PS

Prepis

1 Linková vrstva Služby poskytované sieťovej vrstve Rámcovanie Riadenie chybovosti (Error Control) Riadenie toku dát (Flow Control)

2 Funkcie linkovej vrstvy poskytnúť rozhranie k sieťovej vrstve zaoberať sa chybami pri prenose riadiť tok dát (pomalší prijímač nezahltený rýchlejším vysielačom)

3 Funkcie linkovej vrstvy paket - enkapsulovaný do rámca (frame) rámec - hlavička, informačné pole, záhlavie

4 Služby poskytované sieťovej vrstve (a) Virtuálna komunikácia (b) skutočná komunikácia

5 Služby poskytované sieťovej vrstve 3 typy služieb: Nepotvrdzovaná služba bez spojovej orientácie žiadne potvrdzovanie, vhodné pre linky s nízkou chybovosťou, o riadenie chybovosti sa starajú vyššie vrstvy Potvrdzovaná služba bez spojovej orientácie každý rámec potvrdzovaný samostatne; ak nepríde do určeného času, vyšle sa znovu Potvrdzovaná spojovo orientovaná služba vytvorenie spojenia, číslovanie rámcov, každý rámec prijatý iba raz a v správnom poradí

6 Služby poskytované sieťovej vrstve Protokol linkovej vrstvy

7 Rýchly prehľad... Prijímač Kde začína a končí rámec? RÁMCOVANIE rámec prišiel kladné potvrdenie (ARQ) rámec neprišiel záporné potvrdenie (ARQ) rámec prišiel, ale je poškodený DETEKCIA CHÝB (CRC), záporné potvrdenie (ARQ) Vysielač potvrdenia neprichádzajú ČASOVAČ

8 Rámcovanie (framing) medzery medzi rámcami nie, na časovanie sa nedá spoľahnúť Metódy: počítadlo znakov návestie s byte stuffingom začiatočné a konečné návestia s bit stuffingom narušenia kódov fyzickej vrstvy

9 Rámcovanie - počítadlo znakov (a) bez chýb Prúd znakov (b) s jednou chybou

10 Rámcovanie - návestie s byte stuffingom (a) Rámec vymedzený návestiami (flag) (b) Príklady postupností bytov pred a po stuffingu

11 Rámcovanie - začiatočné a konečné návestia s bit stuffingom Bit stuffing: Každý rámec začína a končí bitovou vzorkou (a) pôvodné dáta (b) dáta na linke (c) dáta uložené v pamäti prijímača po destuffingu

12 Rámcovanie - narušenia kódov fyzickej vrstvy ak kódovanie na fyzickej vrstve redundantné (napr. 1 bit dát kódovaný 2 fyzickými bitmi) napr. prechod v strede charakteristického intervalu, prijímač potom ľahko identifikuje hranice bitov spomeňme si napr. na Manchester pre IEEE 802.3

13 Error control, flow control riadenie chybovosti spätná väzba pre vysielač pozitívne a negatívne potvrdenia časovač - pri odoslaní rámca, nastavenie doby expirácie znovuvysielanie rámcov poradové (sekvenčné) čísla riadenie toku dát ak vysielač vysiela rámce rýchlejšie, ako ich prijímač môže prijať so spätnou väzbou (vysielač má spätné info od prijímača) bez spätnej väzby (nepoužívané v linkovej vrstve)

14 Detekcia a korekcia chýb korekcia chýb linky s vysokou chybovosťou (napr. bezdrôtové) pridanie redundantnej informácie (aby vysielač mohol opraviť chyby); názov forward error correction, FEC detekcia chýb linky s nízkou chybovosťou (optické vlákna, meď) - detekcia chýb a znovuvysielanie je efektívnejšie ako oprava chýb pridanie paritného bitu polynomiálne kódy, CRC (Cyclic Redundancy Check), výpočet kontrolného súčtu (checksum), robí sa efektívne hardvérovo príklad pre IEEE 802 je x 32 +x 26 +x 23 +x 22 +x 16 +x 12 +x 11 +x 10 +x 8 +x 7 +x 5 +x 4 +x 2 +x 1 +1

15 Kódy detekujúce chybu CRC (cyclic redundancy check) polynomiálne kódy: bitové reťazce ako polynómy s koeficientami 0 a 1 napr : x 5 +x 4 +x 0 vysielač a prijímač poznajú generujúci polynóm G(x) - najnižší a najvyšší bit musí byť 1 vysielač G(x) = x 4 +x pridanie 4 núl - G(x) je 4. rádu sa delí k sa pripojí CRC (zvyšok delenia) 1110 vyšle sa prijímač delí (modulo 2) prijatú postupnosť reťazcom polynómu G(x), zvyšok má byť 0

16 Kódy detekujúce chybu CRC (cyclic redundancy check) generujúci polynóm G(x) pre IEEE 802 x 32 +x 26 +x 23 +x 22 +x 16 +x 12 +x 11 +x 10 +x 8 +x 7 +x 5 +x 4 +x 2 +x 1 +1 detekuje všetky zhluky 32 a menej bitov a všetky zhluky ovplyvňujúce nepárny počet bitov

17 Metódy linkovej vrstvy ARQ: Automatic Repeat request: metóda riadenia chybovosti, kde prijímač detekuje chyby v prenášanej PDU a automaticky od vysielača vyžaduje znovuvyslanie Typy ARQ: Stop-and-wait ARQ vysielač očakáva potvrdenie po každej vyslanej PDU, bez potvrdenia nevysiela ďalej Go-Back-N ARQ vysielač vysiela počet PDU daný veľkosťou okna bez prijatia potvrdenia prijímač v každom potvrdení vysiela aj poradové číslo očakávanej PDU po chybe vysielač znovu vyšle chýbajúcu PDU plus všetky ďalšie PDU Selective Repeat ARQ vysielač vysiela počet PDU daný veľkosťou okna bez prijatia potvrdenia aj v prípade straty alebo poškodenia PDU prijímač si spravuje okno pre poradové čísla rámcov, ktoré ešte bude chcieť prijať keď vysielač odvysiela všetky rámce svojho okna, znovu vyšle neprijaté PDU

18 Metódy linkovej vrstvy sliding window umožňuje vysielaču vyslať určené množstvo PDU pred prijatím potvrdenia (alebo predtým, ako nastane určená udalosť) slide - posúvať sa sliding window sa využíva na integráciu riadenia chybovosti a riadenia toku dát

19 Protokoly linkovej vrstvy HDLC High-Level Data Link Control PPP - Point-to-Point Protocol

20 HDLC: High-Level Data Link Control IBM: SDLC (Synchronous Data Link Control) ANSI: ADCCP (Advanced Data Communication Control Procedure) ISO: HDLC CCITT prebrala a modifikovala HDLC ako LAP (Link Access Procedure), neskôr modifikovala ako LAPB LAPD - v N-ISDN všetky protokoly sú bitovo orientované, používajú bit stuffing

21 HDLC Formát rámcov pre bitovo orientované protokoly: flag ohraničenie rámca bitová vzorka bit stuffing

22 HDLC Návestie (flag): využíva sa bit-stuffing: medzi zač. a konečným návestím sa v prípade výskytu 5 jednotiek vždy vkladá výplňová 0 prijímač po príjme zač. návestia monitoruje prúd bitov - ak sa vyskytne: päť 1 a šiesty bit je 0, tak 0 sa odstráni ak je šiesty bit 1 a siedmy 0, tak je to návestie Originálna vzorka a vzorka po bitovej výplni: zabránenie vzniku návestia

23 HDLC Address - v prípade viacerých terminálov identifikuje konkrétny terminál Control (riadiace pole) - pre poradové čísla, potvrdenia,... (sliding window, 3bitové porad. čísla) Data - informácia z vyššej vrstvy Checksum - CRC

24 HDLC Riadiace pole: 3 formáty rámcov - 3 rôzne obsahy kontrolného poľa: I-rámec - informačný rámec potvrdzovaný (INFORMATION) S-rámec - rámec na riadenie a dohľad (SUPERVISORY) U-rámec - nepotvrdzovaný rámec - určený napr. na zostavenie, rušenie spojenia a iné (UNNUMBERED) Rámce: (a) information (b) supervisory (c) unnumbered Seq - poradové číslo Next - potvrdenie P/F - Poll/Final

25 HDLC I rámce: prenos informácie I - Information S rámce: riadenie prenosu RR - receive ready RNR - receive not ready REJ - reject selective reject U rámce: zostavenie a zrušenie spojenia v linkovej vrstve SNRM - set normal reponse mode (... normal = unbalanced, assymetric) SABM set asynchronous balanced mode SNRME - set normal reponse mode extended SABME set asynchronous balanced mode extended UI - unnumbered information DISC - disconnect UA - unnumbered acknowledgement FRMR - frame reject