УПРАВЛЯЮЩЕЕ ПОЛЕ HDLC

Давайте вернемся к более подробному рассмотрению управ­ляющего поля, так как это поле определяет, каким образом протокол управляет процессом передачи данных (см. рис. 5). Это управляющее поле определяет функцию кадра и поэтому требует реализации определенного алгоритма управ­ления движением графика между принимающей и передающей станциями. Напомним, что это поле может быть одного из трех типов формата (ненумерованный, супервизорный и информаци­онный). Управляющее поле определяет команды и ответы, ис­пользуемые для управления потоком графика в канале. Эти команды и ответы показаны на рис. 7.

Рис. 7. Команды и ответы HDLC.

На рисунке представ­лены команды и ответы, используемые в случае сбалансирован­ной и несбалансированной конфигураций канала. Отметим, что в каждом верхнем прямоугольнике содержатся три команды: SNRM, SARM и SABM. Эти команды являются командами ус­тановки режима. HDLC требует, чтобы в одном из трех режи­мов была установлена сбалансированная или несбалансирован­ная конфигурация. На рисунке показаны также некоторые функциональные расширения основной структуры. Здесь пред­ставлен полный набор команд и ответов. Некоторые подмно­жества протокола HDLC используют только часть этого набора команд/ответов. В следующем разделе поясняются основные функции и ответы, представленные на рисунке.

Действительный формат управляющего поля (информаци­онный, супервизорный или ненумерованный) определяет то, как это поле кодируется или используется. Самым простым форматом является информационный формат. Содержимое уп­равляющего поля для этого формата показано на рис. 5. Управляющее поле информационного кадра содержит два по­рядковых номера. Номер N(Пос) (Порядковый номер посыл­ки) связан с порядковым номером передаваемого кадра. N(Пр) (Порядковый номер приема) означает порядковый номер сле­дующего кадра, который ожидается принимающей станцией. N(Пр) выступает в качестве подтверждения предыдущих кад­ров. Например, если поле N(Пр) установлено в 4, станция, по­лучив N(Пр)=4, знает, что передача кадров 0,1,2 и 3 заверши­лась успешно и что станция, с которой производится обмен данными, ожидает, что следующий кадр будет иметь порядко­вым номер посылки N(Пос)=4. Поле N(Пр) обеспечивает включающее подтверждение (квитирование), то есть N(Пр)=4 включает подтверждение не только одного предшествующего сообщения. Понятия переменных состояния посылки N(Пос) и состояния приема N(Пр), используются в полях N(Пос) и N(Пр) протокола HDLC. HDLC использует также протоколы автоматического запроса на повторение. Непрерывный ARQ (скользящее окно), рассмотренные в гл. 2.

Пятый двоичный и разряд, бит P/F или бит опроса/окончания принимается во внимание только тогда, когда он установлен в 1. Он используется первичной и вторичной станциями для выполнения следующих функций:

• Первичная станция использует бит Р для санкционирова­ния передачи кадра статуса от вторичной станции. Р также может означать опрос.

• Вторичная станция отвечает на бит Р кадром данных или состояния, а также битом F. Бит F может также означать окон­чание передачи вторичной станцией в нормальном режиме от­вета (NRM).

Бит P/F называется битом Р, когда он используется первич­ной станцией, и битом F, когда он используется вторичной стан­цией. Только один бит Р (ожидающий ответа в виде F бита) может быть активным в канале в любой момент времени. Если некоторый бит Р установлен в 1, он может быть использован в качестве контрольной точки. То есть Р=1 как бы говорит:

«Ответьте мне, потому что я хочу знать ваш статус». Контроль­ные точки играют большую роль в различных автоматизиро­ванных процессах. Это машинный способ устранить неопреде­ленность и отменить накопленные транзакции.

Бит P/F может использоваться и интерпретироваться следу­ющим образом:

1. В режиме NRM вторичная станция не может вести пере­дачу, пока не будет получена команда с установленным в 1 би­том Р. Первичная станция может запросить информационные (I) кадры путем посылки кадра с установленным в 1 битом Р или путем посылки некоторых супервизорных (S) кадров (RR, REJ или SREJ) с установленным в 1 битом Р.

2. В режимах ARM и ABM информационные кадры могут передаваться без запроса с помощью команды, имеющей еди­ничный бит Р. Установленный в 1 бит Р может использоваться для запроса ответа с установленным в 1 битом F так быстро, насколько это возможно.

3. В режимах ARM и АВМ производится передача кадра с установленным в 1 битом F вслед за приемом команды с уста­новленным в 1 битом Р.

• В случае двунаправленной одновременной (полнодуплексной) передачи, когда по получении команды с установленным в 1 битом Р передачу ведет вторичная станция, бит F устанав­ливается в 1 в самом первом очередном ответе.

• Передача кадра с установленным в 1 битом F не требу­ет, чтобы вторичная станция прекратила передачу. Вслед за кадром с установленным в 1 битом F могут быть еще переда­ны кадры. В режимах ARM и АВМ не следует интерпретиро­вать бит F как окончание передачи вторичной станцией; его следует просто считать индикатором ответа на предыдущий кадр.

КОМАНДЫ И ОТВЕТЫ

Супервизорный формат, показанный на рис. 5, предусматри­вает четыре команды и ответа, которые представлены на рис. 7. (Обобщенная сводка всех команд и ответов дана в таблице 2.) Этими командами и ответами являются: Готов к приему (Receive Ready—RR), Неприем (Reject—REJ), He готов к приему (Receive Not Ready—RNR), Выборочный не­прием (Selective Reject—SREJ). Назначение этого формата и четырех команд и ответов состоит в выполнении нумерованных (т. е. использующих порядковые номера кадров) супервизорных функций, таких, как подтверждение (квитирование), оп­рос, временная задержка передачи данных и восстановление после ошибок. Кадры супервизорного формата не содержат ин­формационного поля, следовательно, как показано на рис. 5, в них располагается порядковый номер приема. Супервизорный формат может быть использован для подтверждения приема кадров от передающей станции. Рассмотрим команды и ответы, используемые супервизорным форматом.

Готов к приему (RR) используется первичной или вторич­ной станцией для индикации того, что станция готова принять информационный кадр и/или подтвердить (квитировать) ранее принятые кадры с помощью поля N (Пр). Если станция до это­го, используя команду Не готов к приему, посылала уведомле­ние о том, что она занята, теперь она использует команду Го­тов к приему для индикации того, что она свободна и готова принять данные. Первичная станция может также использо­вать команду Готов к приему для опроса вторичной станции.

Не готов к приему (RNR) используется станцией для инди­кации состояния занятости. Эта команда уведомляет передаю­щую станцию о том, что принимающая станция не способна принять дополнительные поступающие данные. Кадр RNR, используя поле N (Пр), может подтвердить прием ранее переданных кадров. Состояние занятости может быть сброшено посыл­кой кадра RR, а также некоторых других кадров, которые бу­дут рассмотрены позднее.

Выборочный неприем (SREJ) используется станцией для запроса повторной передачи единственного кадра, который оп­ределен в поле N (Пр). Как и в случае включающего подтвер­ждения, подтверждение распространяется на все информацион­ные кадры с номерами до N (Пр) — 1 включительно. Выбороч­ный неприем позволяет реализовать режим выборочного повторения, рассмотренный в гл. 2. Как только передан кадр SREJ, следующие кадры принимаются и сохраняются для по­вторно передаваемого кадра.

Неприем (REJ) используется для запроса передачи кадров, начиная с кадра, указанного в поле N (Пр). Подтверждаются все кадры с номерами до N (Пр) — 1. Кадр REJ может исполь­зоваться для реализации метода Возвращение-на-N (Go-Back-N).

Третий и последний тип формата в протоколе HDLC пред­назначен для реализации ненумерованных команд и ответов. Этот формат используется для посылки большинства индикато­ров команд и ответов, которые представлены на рис. 7 и в табл. 2. Структура управляющего поля ненумерованного фор­мата показана на рис. 5. Ненумерованные команды можно разбить на группы в соответствии с выполняемыми функциями:

— команды установки режима: SNRM, SARM, SABM, SNRME, SARME, SABME, SIM, DISC (SNRME, SARME, SABME для расширенной адресации);

— команды передачи информации: UI, UP;

— команды восстановления: RESET;

— другие команды: XID, TEST.

Рассмотрим команды/ответы для ненумерованного формата:

UI (Unnumbered Information—Ненумерованная информа­ция). Эта команда позволяет производить передачу данных пользователя в ненумерованном кадре (т. е. без порядкового номера).

RIM (Request Initialization Mode — Режим инициализации запроса). Кадр RIM является запросом на команду SIM от вторичной к первичной станции.

SIM (Set Initialization Mode — Установить режим инициа­лизации). Эта команда используется для инициализации сеанса между первичной и вторичной станциями. Ожидаемым ответом является UA.

SNRM (Set Normal Response Mode — Установить режим нормального ответа). Эта команда переводит вторичную стан­цию в NRM (режим нормального ответа). NRM предотвращает посылку вторичной станцией несанкционированных (unsolicited) кадров. Это означает, что первичная станция управляет всем потоком сообщений в канале.

DM (Disconnect Mode — Режим разъединения). Этот кадр передается вторичной станцией для индикации того, что она находится в режиме логического разъединения.

DISC (Disconnect — Разъединить). Эта команда, передавае­мая первичной станцией, переводит вторичную станцию в ре­жим разъединения аналогично нажатию рычага телефонного аппарата.

UA (Unnumbered Acknowledgment— Ненумерованное под­тверждение). Это—подтверждение АСК для установки режи­ма команд (SIM, DISC, RESET). UA также используется для уведомления об окончании состояния занятости станции.

FRMR (Frame Reject — Неприем кадра). Вторичная стан­ция посылает этот кадр, когда она встречается с недействи­тельным кадром. Это делается не в случае обнаружения ошиб­ки, указываемой в поле контрольной последовательности, а в более необычных ситуациях. Причина указывается в информа­ционном поле.

Кадр ответа FRMR используется при выполнении следую­щих условий (данный уровень детализации необходим для понимания отличий Х.25 от Х.75):

1. Прием недействительного управляющего поля команды или ответа.

2. Прием слишком длинного информационного поля.

3. Прием недействительного поля N (Пр).

4. Прием недопустимого информационного поля или супервизорного/ненумерованного кадра неправильной длины.

Протокол HDLC с помощью кадра FRMR обеспечивает зна­чительный объем информации о состоянии (status). Информа­ционное поле содержит следующее:

— управляющее поле отвергнутого кадра;

— текущее значение переменных состояния принимающей стан­ции—посылки N (Пос) и приема N (Пр);

— отвергнутый кадр был командой или ответом;

— управляющее поле является недействительным;

— кадр был передан с недопустимым информационным полем;

— информационное поле является слишком длинным;

— порядковые номера являются недействительными.

RD (Request Disconnect—Запрос разъединения). Это за­прос от вторичной станции на логическое разъединение и уста­новление состояния логического разъединения.

XID (Exchange State Identification — Идентификация стан­ции при коммутации). Эта команда запрашивает идентифика­цию вторичной станции. В системах с коммутацией эта коман­да используется для идентификации вызывающей станции.

UP (Unnumbered Polls—Ненумерованные опросы).

TEST (Тest—Проверка). Этот кадр используется для санк­ционирования тестовых ответов от вторичной станции.

SARM (Set Asynchronous Response Mode—Установить ре­жим асинхронных ответов). Устанавливает режим, позволяю­щий вторичной станции вести передачу без опроса со стороны первичной станции. Он переводит вторичную станцию в состоя­ние передачи информации (IS) режима ARM. Поскольку команда SARM устанавливает две несбалансированные стан­ции, SARM должна выдаваться по обоим направлениям пере­дачи:

ООД А посылает: В, DISC

ООД В посылает: В, UA A, DISC

ООД А посылает: A, UA

ООД В посылает: А, SARM

ООД А посылает: А, UA В, SARM

ООД Б посылает: В, UA

Команды DISC посылаются, чтобы гарантировать полную реинициализацию канала.

SABM (Set Asynchronous Balanced Mode — Установить асинхронный сбалансированный режим). Устанавливает режим в ARM, в котором станции являются равноправными. Для пе­редачи не требуется опроса, поскольку каждая станция явля­ется станцией комбинированного типа.

SNRME (Set Normal Response Mode Extended—Установить расширенный режим нормального ответа). Устанавливает SNRM с двумя дополнительными байтами в управляющем поле.

SABME (Set Asynchronous Balanced Mode Extended—установить расширенный асинхронный сбалансированный режим). Устанавливает SABM с двумя дополнительными байтами в уп­равляющем поле.

UP (Unnumbered Poll—Ненумерованный опрос). Команда опрашивает станцию безотносительно к нумерации кадров и квитированию. Если бит опроса установлен в 0, ответ является необязательной возможностью, предоставляемой только для одного ответа.

RSET (Reset—Сброс переменных). Передающая станция сбрасывает свои N (Пос), а принимающая станция свой N (Пр). Эта команда используется для восстановления. Кадры, которые ранее не были квитированы, остаются таковыми.

HDLC, кроме того, использует тайм-аут (таймер Т1), который начинается с момента переда­чи каждого кадра. Т1 используется для инициирования повтор­ной передачи, когда таймер переполняется. Кроме того, используется счетчик N2 для определения максимального числа повторных передач, которые будут выполнены до того, как пе­реполнится таймер Т1. Переменные Т1 и N2 используются так­же командами/ответами установления звена, такими, как SABM и UA.