34. Протокол HDLS. HDLC - протокол высокоуровнего

34. Протокол HDLS.
HDLC - протокол высокоуровнего управления каналом передачи данных, является
опубликованным ISO стандартом и базовым для построения других протоколов канального
уровня (SDLC, LAP, LAPB, LAPD, LAPX и LLC). Он реализует механизм управления
потоком посредством непрерывного ARQ (скользящее окно) и имеет необязательные
возможности (опции), поддерживающие полудуплексную и полнодуплексную передачу,
одноточечную и многоточечную конфигурации, а так же коммутируемые и
некоммутируемые каналы.
Существует три типа станций HDLC:
—Первичная станция (ведущая) управляет звеном передачи данных (каналом). Несет
ответственность за организацию потоков передаваемых данных и восстановление
работоспособности звена передачи данных.
—Вторичная станция (ведомая) работает как зависимая по отношению к первичной станции
(ведущей). Она реагирует на команды, получаемые от первичной станции, в виде ответов.
—Комбинированная станция сочетает в себе одновременно функции первичной и вторичной
станции. Передает как команды, так и ответы и получает команды и ответы от другой
комбинированной станции, с которой поддерживает сеанс.
35. Уровень канала данных в интернете.
На уровне канала данных соединения «точка-точка» возникают между маршрутизаторами
либо коммутирующими элементами в СПД. Другой часто встречающийся случай для таких
соединений - соединение из дома через модем с интернет-провайдером.
Serial Line IP
SLIP - наиболее старый из этих двух протоколов. Он был создан в 1984 году для соединения
рабочих станций SUN через модем. Этот протокол был описан в RFC 1055. Его работа очень
проста: он вставляет специальные флаг-байты в начало и конец IP-пакета.
PPP - протокол «точка-точка»
РРР (Point-to-Point Protocol), описанный в RFC 1661, 1662 и 1663. Протокол РРР обеспечивает
обнаружение ошибок, поддерживает разные протоколы, позволяет динамически выделять IPадрес только на период соединения, выполняет аутентификацию абонентов и имеет ряд
других преимуществ перед SLIP. Протокол РРР обеспечивает три основных функции:
1. Распознавание кадров. Однозначно определяется конец кадра и начало нового. Здесь же
происходит обнаружение ошибок.
2. Управление линией, т.е. активизация линии, ее проверка, определение основных
параметров передачи в диалоге, корректное завершение передачи со сбросом параметров.
(Протокол управления линией называют LCP (Link Control Protocol).)
3. Определение основных параметров соединения между сетевыми уровнями, чтобы
обеспечить независимость от реализации сетевого уровня. Выбранный метод предполагает
наличие разных NCP (Network Control Protocol) на каждом поддерживаемом сетевом уровне.
36. Модемы. Амплитудная модуляция. Частотная модуляция. Фазовая модуляция.
Модем представляет собой устройство, имеющее, с внешней точки зрения, цифровой
интерфейс c компьютером (обычно последовательный порт RS-232) и аналоговый интерфейс
с каналом связи (телефонной линией) - разъем для телефонного кабеля (RJ-11).
В модемах обычно используется только три вида модуляции:
1. частотная,
2. фазоразностная,
3. многопозиционная амплитудно-фазовая.
При частотной модуляции (FSK – Freguency Shift Keying) значениям «0» и «1»
информационного бита соответствуют свои частоты физического сигнала при неизменной
амплитуде. Частотная модуляция весьма помехоустойчива. При этом достоверность
демодуляции, а значит, и помехоустойчивости тем выше, чем больше периодов сигнала
попадает в бодовый интервал. Однако, увеличение бодового интервала снижает скорость
передачи информации. С другой стороны, необходимая для этого вида модуляции ширина
спектра сигнала может быть значительно уже всей полосы канала. Этим объясняется область
применения FSK – низкоскоростные, но высоконадежные стандарты, позволяющие
осуществлять связь на каналах с большими искажениями АЧХ или даже с усеченной полосой
пропускания (банкоматы и т.п.).
При фазоразностной модуляции (DPSK – Differential Phase Shift Keying) в зависимости от
значения информационного элемента изменяется фаза сигнала при неизменных амплитуде и
частоте. При этом каждому информационному элементу ставится в соответствие не
абсолютное значение фазы, а ее изменение относительно предыдущего значения. Если
информационный элемент – дибит (двойной бит), то в зависимости от его значения (00, 01, 10
или 11) фаза сигнала может измениться на 90, 180, 270 градусов или не измениться вовсе. Из
теории информации известно, что фазовая модуляция наиболее информативна, однако если
число кодируемых бит выше трех (8 позиций поворота фазы), резко снижается
помехоустойчивость. Поэтому на высоких скоростях применяются комбинированные
амплитудно-фазовые методы модуляции.
Многопозиционную амплитудно-фазовую модуляцию называют еще квадратурной
амплитудой модуляции (QAM - Quadrature Amplitude Modulation). Здесь изменяются фаза и
амплитуда сигнала, что позволяет увеличивать число кодируемых битов.
37. Методы доступа к физической среде. Статическое распределение канала в локальных
сетях.
Метод доступа к физической среде
Все сетевые технологии могут быть разделены на две категории: использующие
соединения от узла к узлу и сети с применением широковещания.
Главной проблемой любых широковещательных сетей является вопрос о том, как
определить, кому предоставить канал, если пользоваться им одновременно хотят
несколько компьютеров. В литературе широковещательные каналы иногда называют
каналами с множественным доступом, или каналами с произвольным доступом.
Примерами методов доступа являются:
- множественный доступ с прослушиванием несущей и разрешением коллизий
(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection – CSMA/CD);
- множественный доступ с передачей полномочия (Token Passing Multiple Access –
TPMA) или метод с передачей маркера;
- множественный доступ с разделением во времени (Time Division Multiple Access –
TDMA)(временное мультиплексирование);
- множественный доступ с разделением частоты (Frequency Division Multiple Access –
FDMA) или множественный доступ с разделением длины волны (Wavelength Division
Multiple Access – WDMA)(частотное мультиплексирование)
Статическое распределение канала в локальных и региональных сетях
При большом и постоянно меняющемся количестве отправителей данных или
пульсирующем трафике частотное уплотнение не может обеспечить достаточно
эффективное распределение канала. Если количество пользователей в какой-либо
момент времени меньше числа диапазонов, на которые разделен спектр частот, то
большая часть спектра не используется и тратится попусту. Ес­ли, наоборот,
количество пользователей окажется больше числа доступных диа­пазонов, то
некоторым придется отказать в доступе к каналу, даже если абонен­ты, уже
захватившие его, почти не будут использовать пропускную способность.
Однако даже если предположить, что количество пользователей можно ка­ким-то
способом удерживать на постоянном уровне, то разделение канала на ста­тические
подканалы все равно является неэффективным. Основная проблема здесь состоит в
том, что если какая-то часть пользователей не пользуется кана­лом, то эта часть
спектра просто пропадает. Они сами при этом занимают линию, не передавая ничего,
и другим не дают передать данные. Кроме того, в большин­стве компьютерных систем
трафик является чрезвычайно неравномерным .Следовательно, большую часть
времени большая часть каналов не будет исполь­зоваться.
Характеристики статического частотного уплотнения оказываются не­удачными.
Те же самые аргументы применимы и к временному уплотнению (TDM. Time Division
Multiplexing - мультиплексная передача с временным разделением). Каждому
пользователю в данном случае статически выделяется n-й интервал вре­мени. Если
интервал не используется абонентом, то он просто пропадает. С тем же успехом можно
разделить сети физически. Если взять 100-мегабитную сеть и сделать из нес десять 10мегабитных. статически распределив по ним пользова­телей, то в результате средняя
задержка возрастет с 200 мке до 2 мс.
Таким образом, ни один статический метод распределения каналов не годит­ся для
пульсирующего трафика, поэтому далее мы рассмотрим динамические методы.