Protocoale standardizate pt. legaturi de date

Protocoale standardizate pt. legaturi de date

La nivelul fizic LD si RETEA exista procese independente care comunica in ambele sensuri. In unele cazuri procesele de la nivelul fizic si LD se executa pe un procesor, pe circuite speciale de I/O aflate pe interfata de retea.

In general nivelul FIZIC si LD sunt implementate impreuna dar pt. clasificare putem sa le tratam separat.

Spre nivelul LD pachetul primit de la nivelul RETEA este constituit din date la care fiecare bit va trebui transmis catre reteaua destinatie. Faptul ca nivelul RETEA de la destinatie va interpreta o parte din acesti biti ca antet nu prezinta interes pt. LD.

Nivelul LD va incapsula pachetul primit de la nivelul RETEA adaugandu-i un antet si un postambul.

Pt. primirea si transmiterea cadrelor exista proceduri de biblioteca specializate.

La nivelul LD se foloseste protocoale standardizate, protocoale cum este HDLC, PPP, ATM.

Protocolul HDLC

In grupa de protocoale HDLC se afla o serie de protocoale vechi dar utilizate pe larg, derivate din protocoale folosite in retele IBM GNA.

Un protocol din aceasta grupa este SDLC care este protocol pt. controlul sincron al leg. de date.

Acest protocol a fost modificat de ANSI si ISO si a ajuns la HDLC-High Data Link Control.

CCITT la randul sau a modificat HDLC pt. protocolul LAP-Link Acces Procedure care sta la baza protocolului X.25. In unele versiuni actuale se utilizeaza o versiune actualizata LAPB.

Toate aceste protocoale se bazeaza pe principii comune:

folosesc lucrul pe biti si inserarea pe biti

structura de cadru a acestor protocoale este formata dintr-un antet de 8 biti

Campul adresa- primul ca importanta si e folosit pt. a identifica terminalul uneori fiind folosit si pt. a diferentia comenzile de rasp. la comenzi.

Campul control- folosit pt. nr. de adresa, confirmari sau utilizari speciale

Campul date- contine datele de transferat, lung arbitrara dar eficienta scade odata cu marirea lung. cadrului

Sursa de control- un cod ciclic redundat CRC CCITT.

Cadrul e delimitat de o secventa de biti 01111110 numiti si biti indicatori. Pe liniile inactive secventele indicator sunt transmise in continuu intr-un cadru minim ce contine 3 campuri si are in total 32 biti.

Exista 3 tipuri de cadre:

cadre info

cadre supervizor

cadre nenumerotate

Continutul campului de control va permite diferentierea pt. cadre, astfel un cadru de control are primul bit de control pe 0 apoi pe 3 biti de secventa un bit PIF care este test final si este folosit la interogarea unui grup de terminale iar campul urmator poate contine info de confirmare.

La cadrul de supervizare campul de control incepe cu bitii 10 ti apoi info de tip pe 2 biti, bitul PIF si campul urmator pe 3 biti iar un

Cadrul nenumerotat are in campul de control primii 2 biti pe 1 urmati de 2 biti de tip in campul control.

Daca tipul este de 1. atunci cadrul este de confirmare, daca este 2. este confirmare a tuturor cadrelor cu exceptia cadrului urmator si tipul 3. este de resursele tip care asigura retransmiterea cadrului specificat.

Toate protocoalele de tip HDLC accepta anumite comenzi, de exemplu comanda DISConnect care permite ca un echipament sa anunte ca se va opri. Uneori comanda poarta numele de SHRM.

Pt. ca protocolul sa lucreze in cadrul unor parteneri egali HDLC poate utiliza comanda de SABM- Set Asynchronous Balanced Mode (stab. modul asincron echilibrat de comunic.)

O alta comanda FRMR- Frame Reject

este folosit pt. a indica sosirea unui cadru in sursa de control incorecta

Cadrele de control pot fi deteriorate ca si cadrele de date si de aceea trebuie confirmate.

Cu toate ca HDLC se utilizeaza larg prezinta o multitudine de probleme.

Nivelul LD in Internet

In Internet comunic. pct. la pct. sunt folosite in 2 situatii:

companiile cu mai multe sedii pot asigura interconectarea retelelor locale din aceste sedii prin linii de comunicatii inchiriate

in cazul utilizarii individuale care se conecteaza la furnizorul de servicii Internet pe linii telefonice folosind modemul

Protocolul PPP

Primul protocol utilizat pe scara larga pt. comunic. seriale a fost SLIP- Serial Line IP dar acesta a prezentat multe neajunsuri si ITTP a definit protocolul PPP- Point to Point Protocol (IETF- il gasim)

Acest protocol e specificat in RFC- 1661, 1662, 1663. Acesta face detecta erorilor, asigura suport pt. mai multe protocoale, permite negocerea adreselor IP, la conectare permite autentificarea si are multiple imbunatatiri fata de SLIP.

PPP ofera:

o metoda de delimitare a cadrelor fara ambiguitate foloseste un format de cadru care permite si detectia de erori

protocol de legatura pt. obtinerea liniei de comunic., testarea, negocierea optiunilor si la df. elib. liniei daca nu mai are loc comunicatie

Acest protocol este numit LCP- Link Control Protocol

FALL Back- reducere automata a vitezei de comunic.

un mod de a negocia optiunile de retea independente de protocol folosite la nivelul RETEA

PPP- ofera protocol NCP- Network Control Protocol pt. fiecare nivel de retea suportat

PPP: LCP, NCP

Network settings

Intr-o config. tipica utiliz. apeleaza de la domiciliu un furmizor de serv. Internet pt. a transforma calc. personal intr-un sist. gazda in Internet temporar.

Pt. aceasta de la PC prin intermediul unui modem se apeleaza ruterul furnizorului de serviciu.

Pt. acesta se vor trimite catre furnizor o serie de pachete LC in campul de info utila al unuia sau mai multor cadre PPP. Aceste pachete si raspunsurile lor permit solutia parametrilor de linie utilizati.

In continuare se va folosi protocol NCP pt. configurarea comunicatiilor la nivel RETEA si de obicei se va utiliza protocol IP sistemul avand nevoie de adresa IP.

De obicei furnizorul va aloca dinamic una din adr aflate la dispozitia lui pe durata sesiunii de conectare.

In continuare PC devine sistem gazda in Internet si poate trimite si receptiona pachete IP.

La terminarea transferului protocolul NCP este folosit pt. a intrerupe comunicarea la nivelul RETEA si LCP pt. a intrerupe comunicarea la nivelul LD.

In final modemul modemul va elibera linia de comunicare inchizand circuitul.

Toate cadrele PPP incep cu octetul indicator HDLC pt. care se va folosi umplerea cu caracter daca apare in cadrul campului de info utila de date.

Urmeaza apoi campul de adr cu toti bitii pe 1 indicand ca toate statiile trebuie sa accepte cadrul.

Folosul acestora aduse este faptul ca evita situatia in care e nevoie de adrese asociate pe nivelul LD.

Campul control cu val. avand ultimii 2 biti pe 1 semnaland cadru nenumerotat.

Cu alte cuvinte PPP nu ofera tr. sigura cu numerotare de scventa si configurar implicit.

La mediu cu zgomot se pot folosi variante cu numerotare a cadrelor conform RFC 16. Deoarece camp adresa si control sunt intotdeauna fixe, protocolul LCP va fi folosit pt. negocierea parametrilor liniei si poate fi folosit si pt. negocierea omiterii octetului de adr. si control salvand in continuare cate 2 octeti pe cadru.

Campul de protocol care precizeaza tipul informatiei din zona de date. Aici sunt definite cadruri pt. LCP, NCP, IP, IPX, DETNET etc.

Protocoalele care incep cu un bit 0 sunt protocoale de nivel RETEA ex: IP, IPX

Protocoalele care incep cu 1 sunt folosite pt. a negocia alte protocoale ex: LCP, NCP

Campul de protocol are 2 octeti dar poate fi negociat de LCP sa se reduca la 1 octet.

Campul date are lungimea variabila cu limita maxima negociata si daca nu se negociaza LCP fixeaza val. la 1500 octeti.

Dupa info utila pot fi adaugate si caractere de umplere

Sursa de control- 2 octeti care eventual se de la 4

Se vede ca PPP ofera un mecanism multiprotocol pt. counic. seriale, orientate pe biti cum este HDLC sau SONET- Synchroneous Optical NETwork

Diagrama de stari simplificata este redata in figura de mai sus. In stare de linie inchisa nu avem purtatoare la nivelul fizic si practic nu avem conexiune fizica.

Urmeaza negocierea optiunilor liniei de comunic. cu protocolul LCP si daca se reuseste se va face autentificarea statiei care doreste conectarea.

Acum partile isi verifica identitatea si daca reusesc atunci se trece in faza de retea unde se apeleaza protocolul NCP pt. configurarea nivelului de RETEA.

Dupa configurare intram in stare de conexiune deschisa si putem face transport de date.

La terminarea transferurilor se intra in starea de terminare a conexiunii la nivelul RETEA si apoi la eliberarea liniei care ramane inchisa.

LCP negociaza optiunile in timpul fazei de stabilire dar practic se ocupa doar de mecanismul de negociere si ofera proceselor aflate in comunic. mecanisme de testare a liniei si ulterior eliberarea liniei.

In RFC 1661 sunt definite 10 tipuri de pachete si anume acestea sunt grupate in pachete de config., pachete terminale, pachete de respingere, de ecou, de ignorare.

Cele 4 tipuri de pachete de config. initiatorului sa propuna valori pt. optiuni si partenerului sa accepte sau sa refuze valori propuse.

Codurile terminale sunt folosite pt.

pt. a semnala imposibilitatea interpretarii cadrului.

Codurile ecou- sunt folosite la testarea calitatii liniei

Codurile ignorare- pt. testarea liniei

Optiunile negociabile permit definirea dimensiunea maxima a yonei de date, activarea autentificarii si alegerea protocolului folosit pt. monitorizarea calitatii liniei.

Protocolul NCP sunt in general specifice fiecarui nivel de RETEA de la IP, NCP permite asocierea dinamica a adreselor.

Nivelul LD la apel

ATM- Asynchronous Transfer Mode

acopera cu aproximate 2 nivele din modelul OSI FIZIC+LD cu subnivelul dependent de mediu identic functional cu nivelul ISO-OSI si cu

Nu exista caracter de nivelul FIZIC definite de ATM dar celulele ATM sunt transportate pe leg. de fibra optica in retele SONET sau FDDI.