Интерфейс Х.25. Протокол сетевого уровня

Back Оглавление

Рекомендация Х.25 определяет интерфейс с сетью передачи данных и поддерживается протоколами 1-ого и 2-ого уровней OSI - физическим и канальным. По этой рекомендации могут предоставляться средства для коммутируемого виртуального соединения и постоянного виртуального канала. В соответствии с ней предусматривается мультиплексирование (уплотнение) в одном и том же физическом канале нескольких соединений между одним и несколькими другими DTE в сети. Каждое из этих логических соединений использует виртуальный канал, организуемый на третьем уровне интерфейса Х.25. Все три уровня интерфейса не зависят друг от друга, и два первых из них можно заменить любыми другими протоколами, которые выполняют такие же функции. Третий же уровень представляет отличительную особенность этого интерфейса, и его замена привела бы к другому интерфейсу. Важнейшей задачей протокола сетевого уровня является организация взаимодействия между отдельными каналами передачи данных, организуемых протоколами 1 и 2 уровней модели OSI, и образование сети передачи данных, т.е. сетевой уровень является системообразующим.

Функции сетевого протокола X.25

  1. Организация логических каналов между взаимодествующими протокольными модулями сетевого уровня.
  2. Обеспечивает установление коммутируемого или постоянного виртуального канала (подобного двухпунктовой выделенной линии связи).
  3. Обеспечивает маршрутизацию данных
  4. Защита от ошибок, связанных с работой программного обеспечения.
  5. Может восстанавливать последовательность передаваемых пакетов, если на канальном уровне эта функция не задействована.
X.25 использует следующие механизмы передачи данных:
  1. Механизм окна
  2. Механизм циклической нумерации
  3. Механизм тайм-аута
Фазы работы: соединения, передачи данных (пакетов информациии или дейтаграмм), разъединения.

Особенностью процедур взаимодействия на сетевом уровне является то, что они устанавливаются через сеть, причем сеть рассматривается как самостоятельное функциональное образование, располагающее определенными ресурсами для организации соединений и передачи пакетов. Следствием этого является то, что сеть может отказать в организации соединения, несмотря на то, что запрашиваемый узел свободен. Это отражено в нижеследующей таблице "Типы пакетов протокола Х.25". Все пакеты делятся на 4 группы в соответствии с логическими функциями, выполняемыми протоколом.

Форматы пакетов установления соединения и разъединения

Формат пакета запроса соединения совпадает с форматом пакета входящего запроса соединения. На рисунке 1 представлены форматы этих пакетов, а также пакетов подтверждения соединения и разъединения.

Рис.1

Формат пакетов данных

Рис.2

Пакеты данных могут передаваться через логические каналы или через постоянный виртуальный канал в любое время, или через коммутируемый виртуальный канал в любое время после его организации. Пакеты данных отмечаются нулевым значением младшего бита (бит 1) в третьем октете. Остальные семь битов этого октета используются для целей управления потоком . Поле данных пакета начинается с четвертого октета и может состоять из любого числа битов, необязательно кратного целому числу октетов, и ограничивается только максимальным значением, устанавливаемым для данной сети. В Х.25 длина пакета может быть равна любому числу, являющемуся степенью 2 и лежащему в пределах 16—1024.

P(R) - номер последовательно принятого пакета, который используется как разрешение на передачу последующих пакетов данных.
P(S) - порядковый номер передачи, необходимый для обеспечения целостности переноса пакетов данных по виртуальному каналу. Это позволяет и DTE, и DCE, с одной стороны, обнаруживать потерю пакетов данных, а с другой - управлять потоком пакетов данных через интерфейс DTE/DCE.
М - бит продолжения данных, означает, что данный пакет был разделен на 2 или более пакетов.

Логические и виртуальные каналы

Виртуальное соединение состоит из логических каналов, начинающихся и заканчивающихся на передающей и приемной станциях. Для того, чтобы установить виртуальное соединение необходимо произвести коммутацию логических каналов. В одном физическом соединении путем временного мультиплексирования могут быть организованы 4095 логических каналов, разбитых на 15 групп. Виртуальный канал аналогично физическому каналу имеет определенную пропускную способность. Общая пропускная способность физического канала делится между необходимым количеством логических каналов программными средствами.

Коммутируемый виртуальный канал организуется следующим образом. При прохождении пакета "Запрос соединения" по сети на узлах коммутации резервируется буферная память. Если буферной памяти не хватает, то абонент получает отказ. Иначе он получает подтверждение на соединение. Из этого следует, что логические каналы вместе с буферной памятью в коммутационных узлах составляют виртуальные каналы. Виртуальные каналы могут быть постояными или коммутируемыми. Все логические каналы имеют окончания на сетевом уровне, там же должна присутствовать процедура маршрутизации. Она отвечает за определение маршрута на сетевом уровне.

Схема организации виртуальных каналов показана на рисунке 3.

Рис. 3

Процедура соединения и разъединения

Условиями установления виртуального соединения в сети являются:
  1. Наличие у сети свободных ресурсов (буферной памяти, емкости каналов).
  2. Готовность абонента принять вызов.
Для установления соединения вызывающий DTE передает в сеть по свободному логическому каналу пакет ЗАПРОС СОЕДИНЕНИЯ, при этом сама сеть может ответить отказом, если у нее нет ресурсов для организации запрашиваемого соединения, либо согласием. Далее сеть отправляет запрос соединения вызываемому DTE-абоненту. Если он согласен, посылается ответ согласия на соединение в сеть, а сеть передает соответствующий пакет вызывающему DTE и соединение считается установленным.

Процедура разъединения может реализовываться в следующих случаях:

а) При отсутствии в сети ресурсов вызывающему DTE отправляется пакет "Указание разъединения". При отказе вызываемого DTE от соединения посылается пакет "Запрос разъединение" с указанием причины разъединения: нереализуемый вызов, номер занят, неразрешенный вызов, перегрузка сети.
б) Завершение соединения также может быть проведено по инициативе любой из сторон или по окончании сеанса.

Схема взаимодействия DTE при установлении соединения и его завершения показана на рисунке 4.

Рис.4. Взаимодействие DTE через пакетную сеть

Процедуры передачи данных и прерывания

В формате пакетов данных вместо поля адреса, включены переменные состояния передачи и состояния приема. Здесь используется 3-ая группа пакетов, управления передачей данных.(Cм. таблицу "Типы пакетов Х.25/3")

Если получающая станция готова принимать пакеты, то посылает ответ "Готовность к приему" RR (Resеive Ready). Если же она не успевает справляться с потоком пакетов, то отвечает пакетом "Неготовность к приему" RNR (Reseive no Ready).
Следующая группа пакетов используется для поддержания синхронизма в виртуальном соединении.

Прерывание - это передача срочных данных о причинах прерывания передачи пакетов. Данные передаются ненумерованными пакетами, идущими вне очереди, размером 1 байт, каждый бит которых несет информацию о причинах прерывания. Пакет прерывания требует квитанции (подтверждения). Такой пакет принимается в любом случае, даже если был ответ RNR.

Сброс - это повторная инициализация виртуального канала в фазе передачи данных, осуществляется без разрыва соединения. После передачи сброса переменные состояния приема и передачи устанавливаются в 0. При этом происходит потеря пакетов данных и прерывания в данном соединении.

Рестарт - разъединяет все виртуальные соединения, существующие на узле. Соединение необходимо устанавливать заново. Также приводит к потере пакетов данных и прерываний во всех соединениях.

При использовании пакетов сброса и рестарта часть пакетов данных теряется, поэтому сетевой уровень не может гарантировать правильную передачу данных и полное восстановление потерянных данных, так как не имеет для этого необходимых средств.

Передача дейтаграмм

Так называют передачу сообщений одиночными пакетами. Наиболее часто реализуется в асинхронном режиме.

Особенности передачи дейтаграмм:


Prev Предыдущий Next Следующий
Hosted by uCoz