Bài giảng Kỹ thuật truyền số liệu - Chương 5: Điều khiển ở lớp liên kết dữ liệu cung cấp cho người học các kiến thức: Điều khiển dòng dữ liệu, điều khiển lỗi, giao thức điều khiển liên kết dữ liệu cấp cao HDLC. Hi vọng đây sẽ là một tài liệu tham khảo hữu ích dành cho các bạn sinh viên dùng làm tài liệu tham khảo phục vụ học tập và nghiên cứu.
dce 2008 Chương Điều khiển lớp liên kết liệu BK TP.HCM Điều khiển dòng liệu Điều khiển lỗi Giao thức điều khiển liên kết liệu cấp cao HDLC dce 2008 Vấn đề trao đổi liệu • Một số vấn đề hai thiết bị kết nối trực tiếp truyền nhận liệu – Đồng khung • Dữ liệu gửi dạng frame • Thời điểm bắt đầu kết thúc frame – – – – Điều khiển tốc độ truyền liệu (Flow control) Xử lý lỗi gặp phải đường truyền (Error control) Định vị địa cấu hình multipoint (addressing) Phân biệt liệu thơng tin điều khiển • Dữ liệu thông tin điều khiển truyền chung – Quản lý kết nối • Thiết lập, trì, ngắt kết nối • Lớp vật lý thực chức Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dce 2008 Điều khiển dòng liệu • Bên nhận thường có đệm để nhận liệu • Khi liệu đến, bên nhận thường thực số xử lý trước gửi lên lớp cao • Điều khiển dịng nhằm đảm bảo bên phát không gởi liệu nhanh – Ngăn ngừa việc tràn đệm Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dce 2008 Mơ hình truyền khung • Dùng để phân tích q trình truyền nhận liệu thành khung (frame) Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dce 2008 Khái niệm • Thời gian truyền (tframe): thời gian cần thiết để gởi tất bit frame liệu lên đường truyền • Thời gian lan truyền (tprop): thời gian cần thiết để liệu từ nguồn đến đích Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dce 2008 Điều kiện giả định • Tất frame đến đích, khơng bị • Khơng có frame l ỗi • Các frame đ ến thứ tự Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dce 2008 Idle RQ (Stop–and–Wait) • Cơ chế hoạt động – “Nguồn” phát liệu (dưới dạng frame) – “Đích” nhận liệu trả lời ACK (acknowledgement) – “Nguồn” phải đợi ACK trước phát tiếp liệu • “Đích” dừng q trình cách khơng gởi ACK • Đặc điểm – Phương pháp đơn giản – Được dùng chủ yếu ứng dụng characteroriented.(byte-oriented) – Sử dụng kênh truyền hoạt động chế độ halfduplex Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dce 2008 Idle RQ – Hiệu suất • Thời gian tổng cộng TD= n(2tprop + tframe) • Hiệu suất đường truyền Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dce 2008 Vấn đề kích thước frame • Phương pháp Stop-and-wait sử dụng đường truyền hiệu kích thước (chiều dài) frame lớn • Nhưng thực tế liệu lớn chia thành frame có kích thư ớc nhỏ – Kích thước đệm có giới hạn – Frame kích thước nhỏ khó xảy lỗi – Lỗi phát sớm – Khi có lỗi, cần truyền lại frame nhỏ – Ngăn ngừa tình trạng trạm làm việc chiếm đường truyền lâu Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dce 2008 Sliding windows • Cho phép nhiều frame truyền đồng thời • Bên thu có đệm với kích thước W frame (có thể nhận W frame) • Bên phát truyền tối đa W frame mà khơng cần đợi ACK • Các frame đánh số thứ tự • ACK có chứa số thứ tự frame truyền • Số thứ tự thường giới hạn k bit frame – Đánh s ố quay vòng modulo 2k Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 10 dce 2008 Cờ điều khiển (flag) • Dùng để phân cách khung (đầu cuối) – Giá trị định nghĩa: 01111110 • Có thể dùng vừa kết thúc khung vừa bắt đầu khung khác • Sử dụng kỹ thuật chèn bit (bit stuffing) để tránh xuất cờ liệu – Bit stuffing: chèn thêm xuất năm số liên tiếp phần liệu 111111111111011111101111110 1111101111101101111101011111010 Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 52 dce 2008 Ảnh hưởng lỗi xảy với cờ Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 53 dce 2008 Trường địa • Dùng để xác định trạm phụ gởi nhận frame • Thường dài bit • Có thể mở rộng thành bội số bit – LSB byte cho biết byte cuối (1) hay chưa (0) • Giá trị “11111111” địa broadcast (gửi đến tất trạm phụ) Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 54 dce 2008 Trường điều khiển • HDLC định nghĩa ba loại khung, tương ứng có ba loại trường điều khiển – Khung thông tin (I-frame) chứa liệu cần truyền • Điều khiển dịng điều khiển lỗi gởi kèm khung thông tin (piggybacked) – Khung giám sát (supevisor frame, S-frame) dùng cho ARQ piggybacking khơng dùng (khơng có liệu cần truyền) – Khung không số (unnumbered frame, U-frame) bổ sung chức điều khiển liên kết Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 55 dce 2008 Trường điều khiển • Hai bit đầu xác định loại khung • Các bit khác đư ợc định nghĩa sau Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 56 dce 2008 Trường điều khiển • Bit Poll/Final: ý ngh ĩa tùy theo ngữ cảnh – Trong khung lệnh (command frame) • Ý nghĩa bit P • để mời gọi (poll) khung đáp ứng trạm ngang hàng – Trong khung đáp ứng (response frame) • Ý nghĩa bit F • để thị khung đáp ứng kết lệnh mời gọi Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 57 dce 2008 Trường thơng tin • Chỉ có khung thơng tin (I-frame) số khung khơng số (U-frame) • Phải số ngun octet (8 bits) • Chiều dài thay đổi, giới hạn tùy hệ thống Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 58 dce 2008 Trường FCS • Dùng để phát lỗi • Được tính dựa bit cịn lại khung (ngoại trừ flag) • CRC 16 bit (CRC-CCITT) • Có thể dùng CRC 32 bit Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 59 dce 2008 Tổng kết Frame format • HDLC frame format Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 60 dce 2008 Hoạt động HDLC • Trao đổi I-Frame, S-Frame U-Frame bên • giai đoạn – Khởi tạo – Trao đổi liệu – Ngắt kết nối Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 61 dce 2008 Các lệnh đáp ứng Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 62 dce 2008 Khởi tạo • Gửi U-frame khởi tạo chế độ – SNRM / SNRME – SARM / SARME – SABM / SABME – Chế độ truyền số bit đánh số frame • Nếu đồng ý kết nối gửi lại U-frame UA (unnumbered acknowledged) • Nếu khơng đồng ý kết nối gửi lại U-frame DM (disconnected mode) Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 63 dce 2008 Trao đổi liệu • Sau kết nối • Cả hai bên gửi I-frame (chỉ số 0) • Các S-frame dùng để điều khiển dòng điều khiển lỗi – RR : ACK – RNR : bên nhận bận, sau phải phát RR để tiếp tục nhận liệu – REJ: NACK (go-back-N) – SREJ: NACK (selective repeat) Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 64 dce 2008 Ngắt kết nối • Một hai bên ngắt kết nối cách gửi U-frame DISC (disconnect) • Bên phải chấp nhận ngắt kết nối, gửi lại Uframe UA(unnumbered acknowledgment) • Các khung đ ộ bị (việc phục hồi phải lớp trên) Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 65 dce 2008 Ví dụ trình hoạt động Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 66 ... • Điều khiển dịng liệu • Điều khiển lỗi • Một số nghi thức điều khiển liên kết liệu – Nghi thức Binary synchronous communication (BSC) – Nghi thức High-level data link control (HDLC) – Một số. .. trao đổi liệu • Một số vấn đề hai thiết bị kết nối trực tiếp truyền nhận liệu – Đồng khung • Dữ liệu gửi dạng frame • Thời điểm bắt đầu kết thúc frame – – – – Điều khiển tốc độ truyền liệu (Flow... 2008 Trường điều khiển • HDLC định nghĩa ba loại khung, tương ứng có ba loại trường điều khiển – Khung thông tin (I-frame) chứa liệu cần truyền • Điều khiển dòng điều khiển lỗi gởi kèm khung