ch , nó cho phép s d ngế độ đượ ử ụ ề ấ ế độ ử ụ hi u qu ng truy n. Ch ARM thì ít c dùng n.ệ ảđườ ề ế độ đượ đế III. C u trúc khungấ HDLC cung c p c ch truy n ng b không có l i gi a hai i m. HDLCấ ơ ế ề đồ ộ ỗ ữ để nh ngh a c u trúc khung l p 2 cho phép i u khi n lu ng theo c ch c a sđị ĩ ấ ớ đề ể ồ ơ ế ử ổ tr t, ki m tra l i và báo nh n. Khung d li u hay khung i u khi n u có cùngượ ể ỗ ậ ữ ệ đề ể đề m t nh d ng khung. Chu n HDLC không h tr nhi u giao th c trên m tộ đị ạ ẩ ỗ ợ ề ứ ộ ng k t n i, ng th i c ng không có thông tin cho bi t giao th c l p trên nàođườ ế ố đồ ờ ũ ế ứ ớ ang c truy n trên ng truy n. Cisco có gi i thi u m t phiên b n HDLCđ đượ ề đườ ề ớ ệ ộ ả c quy n riêng. Khung Cisco HDLC có ph n “type” cho bi t giao th c l p trênđộ ề ầ ế ứ ớ c a khung. Nh có ph n này mà nhi u giao th c l p M ng có th chia s cùngủ ờ ầ ề ứ ớ ạ ể ẻ m t ng truy n n i ti p. HDLC là giao th c l p 2 m c nh trên c ng Serialộ đườ ề ố ế ứ ớ ặ đị ổ c a Cisso router.ủ - 7 - C u trúc khung c a HDLCấ ủ Flag (8 bit) Là c dùng xác nh i m b t u và k t thúc c aờ để đị để ắ đầ ế ủ khung, giá tr nó là 01111110. HDLC s d ng k thu t bitị ử ụ ỹ ậ n lo i tr s xu t hi n c a c trong d li u.độ để ạ ừ ự ấ ệ ủ ờ ữ ệ Address (8 bit) Vùng ghi a ch xác nh máy ph c phép truy nđị ỉ để đị ụ đượ ề hay nh n khung.ậ Control (8bit) c dùng xác nh lo i khung. M i lo i có thông tinĐượ để đị ạ ỗ ạ i uđề khi n khác nhau. Có 3 lo i khung: Thông tin (I), i uể ạ Đề khi n (S) và không ánh s (U).ể đ ố Information (128-1024 bytes) Vùng ch a d li u c n truy n.ứ ữ ệ ầ ề - 8 - FCS (8 bit) Vùng ch a mã ki m soát l i, dùng ph ng pháp a th cứ ể ỗ ươ đ ứ CRC-CCITT = X 16 + X 12 + X 5 +1 HDLC nh ngh a 3 lo i frame m i lo i có nh d ng ph n iêu khi n khácđị ĩ ạ ỗ ạ đị ạ ầ đ ể nhau. M t ho c hai bit u tiên c a ph n “Cotrol” cho bi t lo i frame. Trongộ ặ đầ ủ ầ ế ạ frame thông tin ph n nay có ch s c a gói g i k ti p và gói nh n k ti p. Trongầ ỉ ố ủ ủ ế ế ậ ế ế frame phát i c a máy g i và máy nh n u có hai ch s này đ ủ ử ậ đề ỉ ố • Khung thông tin (I-Frames– Information frames): mang thông tin th tậ ho c s li u. Các khung I có th c dùng mang thông tin ACK liênặ ố ệ ể đượ để quan n lu ng khung I trong h ng ng c l i khi liên k t ang c ho tđế ồ ướ ượ ạ ế đ đượ ạ ng trong ABM và ARM.độ • Khung giám sát (S-Frames – Supervisory frames): cung c p c ch h iấ ơ ế ỏ áp khi c ch chèn thông tin trong I-Frame không c s d ng, cđ ơ ế đượ ử ụ đượ dùng i u khi n lu ng và i u khi n l i và do ó ch a s th t g i vàđểđề ể ồ đề ể ỗ đ ứ ố ứ ự ử nh n, có hi u l c i u hành s n i.ậ ệ ự đề ự ố • Khung không ánh s (U-Frames – Unnumbered frames): th c hi n ch cđ ố ự ệ ứ n ng b sung i u khi n k t n i nh thi t l p k t n i. Ph n “code” trongă ổ đề ể ế ố ư ế ậ ế ố ầ khung s xác nh lo i khung là U-frame.ẽ đị ạ - 9 - C u trúc tr ng i u khi n trong khung HDLCấ ườ đề ể Giao th c HDLC s d ng m t c a s tr t v i s th t khung 3 bit.ứ ử ụ ộ ử ổ ượ ớ ố ứ ự Tr ng seq trong khung I ch s th t c a khung thông tin hi n t i. Tr ngườ để ỉ ố ứ ự ủ ệ ạ ườ Next ch s th t c a khung thông tin mà bên g i ang ch nh n ( thay vì làđể ỉ ố ứ ự ủ ở đ ờ ậ khung ã nh n t t nh giao th c a s tr t ã gi i thi u ph n tr c).đ ậ ố ư ứ ử ổ ượ đ ớ ệ ở ầ ướ Bit P/F có ý ngh a là Poll/Final, t c ch n ho c k t thúc. Khi máy chính m iĩ ứ ọ ặ ế ờ m t máy ph truy n tin, thì bit này c t lên 1 có ý ngh a là P (Poll, ch n).ộ ụ ề đượ đặ ĩ ọ Ng c l i khi thông tin c truy n t máy ph lên máy chính thì nó c tượ ạ đượ ề ừ ụ đượ đặ xu ng 0, báo v i máy chính r ng máy ph hi n t i v n còn d li u g i i.ố để ớ ằ ụ ệ ạ ẫ ữ ệ để ở đ Khi máy ph g i khung cu i cùng, bit này c t lên 1, có ý ngh a là F (Final,ụ ở ố đượ đặ ĩ k t thúc), báo cho máy chính bi t r ng nó ã hoàn thành vi c truy n t i thôngế để ế ằ đ ệ ề ả tin. - 10 - [...]... thể bị mất (việc phục hồi phải do các l ớp trên) Sơ đồ hoạt động của HDLC Tách Đợi UA Đợi UA - 13 - Nố i Phát SABM Nhận UA Nhận UA Phát DISC Trao đổi số liệu Ví dụ về quá trình hoạt động - 14 - Kịch bản (a) mô tả các khung liên quan trong quá trình thiết lập và xóa nối kết Đầu tiên một trong hai bên giao tiếp sẽ gởi khung SABM sang bên kia và thiết lập một bộ đế thời gian Bên phía còn lại khi nhận... truyền dữ liệu là kiểm soát lỗi và điều khiển luồng Kiểm soát lỗi trong HDLC sử dụng thủ tục phát lại từ khung thứ N ( go back N) hoặc phát lại có chọn lọc (selective repeat), điều khiển luồng dựa trên cơ chế cửa sổ trượt Hoạt động của HDLC • Giai đoạn 1 - Kh ởi t ạo : Gửi U-frame khởi tạo 1 trong 6 chế độ - SNRM / SNRME - SARM / SARME - SABM / SABME - Chế độ truyền và số bit đánh chỉ số khung - Nếu... Reject/Frame Reject) Đượ dùng bởi c 1100F001 trạm phụ đểbáo rằng nó không chấp nhận một lệnh mà nó đã nhận chính xác Hoạt động của giao thức HDLC IV Cơ chế vận hành của HDLC xoay quanh hai chức năng cơ bản là quản lý liên kết và truyền dữ liệu (bao gồm điều khiển luồng và điều khiển lỗi): - Quản lý liên kết: Trước khi truyền một thông tin bất k ỳ giữa hai trạm kết nối bằng liên kết điểm - điểm (point... lại một khung có số thức tự là Next Khung U (Unnumbered Frame) thường đượ sử dụng cho mục đích điều c khiển đườ truyền, nhưng đôi khi cũng đượ dùng đểgởi dữ liệu trong dịch vụ ng c không nối kết Các lệnh của khung U đượ mô tả như sau c 1111P100 1100P001 1111P000 Lệnh này dùng để thiết lập chế độ truyền tải SABM (Set Asynchronous Balanced Mode) Lệnh này dùng để thiết lập chế độ truyền tải SNRM (Set Normal... truyền tải SARM (Set Asynchronous Response Mode) 1100P010 Lệnh này đểyêu cầu xóa nối kết DISC (Disconnect) 1100F110 UA (Unumbered Acknowledgment) Đượ dùng bởi các trạm phụ c - 11 - để báo với trạm chính rằng nó đã nhận và chấp nhận các lệnh loại U ở trên CMDR/FRMR (Command Reject/Frame Reject) Đượ dùng bởi c 1100F001 trạm phụ đểbáo rằng nó không chấp nhận một lệnh mà nó đã nhận chính xác Hoạt động của giao. .. (b) mô tả tiến trình trao đổi khung I giữa hai bên Ta thấy rằng bên A gởi liên tiếp các khung (I,1,1 và I,2,1) mà không nhận đượ khung báo c nhận thì số thứ tự của khung chờ nhận vẫn không thay đổi, trong trường hợp này là 1 Ngược lại khi bên B nhận liên tiếp các khung (I,1,1 và I,2,1) mà không gởi khung nào đi, thì khung chờ nhận kế tiếp của khung thông tin truyền đi phải là số kế tiếp của khung vừa... thành và hai bên có thể truyền khung m c qua lại cho nhau Nối kết sẽ xóa đi nếu một trong hai bên giao tiếp gởi khung DISC Trong một trường hợp khác, nếu sau một khoảng thời gian trôi qua, bên yêu cầu nối kết không nhận đượ khung UA, nó sẽ cố gắng gởi lại khung SABM c một số lần qui định Nếu vẫn không nhận đượ khung UA, bên yêu cầu nối kết c sẽ thông báo lỗi lên tầng cao hơn - 15 - Kịch bản (b) mô tả. ..Khung S (Supervisory Frame) là khung điều khiển, dùng để kiểm soát lỗi và luồng dữ liệu trong quá trình truyền tin Khung S có 4 kiểu đượ xác định bởi c tổ hợp giá trị của 2 bit trong trường Type RR (Receive Ready), là khung báo nhận, thông báo sẵn sàng nhận dữ SS=00 liệu, đã nhận tốt đế khung Next-1, và đang đợi nhận khung Next n Được dùng đến khi không còn dữ liệu gởi từ chiều ngược... cả các khung từ khung số 4 Kịch bản (e) minh họa cách thức phục hồi lỗi dựa vào thời gian (timeout) Khung số 3 bị lỗi và do đó B bỏ nó B không thể gởi khung REJ vì nó không thể xác định đượ đó có phải là khung I hay không Bên A sau một khoảng thời gian c trôi qua không thấy khung trả lời từ B, nó sẽ gởi khung RR với bit P=1 đểkiểm tra trạng thái của bên kia Bên B sẽ đáp lại bằng khung RR với trường... nó gởi khung RNR đểyêu cầu B tạm dừng việc việc truyền tải Bên B định kỳ gởi thăm dò bên A bằng cách gởi khung RR với bit P đượ đặ lên 1 Nếu bên c t A vẫn chưa thể nhận thông tin từ bên B nó sẽ trả lời bằng khung RNR, ngược lại nếu A đã sẵn sàng thì nó sẽ trả lời bằng khung RR - 16 - Trong kịch bản (d), bên A gởi sang B ba khung thông tin 3, 4 và 5 Khung 4 bị mất hoàn toàn trên đườ truyền Khi bên B