Лекции 2010-го года (1130544), страница 22
Текст из файла (страница 22)
рисунок 2-55).Физический уровень определяет физический интерфейс между цифровыми устройствами(компьютер, терминал) и линией, соединяющей это устройство с узлом сети скоммутацией пакетов. В стандарте Х.25 цифровое устройство называется DTE (DataTerminal Equipment), а узел сети с коммутацией пакетов, к которому это устройствоподключено, - DCE (Data Circuit – terminating Equipment).
Стандарт, определяющийфизический уровень в семействе Х.25, называется Х.21.Рисунок 2-55. Пример виртуальных каналов, созданных сетью с коммутацией пакетов72Канальный уровень обеспечивает надежную передачу данных по физической линии,передавая данные в виде последовательности кадров. Здесь уместно будет вспомнитьнаше описание канального уровня в модели OSI. Этот уровень в Х.25 определяетстандарт, называемый LAPB (Link Access Protocol Balanced). LAPB - это подмножествопротокола канального уровня HDLC, который мы будем рассматривать в главе 3.Уровень пакетов обеспечивает сервис по установлению и разрыву виртуальныхсоединений, а также передаче данных по таким соединениям.
Этот сервис позволяетлюбому абоненту сети установить локальное соединение, называемое виртуальнымсоединением, с другими абонентами сети. Пример такого соединения показан на рисунке2-48. В нем у машины А одно виртуальное соединение с вычислительной системой С.
Умашины В таких соединений два – с системой С и сервером D. У сервера D соединений 3– с В, Е и F.При передаче данные абонента попадают на уровень 3 - уровень пакетов. Там к нимдобавляется специальный заголовок, содержащий информацию, необходимую дляуправления передачей этого пакета. В результате получается готовый пакет. На этомуровне данные абонента могут быть разбиты на несколько пакетов.
Информация взаголовке пакета нужна для того, чтобы:• идентифицировать то виртуальное соединение, по которому этот пакет долженбыть передан• сообщить уникальный порядковый номер пакета, который необходим дляуправления передачей и при исправлении ошибок, возникающих при передаче73Затем пакет обрабатывает протокол LAPB.
Этот протокол при обработке пакета добавляетзаголовок и хвостовик, образуя LAPB-кадр. LAPB-заголовок и LAPB-хвостовик содержатинформацию, необходимую для надежной передачи кадра.2.5.7.1. Виртуальные соединенияПротоколы семейства Х.25 поддерживает два вида виртуальных соединений: временные,устанавливаемые по запросу виртуальные соединения, и постоянные виртуальныесоединения. Временные виртуальные соединения устанавливаются динамически, позапросу, с помощью специальной процедуры и с помощью специальной процедурыразрывают.
Постоянное виртуальное соединение фиксировано, и его нельзя изменять,устанавливать и разрывать динамически.Маршрутизация пакетов внутри сети невидима для абонентов. Обмен данными отабонента А к абоненту В происходит следующим образом:1.2.А запрашивает установку виртуального соединения с В, посылая специальныйслужебный пакет, называемый Call Request (запрос на соединение), устройству DCEабонента В (далее просто DCE B).
Этот пакет содержит адреса абонентов А и В, атакже номер нового виртуального соединения, который будет использоваться дляпередачи данных между А и В.Сеть маршрутизирует этот пакет к DCE B.3.DCE B получает пакет Call Request и шлет запрос DTE B. Этот запрос содержит туже информацию и имеет тот же формат, что и пакет Call Request, но другой номервиртуального соединения, который устанавливает DCE B из набора локальнодоступных виртуальных соединений.4.Если DTE В согласен на установление соединения, то DTE В посылаетспециальный пакет, называемый Call Accepted, в котором указан тот же номервиртуального соединения, что и в пакете Call Request.5.DCE A, получив пакет Call Accepted, шлет пакет Call Connected к DTE A.
У этогопакета тот же формат, что и пакета Call Accepted, но с оригинальным номеромвиртуального соединения, указанным в пакете Call Request.6.А и В обмениваются данными и специальными управляющими пакетами,используя номера своих локальных виртуальных соединений.7.А (или В) посылает пакет Clear Request, чтобы инициировать разрыв виртуальногосоединения, и разрывает его, получив пакет Clear Confirmation.8.В (или А) получает пакет Clear Indication, отвечая пакетом Clear Confirmation.2.5.7.2.
Формат пакетовНа рисунке 2-56 показаны основные форматы пакетов в Х.25. Данные абонентаразбиваются на блоки некоторого определенного максимального размера и каждомублоку добавляется 24-, 32- или 56-байтовый заголовок. В результате получается пакет.Для виртуального соединения, в котором используют последовательные 15-разрядныеномера пакетов, заголовок начинается со специального октета 0011000,74идентифицирующего протокол. Заголовок включает 12-разрядный номер внутреннегосоединения (он состоит из 4-разрядного номера группы и 8-разрядного номерасоединения).
Поля P(S), P(R) - это служебные поля, используемые для управленияпередачей, обнаружения и исправления ошибок, а также нумерации пакетов при передаче.Бит Q не специализируется в стандарте и позволяет пользователям выделять два видаданных.Рисунок 2-56. Форматы пакетов в Х.25QD01Номер группыXНомер каналаP(R)M01Номер группы0001Номер группыНомер каналаТип пакета1P(R)Тип пакета1Дополнительная информация(а) Пакет данных с 3-битовымипоследовательными номерамиD0Номер каналаP(S)ДанныеQ010Номер группы(b) Контрольный пакет длявиртуальных вызовов с 3битовыми последовательныминомерамиXНомер канала(c) Пакеты RR, RNR и REJ с 3битовыми последовательныминомерами010Номер группыQНомер канала010Номер группыНомер каналаP(S)0Тип пакета1P(R)MДополнительная информацияТип пакета1P(R)0Данные(d) Пакет данных с 7-битовымипоследовательными номерами00110000Q D11Номер группыНомер каналаP(S) - младший разряд0011000X011Номер группы(f) Пакеты RR, RNR и REJ с 7битовыми последовательныминомерами0Номер канала0P(S) - высший разрядP(R) - младший разряд(e) Контрольный пакет длявиртуальных вызовов с 7битовыми последовательныминомерами0011000X011Номер группы0Номер каналаТип пакета1Дополнительная информацияMТип пакета1P(R) - младший разряд0P(S) - высший разрядP(R) - высший разрядДанные(h) Контрольный пакет длявиртуальных вызовов с 15(g) Пакет данных с 15-битовыми битовыми последовательнымипоследовательными номераминомерами(i) Пакеты RR, RNR и REJ с 15битовыми последовательныминомерамиПомимо пакетов данных, в Х.25 предусмотрено несколько специальных управляющихпакетов, которые используют, например, для установления, восстановления, проверки иразрыва виртуальных соединений.
В таблице 2-57 приведены примеры типов пакетов и ихпараметры.Таблица 2-57. Типы управляющих пакетов и их параметрыТип пакетаОт DTE к DCEСервисОт DCE к DTEVCПараметрыPVCУстановка соединения и разрывCall RequestIncoming CallXВызывающий DTE-адрес, вызванныйDTE-адрес, возможности, данныепользователя75Call AcceptedCall ConnectedXВызывающий DTE-адрес, вызванныйDTE-адрес, средства, данныепользователяClear RequestClear IndicationXПричина разрыва, диагностический код,вызывающий DTE-адрес, вызванныйDTE-адрес, средства, данныепользователяClear ConfirmationClear ConfirmationXВызывающий DTE-адрес, вызванныйDTE-адрес, средстваDataDataXX-InterruptInterruptXXДанные прерывающего пользователяInterrupt ConfirmationInterrupt ConfirmationXX-Данные и прерываниеУправление потоком и сбросRRRRXXP(R)RNRRNRXXP(R)XXP(R)REJReset RequestReset IndicationXXПричина сброса, диагностический кодReset ConfirmationReset ConfirmationXX-Restart RequestRestart IndicationXXПричина перезапуска, диагностическийкодRestart ConfirmationRestart ConfirmationXX-DiagnosticXXДиагностический код, диагностическоеразъяснениеПерезапускДиагностикаПакет вида Interrupt DTE может послать, минуя процедуры передачи пакетов данных.Такой пакет передают через сеть с более высоким приоритетом, чем пакеты данных.Пакет Diagnostic позволяет сообщить условия некоторых ошибок, после которыхвосстановление соединения невозможно.2.5.7.3.
МультиплексированиеМультиплексирование, пожалуй, наиболее важный вид сервиса, поддерживаемый Х.25.DTE может установить 4095 виртуальных соединений с другими DTE через одну и ту жеDCE, создав так называемую DTE-линию. Такая линия подразумеваетмультиплексирование с полным дуплексом. Это означает, что по виртуальномусоединению, ассоциированному с этой линией, пакеты могут передаваться в любомнаправлении.Принадлежность пакета к виртуальному соединению определяет 12-разрядный номервиртуального соединения, указанный в пакете. Все 4095 номеров виртуальныхсоединений разбиты на 4 группы в соответствии с определенными условиями,показанными на рисунке 2-58. Каждая группа – это набор последовательных целых чисел.В соответствии с условиями выделяют номер для очередного виртуального соединения.Номер 0 зарезервирован для диагностических пакетов, общих для всех виртуальныхсоединений.
Постоянные виртуальные соединения нумеруются, начиная с 1. Следующаякатегория - это однонаправленные входящие запросы на виртуальные соединения. Этоозначает, что эти номера могут быть использованы DCE для запросов, поступающих изсети, при их передаче DTE.76Рисунок 2-58. Распределение номеров при виртуальном соединенииОднонаправленные исходящие вызовы инициирует DTE. Для таких пакетов DTEвыбирает первый свободный номер виртуального соединения из диапазона номеров,расположенных между HOC и LTC.Управление передачей, обнаружение и исправление ошибок осуществляет протоколHDLC, который мы рассмотрим в главе 3.2.5.8.