Бит-ориентированные протоколы
Потребность в паре символов в начале и в конце каждого кадра вместе с дополнительными символами DLE означает, что символьно-ориентированная передача неэффективна для передачи двоичных данных, т.к. в поле данных приходится добавлять достаточно много избыточной информации.
Чтобы преодолеть эти проблемы, в настоящее время почти всегда используется более универсальный метод, называемый бит-ориентированной передачей. Этот метод сейчас применяется для передачи как двоичных, так и символьных данных.
Существуют три различные схемы бит-ориентированной передачи.
В первой схеме начало и конец каждого кадра отмечается одной и той же однобитовой 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 кадра - для обнаружения стопового флага. По этой причине длина кадра в бит-ориентированной передаче не обязательно должна быть кратной 8 бит.
Чтобы обеспечить синхронизацию приемника, передатчик посылает последовательность байтов простоя 11111111, предшествующую стартовому флагу.
Для достижения прозрачности в этой схеме необходимо, чтобы флаг не присутствовал в поле данных кадра. Это достигается с помощью приема, известного как бит-стаффинг – вставка бита 0. Схема вставки бита работает только во время передачи поля данных кадра. Если эта схема обнаруживает, что было передано пять единиц подряд, она автоматически вставляет дополнительный 0 (даже если после этих пяти единиц будет передаваться 0). Поэтому последовательность 01111110 никогда не появится в поле данных кадра. Аналогичная схема, выполняющая обратную функцию, используется в приемнике. Бит-стаффинг значительно более эффективен, чем байт-стаффинг, т.к. вместо лишнего байта вставляется всего один бит.
Во второй схеме для обозначения начала кадра используется только стартовый флаг, а для определения конца кадра применяется служебное поле длины кадра в его заголовке.
Третья схема использует для обозначения начала и конца кадра флаги, которые включают запрещенные для данного кода сигналы. Например, в сети Token Ring, использующей манчестерский код, начало кадра отмечается последовательностью JK0JK000, а конец – JK1JK100 (см. ниже). Этот способ очень экономичен, т.к. не требует ни бит-стаффинга, ни поля длины, но он зависит от способа физического кодирования.
При использовании избыточных кодов роль сигналов J и K играют запрещенные символы, например, в коде 4B/5B этими символами являются коды 11000 и 10001.
Передача с установлением соединения и без установления соединения
При передаче кадров данных используются как дейтаграммные процедуры, работающие без установления соединения, так и процедуры с предварительным установлением логического соединения.
При дейтаграммной передаче кадр посылается в сеть "без предупреждения", и никакой ответственности за его утерю протокол передачи не несет. Предполагается, что сеть всегда готова принять кадр от конечного узла. Дейтаграммный метод работает быстро, т.к. никаких предварительных действий перед отправкой данных не выполняется. Однако при таком методе в рамках протокола трудно организовать отслеживание факта доставки кадра узлу назначения. Этот метод не гарантирует доставку пакета адресату.
Передача с установлением соединения более надежна, но требует больше времени для передачи данных и вычислительных затрат от конечных узлов. В этом случае узлу назначения сначала посылается служебный кадр специального формата с предложением установить соединение. Если узел-получатель согласен с этим, то он посылает в ответ другой служебный кадр, подтверждающий установление соединения и предлагающий для него некоторые параметры, например, идентификатор соединения, максимальное значение поля данных в кадрах и т.п. Узел-инициатор соединения может завершить процесс установления соединения отправкой третьего служебного пакета, в котором сообщит, что предложенные параметры ему подходят.
На этом логическое соединение считается установленным, и в его рамках можно передавать информационные кадры с пользовательскими данными и получать подтверждения об их получении абонентом. После передачи некоторого законченного набора данных, например, файла, узел-отправитель инициирует разрыв логического соединения, посылая соответствующий служебный кадр.
|
