HDLC

A High-Level Data Link Control ( HDLC ) az ISO által kifejlesztett OSI hálózati modell bitorientált [1] kapcsolati rétegbeli protokollja .

A HDLC jelenlegi szabványa az ISO 13239.

A HDLC használható több hozzáférésű kapcsolatokban, de jelenleg főként pont-pont kapcsolatokban használják aszinkron kiegyensúlyozott módban (ABM).

Történelem

A HDLC-t IBM SDLC alapján fejlesztették ki Kissé módosított gyermekprotokolljait - LAPB , LAPM , LAPF , LAPDITU építette be az X.25 , V.42 , Frame Relay , ISDN protokollveremekbe . A HDLC volt az alapja az interneten széles körben használt PPP protokoll keretezési mechanizmusainak kidolgozásának is .

Állomástípusok

• Az elsődleges (vezető) állomás (Primary terminal) felelős a csatorna kezeléséért és teljesítményének helyreállításáért. Parancskereteket állít elő. A pont-több pont közötti kapcsolatokban külön kapcsolatot tart fenn minden másodlagos állomáshoz.
• A másodlagos (szolga) állomás (Secondary terminal) a master vezérlése alatt működik, reagálva annak parancsaira. Csak 1 munkamenetet támogat.
• A kombinált állomás (kombinált terminál) egyesíti a mester és a slave állomások funkcióit. Parancsokat és válaszokat is készít. Csak pont-pont kapcsolatok .

Logikai állapotok

Minden állomás minden pillanatban a 3 logikai állapot egyikében van:

• Logikai leválasztási állapot (LDS)

Ha a másodlagos állomás normál leválasztási módban (NDM) van, akkor csak az elsődlegestől kapott kifejezett engedélyt követően képes kereteket fogadni. Ha aszinkron megszakítási módban (ADM) van, akkor a másodlagos állomás engedély nélkül kezdeményezhet adást.

• Inicializálási állapot (IS)

A vezérlés átvitelére egy távoli kombinált állomásra és a távoli állomások közötti paramétercserére szolgál.

• Információátviteli állapot (ITS)

Minden állomás számára engedélyezett az információ adása és fogadása. Az állomások NRM, ARM, ABM módban lehetnek.

Átviteli állapot módok

A HDLC három logikai csatlakozási módot támogat, amelyek az interakciós eszközök szerepében különböznek egymástól:

• A normál válaszmód (NRM) megköveteli az adás kezdeményezését az elsődleges állomástól származó kifejezett adási engedély formájában. Miután a másodlagos állomás felhasználta a csatornát (válasz az elsődleges parancsra), várnia kell egy újabb engedélyre az átvitel folytatásához. Az adás jogának kiválasztásához az elsődleges állomás kör-ellenőrzést végez a másodlagos állomásokról. Főleg pont-többpont kapcsolatokban használják.

• Az Asynchronous Response Mode (ARM) lehetővé teszi, hogy a másodlagos állomás maga kezdeményezze az adást. Főleg gyűrűs és többpontos kapcsolatokban használják változatlan lekérdezési lánccal, mivel ezekben a kapcsolatokban az egyik másodlagos állomás adási engedélyt kaphat egy másik másodlagostól, és válaszként megkezdheti az adást. Vagyis az átviteli engedélyt a token típusa továbbítja. Az elsődleges állomás fenntartja a felelősséget a kapcsolat inicializálásáért, az átviteli hiba észleléséért és a logikai leválasztásért. Lehetővé teszi az átvitel megkezdésével kapcsolatos általános költségek csökkentését.

• Az aszinkron kiegyensúlyozott üzemmódot (ABM) kombinált állomások használják. Az átvitel mindkét oldalról kezdeményezhető, és teljes duplex módban is megtörténhet . ABM módban mindkét eszköz egyenlő és kereteket cserél, amelyek parancs- és válaszkeretekre vannak osztva.

Csatornakonfigurációk

Az állapotukat (típusukat) megváltoztatni képes állomások közötti kompatibilitás biztosítása érdekében a HDLC protokoll 3 csatornakonfigurációt biztosít:

• A kiegyensúlyozatlan konfiguráció (UN - Unbalanced Normal) 1 elsődleges és egy vagy több másodlagos állomás működését biztosítja (szimplex) félduplex és full-duplex módban, kapcsolt vagy nem kapcsolt csatornával.

• A szimmetrikus konfiguráció (UA – Unbalanced Asynchronous) két pont-pont kiegyensúlyozatlan állomás interakcióját biztosítja. 1 átviteli csatorna használatos, amelybe a parancsok és a válaszok is multiplexelve vannak. Jelenleg nincs használatban.

• A kiegyensúlyozott konfiguráció (BA - Balanced Asynchronous) 2 kombinált állomásból áll. Átvitel (szimplex) fél-duplex és full-duplex módban, kapcsolva vagy nem. Minden állomás azonos felelősséggel tartozik a csatornakezelésért.

Személyzet

A HDLC-kockák szinkron és aszinkron kapcsolatokkal is továbbíthatók. Maguknak a kapcsolatoknak nincs mechanizmusa a keret elejét és végét meghatározni, erre a célra egy egyedi bitsorozatot (FD - Frame Limiter) '01111110' (0x7E hexadecimálisan ) használunk, amelyet a keret elején és minden keret vége. A zászló egyediségét a szinkron kapcsolatokban bitstaffing, aszinkron kapcsolatokban bytestaffing használata garantálja. Bittöltés - bittöltés, itt - 0 bit 5 egymást követő bit után 1. A bittöltés csak a keret információs mezőjének (adatmezőjének) átvitele során működik. Ha az adó azt észleli, hogy öt 1-est küldtek egymás után, akkor automatikusan beszúr egy plusz nullát a továbbított bitsorozatba (még akkor is, ha ezen öt 1 után már nulla van). Ezért a 01111110 sorozat soha nem jelenik meg egy keret adatmezőjében. Hasonló áramkör működik a vevőben, és az ellenkező funkciót látja el. Ha öt egyes után nullát talál, az automatikusan törlődik a keret adatmezőjéből. A bytestuffing során egy escape szekvenciát használnak, itt - '01111101' (0x7D hexadecimális ábrázolásban ), vagyis a keret közepén lévő FD bájtot (0x7E) egy bájtsorozat (0x7D, 0x5E) helyettesíti, és bájt (0x7D) helyére egy bájtsorozat (0x7D, 0x5D ) kerül.

Szinkron kapcsolat esetén a média tétlensége közben a 0x7E ('01111110') sorozat folyamatosan kerül továbbításra a csatornán a bitszinkronizálás fenntartása érdekében. Előfordulhat, hogy az egyik zászló utolsó 0 bitje és a következő kezdeti 0 bitje kombinációja. Az üresjárati időt keretközi időtöltésnek is nevezik.

Személyi struktúra

HDLC keretszerkezet, beleértve az FD zászlókat:

• FD zászlók  - nyitó és záró zászlók, amelyek kódja 01111110, keretezi a HDLC keretet, lehetővé téve a vevő számára, hogy meghatározza a keret elejét és végét. Ezeknek a zászlóknak köszönhetően a HDLC keretben nincs kerethossz mező. Néha az egyik képkocka végjelzője lehet (de nem feltétlenül) a következő képkocka kezdőjelzője.

• A cím csak pont-többpont konfigurációkban látja el normál funkcióját, azaz a lehetséges eszközök egyikének azonosítását. Pont-pont konfigurációban a HDLC-cím az átvitel irányának jelzésére szolgál - a hálózattól a felhasználói eszközig (10000000) vagy fordítva (11000000).

• A vezérlőmező 1 vagy 2 bájt. Felépítése az átvitt keret típusától függ. A keret típusát a vezérlőmező első bitjei határozzák meg: 0 - információ, 10 - vezérlés, 11 - számozatlan típus. Az összes típusú keret vezérlőmezőjének felépítése tartalmazza a P / F bitet, ezt eltérően használják a parancs- és válaszkeretekben. Például amikor egy vevőállomás P bit beállított parancskeretet vesz az adóállomástól, azonnal válaszolnia kell egy vezérlő válaszkerettel az F bit beállításával.

• Az információs mező a magasabb szintű protokollok - IP, IPX, AppleTalk, DECnet hálózati protokollok, ritka esetekben alkalmazási protokollok - csomagjainak hálózatán történő továbbítására szolgál, amikor üzeneteiket közvetlenül a kapcsolati réteg kereteibe teszik. Az információs mező hiányozhat a vezérlőkeretekből és néhány számozatlan keretből.

• Az FCS (Frame Check Sequence) mező  az átviteli hibák észleléséhez szükséges vezérlőszekvencia. Számítása elsősorban a CCITT V.41 ajánlásánakmegfelelően ciklikus kódolási módszerrel történik az X16+X12+X5+1 ( CRC-16 ) generáló polinommal. A fogadott CRC bitről bitre meg van fordítva és fordított sorrendben íródik. Ez lehetővé teszi, hogy észlelje az egyetlen hiba által okozott, legfeljebb 16 bites hibasorokat, valamint az összes lehetséges hosszabb hibasor 99,9984%-át. Az FCS-t a Cím, Vezérlő mező, Információ mezők állítják össze. Ritka esetekben más ciklikus kódolási módszereket is alkalmaznak . A vevő oldalán lévő FCS kiszámítása után pozitív vagy negatív nyugtával válaszol. A keretet a küldő fél megismétli a negatív nyugta megérkezésekor vagy az időkorlát lejártakor.

Kerettípusok