پیاده سازی یک پروتکل واقعی

HDLC : مثالی از پیاده سازی پروتکل کنترل پیوند داده ها

HDLC ( High Level Data Link Control ) یک پروتکل واقعی استاندارد لایه دوم است و پایه ی بسیاری از پروتکل های دیگر لایه پیوند از جمله پروتکا های x.25، PPP که مخصوص مودم های صوتی یا DSL است، می باشد. HDLC برای حمایت از ارتباط تمام دو طرفه و نیمه دو طرفه بر روی پیوندهای ارتباطی نقطه به نقطه و چند نقطه ای طراحی شده است.

مدهای کار HDLC

در  HDLC ، ایستگاه ها می توانند نقش اولیه (Primary) یا ثانویه (Secondary) و یا ایستگاه ترکیبی (Combine) را ایفا کنند. در نقش اولیه، ایستگاه می تواند با ارسال فرمان شروع، یک ارتباط را آغاز کند که آن را با P نشان می دهیم. در نقش ثانویه، ایستگاه تنها به فرمان ارسالی جواب می دهد و نمی تواند به تنهایی یک فرمان را آغاز کند. ما آن را با S نشان می دهیم. و سر انجام در نقش ترکیبی، ایستگاه هم می تواند اولیه و هم ثانویه باشد که آن را با PS نشان می دهیم. HDLC، دو مد معروف ارسال را عرضه می کنند : NRM و ABM.

مد پاسخ طبیعی یا NRM- Normal Response Mode

در NRM، یک ایستگاه اولیه و یک یا پند ایستگاه نقش ثانویه را دارا می باشند. NRM می تواند نقطه به نقطه یا چند نقطه ای باشد و ایستگاه اولیه می تواند پیام ها را ارسال کند و ایستگاه های ثانویه تنها می توانند پاسخ دهند.

مد متوازن غیر هم گام یا Asynchronous Balanced Mode -ABM

در ABM، ارتباط متوازن است و ایستگاه نقش ترکیبی دارد. یعنی، می تواند آغاز کننده ی ارتباط باشد و فرمان بدهد و از ایستگاه مقابل پاسخ را دریافت کند.

فریم های HDLC

جهن فراهم ساختن قابلیت انعطاف لازم برای پشتیبانی از تمام گزینه های ممکن در مدها و پیکر بندی هایی که در بالا وصف شدند، HDLC از سه نوع فریم حمایت به عمل می آورد:

فریم های اطلاعاتی (Information Frame : I-Frame) : فریم هایی هستند که برای ارسال اطلاعات به کار می روند و اطلاعات نمربوط به کنترل جریان و خطا از جمله شماره ترتیب فریم را در یک بایت کنترلی به همراه دارند.

فریم های نظارتی ( Supervisor Frame : S-Frame) : فریم هایی هستند که حاوی داده نبوده و وقتی به کار می روند که مکانیزم ارسال پیام متوقف شده و پیام می بایستی برای از سرگیری ارسال و دریافت پیام ها آغاز گردد.

فریم های بدون شماره (Unnumbered Frame : U-Frame) : فریم هایی هستند که برای انتقال اطلاعات مدیریت پیوند از جمله برای ارسال فریم های کنترلی و برپاسازی ارتباط یا قطع آن، ارسال می شوند.

هر فریم HDLC می تواند حاوی حداکثر 6 فیلد باشد: فیلد فلک شروع، فیلد آدرس، فیلد کنترل، فیلد اطلاعات، فیلد شماره ترتیب (Frame check Sequence) و فیلد فلگ پایانی. در انتقالات چند فریمی، فلگ پایانی می تواند دوتایی شود. لذا، فلگ دوم معرف فلگ شروع فریم بعدی خواهد بود.

فیلد فلگ : یگ الگوی هشت بیتی 01111110 است که ابتدا و انتهای فریم را مشخص می کند. این الگو در هیچ جای دیگر فریم دیده نمی شود، لذا در فرستنده و گیرنده، مکانیزم بیت گذاری ( گذاشتن یک صفر پس از پنج یک در فرستنده و برداشتن صفر بعد از پنج یک در گیرنده) پیاده سازی شده است.

فیلد آدرس : مربوط به آدرس ایستگاه ثانویه است. به کمک یک بایت می توان 128 ایستگاه آدرس دهی شوند. یک بیت از آن نیز رزرو شده است.

فیلد کنترل : یک سگمنت یک یا دو بیتی است که جهت کنترل جریان و کنترل خطا به کار می رود. تفسیر بیت ها در این فیلد برای انواع مختلف فریم ها متفاوت است.

فیلد اطلاعات : در I-frame حاوی داده ی کاربر و در U-frame شامل اطلاعات مربوط به مدیریت شبکه می باشد. بزرگی آن از شبکه ای به شبکه ی دیگر تفاوت پیدا می کند ولی همواره داخل یک شبکه مقدار ثابتی دارد.

فیلد FCS : برای کشف خطا در HDLC استفاده می شود. FCS می تواند حاوی یک CRC دو بایتی یا چهار بایتی باشد.

منابع:

Data Communications / F.safai

free-books-online/computers/data-communication-computers/bit-oriented-protocols