Меню

Байт ориентированный протокол борт земля bsc

Байт ориентированный протокол борт земля bsc

8. МЕТОДЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ КАНАЛЬНОГО УРОВНЯ

8.2. Синхронные символьно-ориентированные

и бит-ориентированные протоколы

В синхронных протоколах между пересылаемыми символами ( байтами) нет стартовых и стоповых сигналов, поэтому отдельные символы в этих протоколах пересылать нельзя. Все обмены данными осуществляются кадрами, которые имеют в общем случае заголовок, поле данных и концевик (рис. 33). Все биты кадра передаются непрерывным синхронным потоком, что значительно ускоряет передачу данных.

Рис. 33. Кадры синхронных протоколов

Так как байты в этих протоколах не отделяются друг от друга служебными сигналами, то одной из первых задач приемника является распознавание границы байт. Затем приемник должен найти начало и конец кадра, а также определить границы каждого поля кадра — адреса назначения, адреса источника, других служебных полей заголовка, поля данных и контрольной суммы, если она имеется.

Большинство протоколов допускает использование в кадре поля данных переменной длины. Иногда и заголовок может иметь переменную длину. Обычно протоколы определяют максимальное значение, которое может иметь длина поля данных. Эта величина называется максимальной единицей передачи данных ( Maximum Transfer Unit , MTU). В некоторых протоколах задается также минимальное значение, которое может иметь длина поля данных. Например, протокол Ethernet требует, чтобы поле данных содержало, по крайней мере, 46 байт данных (если приложение хочет отправить меньшее количество байт, то оно обязано дополнить их до 46 байт любыми значениями). Другие протоколы разрешают использовать поле данных нулевой длины, например, FDDI.

Существуют протоколы с кадрами фиксированной длины, например, в протоколе ATM кадры фиксированного размера 53 байт, включая служебную информацию. Для таких протоколов необходимо решить только первую часть задачи — распознать начало кадра.

Синхронные протоколы канального уровня бывают двух типов: символьно-ориентированные (байт-ориентированные) и бит-ориентированные. Для обоих характерны одни и те же методы синхронизации бит. Главное различие между ними заключается в методе синхронизации символов и кадров.

Символьно-ориентированные протоколы используются в основном для передачи блоков отображаемых символов, например, текстовых файлов. Так как при синхронной передаче нет стоповых и стартовых битов, для синхронизации символов необходим другой метод. Синхронизация достигается за счет того, что передатчик добавляет два или более управляющих символа, называемых символами SYN, перед каждым блоком символов. В коде ASCII символ SYN имеет двоичное значение 0010110, это несимметричное относительно начала символа значение позволяет легко разграничивать отдельные символы SYN при их последовательном приеме. Символы SYN выполняют две функции: во-первых, они обеспечивают приемнику побитную синхронизацию, во-вторых, как только битовая синхронизация достигается, они позволяют приемнику начать распознавание границ символов SYN. После того как приемник начал отделять один символ от другого, можно задавать границы начала кадра с помощью другого специального символа. Обычно в символьных протоколах для этих целей используется символ STX ( Start of TeXt , ASCII 0000010). Другой символ отмечает окончание кадра — ЕТХ ( End of TeXt , ASCII 0000011).

Однако такой простой способ выделения начала и конца кадра хорошо работал только в том случае, если внутри кадра не было символов STX и ЕТХ. При подключении к компьютеру алфавитно-цифровых терминалов такая задача действительно не возникала. Тем не менее, синхронные символьно-ориентированные протоколы позднее стали использоваться и для связи компьютера с компьютером, а в этом случае данные внутри кадра могут быть любые, если, например, между компьютерами передается программа. Наиболее популярным протоколом такого типа был протокол BSC компании IBM. Он работал в двух режимах — непрозрачном, в котором некоторые специальные символы внутри кадра запрещались, и прозрачном, в котором разрешается передача внутри кадра любых символов, в том числе и ЕТХ. Прозрачность достигалась за счет того, что перед управляющими символами STX и ЕТХ всегда вставлялся символ DLE ( Data Link Escape ). Такая процедура называется стаффингом символов ( stuff — всякая всячина, заполнитель). А если в поле данных кадра встречалась последовательность DLE ЕТХ, то передатчик удваивал символ DLE, то есть порождал последовательность DLE DLE ЕТХ. Приемник, встретив подряд два символа DLE DLE , всегда удалял первый, но оставшийся DLE уже не рассматривал как начало управляющей последовательности, то есть оставшиеся символы DLE ЕТХ считал просто пользовательскими данными.

Читайте также:  Дадут ли землю многодетным если есть квартира

Потребность в паре символов в начале и конце каждого кадра вместе с дополнительными символами DLE означает, что символьно-ориентированная передача не эффективна для передачи двоичных данных, так как приходится в поле данных кадра добавлять достаточно много избыточных данных. Кроме того, формат управляющих символов для разных кодировок различен. Так что этот метод допустим только с определенным типом кодировки, даже если кадр содержит чисто двоичные данные. Чтобы преодолеть эти проблемы, сегодня почти всегда используется более универсальный метод, называемый бит-ориентированной передачей. Этот метод сейчас применяется при передаче как двоичных, так и символьных данных. На рис. 34 показаны 3 различные схемы бит-ориентированной передачи. Они отличаются способом обозначения начала и конца каждого кадра.

Первая схема, показанная на рис. 34, а, похожа на схему с символами STX и ЕТХ в символьно — ориентированных протоколах. Начало и конец каждого кадра отмечается одной и той же 8-битовой последовательностью — 01111110, называемой флагом. Термин «бит-ориентированный» используется потому, что принимаемый поток бит сканируется приемником на побитовой основе для обнаружения стартового флага, а затем во время приема для обнаружения стопового флага. Поэтому длина кадра в этом случае не обязательно должна быть кратна 8 бит.

Чтобы обеспечить синхронизацию приемника, передатчик посылает последовательность байтов простоя (каждый состоит из 11111111), предшествующую стартовому флагу.

Для достижения прозрачности данных в этой схеме необходимо, чтобы флаг не присутствовал в поле данных кадра. Это достигается с помощью приема, известного как вставка 0 бита, — бит-стаффиша . Схема вставки бита работает только во время передачи поля данных кадра. Если эта схема обнаруживает, что подряд передано пять 1, то она автоматически вставляет дополнительный 0 (даже если после этих пяти 1 шел 0). Поэтому последовательность 01111110 никогда не появится в поле данных кадра. Аналогичная схема работает в приемнике и выполняет обратную функцию. Когда после пяти 1 обнаруживается 0, он автоматически удаляется из поля данных кадра. Бит-стаффинг гораздо более экономичен, чем байт-стаффинг , так как вместо лишнего байта вставляется один бит, следовательно, скорость передачи пользовательских данных в этом случае замедляется в меньшей степени.

Рис. 34. Способы выделения начала и конца кадра при синхронной передаче

Во второй схеме ( см . рис. 34, 6) для обозначения начала кадра имеется только стартовый флаг, а для определения конца кадра используется поле длины кадра, которое при фиксированных размерах заголовка и концевика чаще всего имеет смысл длины поля данных кадра. Эта схема наиболее применима в локальных сетях. Чтобы все остальные станции вошли в битовую синхронизацию, посылающая станция предваряет содержимое кадра последовательностью бит, известной как преамбула, которая состоит из че­редования единиц и нулей 101010. Войдя в битовую синхронизацию, приемник исследует входной поток на побитовой основе, пока не обнаружит байт начала кадра 10101011. За этим байтом следует заголовок кадра, в котором в определенном месте находится значение длины поля данных. Таким образом, в этой схеме приемник просто отсчитывает заданное количе­ство байт, чтобы определить окончание кадра.

Читайте также:  Что означает оборот земель

Третья схема ( см . рис. 34, в) использует для обозначения начала и конца кадра флаги, которые включают запрещенные для данного кода сигналы ( code violations , V). Например, при манчестерском кодировании вместо обязательного изменения полярности сигнала в середине тактового интервала уровень сигнала остается неизменным и низким ( запрещенный сигнал J) или неизменным и высоким ( запрещенный сигнал К). Начало кадра отмечается последовательностью JKOJKOOO, а конец — последовательностью JK1JK100. Этот способ очень экономичен, так как не требует ни бит-стаффинга , ни поля длины, но его недостаток заключается в зависимости от принятого метода физического кодирования. При использовании избыточных кодов роль сигналов J и К играют запрещенные символы, например, в коде 4В/5В этими символами являются коды 11000 и 10001.

Источник

Протокол BSC(binary synchronius communications)(протокол 2го уровня)

BSC(binary synchronius communications) – является протоколом полудуплексной(в каждый момент времени передача может осуществляться только в одну сторону) синхронной передачи данных. Кроме того этот протокол является позиционно независимым, это означает, что различные поля передаваемого кадра не привязаны к определенной позиции в кадре. Для разделения полей кадра друг от друга используются специальные управляющие символы.

В BSC используются управляющие символы 3-х типов:

А)SYN – символ синхронизации. SYN SYN – означает начало кадра

Б)Символы разделители, отделяющие различные поля кадра друг от друга. Сюда относятся STH – начало заголовка, STX – начало данных, ETX – конец данных.

В)Символы управления, с помощью которых передается управляющая информация: ENQ – запрос связи, ACK0,ACK1 – положительное подтверждение, NAK – отрицательное подтверждение, EOT – конец связи.

В BSC определены 2 типа передаваемых кадров:

А)Информационный кадр, с помощью которого передаются данные, формат информационного кадра имеет вид:

Б)Управляющие кадры, с помощью которых передаются управляющие команды:

Взаимодействия по BSC осуществляется в 5 этапов:

1)Установление физического соединения — используется только в том случае, если соединение между взаимодействующими сторонами устанавливается по коммутируемому каналу. В случае использования выделенного канала, канал всегда готов к передаче и 1й этап отсутствует

2)Установление логического соединения. На этом этапе сторона имеющая данные для передачи посылает другой стороне управляющий кадр запрос связи:

Если противоположная сторона согласна на установление логического соединения, она отвечает управляющим кадром с положительным подтверждением:

После этого логическое соединение считается установленным и начинается 3й этап

3)Этап передачи данных. Поскольку протокол является полудуплексным, передача данных идет в 1 сторону. На 3 этапе передающая сторона направляет в канал информационные кадры, а принимающая сторона на каждый правильно принятый кадр отвечает управляющим кадром с положительным подтверждением, а на каждый неправильно принятый управляющий кадр – управляющий кадр с отрицательным подтверждением, при этом символы положительного подтверждения в управляющих кадрах должны чередоваться, т.е. ACK0,ACK1,ACK0,…

Читайте также:  Виды сельскохозяйственных земель по функциональному назначению

Это сделано для того, чтобы можно было обнаружить зацикливание принимающей станции(стороны).

Получив положительное подтверждение на отправленный информационный кадр, передающая сторона направляет в канал следующий информационный кадр. Если же передающая сторона в ответ на отправленный информационный кадр получает отрицательное подтверждение, она повторно должна направить в канал предыдущий информационный кадр. После передачи всех данных, передающая сторона переходит к 4 этапу

4)Закрытие логического соединения. Для этого она посылает в канал специальный управляющий кадр «конец связи» :

После получения положительного подтверждения от противоположной стороны, логическое соединение считается закрытым

5)Разрыв физического соединения. Так же как и 1й используется только для коммутируемых соединений(для выделенных соединений разъединять не нужно):

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Байт – ориентированные протоколы, формат протокола BSC, назначение всех его составляющих.

Основной задачей канального уровня является передача некоторых завершенных блоков данных или кадров. Канальный уровень обеспечивает синхронизацию между приемником или передатчиком на уровне кадров. Синхронные протоколы канального уровня бывают 2-х типов: байт-ориентированные и бит ориентированные.

Бит – ориентированный протокол предусматривает передачу информации в виде потока битов, не разделяемых на байты. Поэтому для разделения кадров используются специальные последовательности – флаги ( начальный и конечный ). Удобен для коммуникационной среды т.к. канал связи ориентирован для передачи последовательности битов. Они более скоростные по сравнению с байт – ориентированными.

Байт – ориентированный протокол обеспечивает передачу сообщения по информационному каналу в виде последовательности байтов. Кроме информационных байтов в канал передаются также управляющие и служебные байты. Такой тип протокола удобен ЭВМ, т.к. она ориентирована на обработку данных, представленных в виде двоичных байтов. Для коммутационной среды данный тип протоколов менее удобен т.к. разделение информации в канале на байты требует использования дополнительных сигналов и снижает пропускную способность каналов связи.

Наиболее известным байт – ориентированным протоколом является BSC – протокол двоичной синхронной связи. Байт-ориентированный протокол BSC разработан фирмой IBM.

SOH – начало заголовка ( НЗ ).

Протокол обеспечивает передачу двух типов кадров: управляющих и информационных. В управляющих кадрах передаются управляющие и служебные символы, в информационных – сообщения. Работа протокола осуществляется в три фазы: установление соединения, поддержание сеанса передачи сообщений, разрыв соединения.

Контрольная сумма получается на передающей стороне путем суммирования всех знаков кадра. На приемной стороне вновь рассчитывается контрольная сумма и сравнивается с принятой. Если они совпадают, то кадр принят верно, в противном случае кадр принят с ошибками.

Протокол требует на каждый переданный кадр посылки квитанции о результате приема. Кадры, переданные с ошибкой передаются повторно. Протокол определяет максимальное число повторных передач. Передача последующего кадра возможна только тогда, когда получена положительная квитанция на прием предыдущего. Это существенно ограничивает быстродействие протокола и предъявляет высокие требования к качеству канала связи.

Для обеспечения прозрачности по кодам перед каждым символом, встречающимся внутри информационного блока, совпадающим по виду со служебным, передается символ OLE. На приемной стороне он автоматически удаляется. Описанная процедура позволяет на приемной стороне различать действительно служебные символы и символы, совпадающие по виду со служебными, которые встречаются в информационном блоке поля данных. Если бы внутри информационного блока был принят, например символ «конец текста», прием кадра прекратился бы преждевременно и кадр был бы принят неверно.

Источник

Adblock
detector