Типы кадров HDLC

I-кадры предназначены для переноса пользовательских данных. Кодировка управляющего поля I-кадра следующая: бит 1 – 0 (признак информационного кадра); биты 2, 3, 4 – NS; бит 5 – P/F; биты 6, 7, 8 – NR, где NS – номер передаваемого кадра, P/F – бит запроса/ответа, NR – номер ожидаемого (при приеме) кадра.

С помощью S-кадров выполняются функции управления передачей данных. Поле управления S-кадра имеет следующий формат: биты 1, 2 – 10 (признак S-кадра); биты 3, 4 – S; бит 5 – P/F; биты 6, 7, 8 – NR, где S – разновидность S-кадра.

U-кадры используются для дополнительных функций управления звеном передачи и предназначены главным образом для запуска и завершения процедур на уровне канала, а также для передачи информации о состоянии выполнения этих процедур. Поле управления U-кадра имеет следующий формат: биты 1, 2 – 11 (признак U-кадра); бит 5 – P/F; биты 3, 4, 6, 7, 8 – М (модификатор). Поле модификатора определяет разновидность U-кадра.

Кадры делятся на команды и ответы в зависимости от того, станция какого типа их пересылает. В HDLC существует три типа станций:

– первичные станции (ПрС) – те, которые посылают команды, принимают ответы и являются ответственными за восстановление ошибок канального уровня;

– вторичные станции (ВтС) – те, которые принимают команды, посылают ответы и могут участвовать в действиях по восстановлению ошибок;

– комбинированные станции – станции, сочетающие функции первичных и вторичных.

Существует несколько классов процедур HDLC,компонентами которых являются:

– три типа станций: первичная, вторичная и комбинированная;

– три типа потоков данных: сбор данных, рассылка данных или то и другое;

– два типа ответов: нормальный и асинхронный;

– три типа конфигураций: несбалансированная (для первичной и вторичной станций), симметричная (для пар станций первичная – вторичная) и сбалансированная (для комбинированных станций);

– два диапазона порядковых номеров: по модулю 8 и по модулю 128.

Режим нормальных ответов является рабочим режимом, в котором вторичная станция получает разрешение на передачу в тот момент, когда она принимает команду с битом запроса, равным 1. После этого вторичная станция передает серию кадров, а о завершении этого цикла передачи указывает установкой бита окончания, равного 1, в последнем кадре передаваемой последовательности.

В режиме асинхронных ответов вторичная станция сама принимает решение о передаче данных и не должна ждать для этого получения запроса передачи от первичной станции.

В HDLC обеспечиваются четыре метода восстановления потерь I-кадров. Самым основным из них является метод восстановления с помощью тайм-аута, который был рассмотрен на примере АБ-протокола. Кроме этого, в протоколе HDLC предусматривается посылка отрицательных квитанций. С этой целью вводятся две разновидности S-кадров – отказ (REJ) и селективный отказ (SREJ). При нарушении последовательности номеров принимающая станция посылает кадр REJ c номером NR ожидаемого кадра и уничтожает все поступающие I-кадры без каких-либо действий, пока не получит кадр с ожидаемым номером.

Для повышения эффективности использования канала вместо кадра REJ можно воспользоваться кадром селективного отказа SREJ, требующего повторной передачи только одного I-кадра. После передачи кадра REJ или SREJ передача другого кадра отказа запрещается до получения требуемого I-кадра.

Последний метод, который может использоваться в процедурах HDLC, для восстановления после ошибок, – это контроль с помощью бита запроса/окончания. Станция, выдавшая команду с битом запроса, равным 1, не может передать вторую команду с этим же битом, пока не получит ответную реакцию на первый бит запроса в виде ответа с битом конца передачи, равным 1. Станция может повторить передачу команды с битом запроса, равным 1, при отсутствии ответа на ранее выданный запрос только в случае окончания тайм-аута. Станция, принявшая команду с признаком запроса, должна при первой возможности выдать ответ с битом окончания, равным 1. В фазе нормального переноса данных номер NR ответа с битом окончания должен подтверждать все I-кадры, переданные до кадра с запросом или одновременно с ним. Если этого не происходит, что означает возникновение ошибки, то станция, выдавшая запрос передачи, будет передавать еще раз кадры, начиная с номера NR, указанного в ответе с признаком окончания.

Все описанные выше процедуры восстановления после ошибок можно объединять для получения устойчивого ко внешним воздействиям и эффективного протокола. Однако делать это надо с осторожностью, чтобы избежать взаимного влияния процедур друг на друга, которое в определенных случаях может вызвать неправильное функционирование протокола, включая блокировки [18].