4. fejezet: Ellenőrző kérdések és válaszok 11 - 20
11. Ismertesse az egybites csúszóablakos protokollt !
Ez a legegyszerűbb ilyen jellegű protokoll. Hasonló a megáll-és-vár protokollhoz, de az átvitel mindkét irányban folyik, és az ellenirányú csomag hordozza az előzőleg küldött nyugtáját. Legyen két állomás, A és B! Jelölések: küld, vesz, pl Avesz=A vesz. A keret jelölése: (sorszám, nyugta, az A vagy B által küldött adatcsomag jelölése). Mivel mindig csak akkor lehet új keretet küldeni, ha nyugtázva van az előző, a sorszám és nyugta értéke csak 0 vagy 1 lehet.
A kezdi az adást, küldi B-nek a keretet: (itt az 1 nyugta csak azért van, hogy B “azt higgye” hogy az előző küldése sikeres volt) Aküld(0,1,A0).
B veszi, és a nyugtát a saját keretével visszaküldi: Bvesz(0,1,A0), Bküld(0,0,B0)
A veszi B első keretét és küldött kerete nyugtáját, és küldi az újabb keretet: Avesz(0,0,B0), Aküld(1,1,A1). A következő ábrán összefoglalva:
Egybites csúszóablakos protokoll
A protokoll nagyon jól működik: Ha például A nem kapja meg pl. az A0-ra nyugtáját, azaz B (0,1,B0)-át küld, akkor ismét elküldi B-nek a (0,1,A0) keretet (mivel A nyugtázhatja a B0 keretet. Akár többször is küldheti (próbálkozhat), miközben B sorban adja a saját kereteit. A protokollt semmilyen elveszett keret, vagy a lejárt időzítés miatt újraküldött keret nem készteti arra, hogy kettőzött keretet adjon tovább a hálózati rétegnek, vagy egy keretet kihagyjon. Azonban keretkettőződés lép fel, ha A és B egyszerre kezd adni. Ugyanis ehhez induláskor 1-es nyugtával kell elküldenie a saját keretét:
Aküld(0,1,A0) Bküld(0,1,B0), és a vétel:
Avesz(0,1,B0) Bvesz(0,1,A0) amit el is fogadnak.
Mivel mindkét vételben 1-es nyugta van a várt 0 helyett, mindkettő újraküldi az előző keretet: Aküld(0,0,A0) Bküld(0,0,B0), amelyeket mindkettő vesz és továbbad.
Mind az ADÓ mind a VEVŐ számára egy elemes csúszóablak elegendő: az ADÓ az ablakba 0-át ír mikor elküld egy 0 sorszámú keretet, és amíg nem kap ezzel egyező nyugtát, újra küldi. Ha megjön a nyugta, akkor 1-et ír az ablakba, és várja a nyugtát. A VEVŐ csúszóablaka kezdetben 0-át tartalmaz, azaz 0 sorszámot vár. Ha ilyen keretet kap nyugtázza, és az ablakba 1-es (várt) sorszámot ír.
12. Ismertesse a visszalépés n-el technikájú protokollt !
Ha a keretek átviteli ideje hosszú, például műholdas átvitel esetén, akkor nem jó az a megoldás, hogy újabb keretet, csak az előző nyugtázása után indítunk. A megoldás az, hogy az ADÓ nem 1 hanem k darab keretet küld el nyugtázás nélkül. Az n. keret elküldése után kezdi várni a nyugtákat és folytatni az k+1,... keretek küldését. Az ilyen esetben a csúszóablak mérete k kell hogy legyen. Ezt a megoldást csővonal-nak (pipelining) hívják, utalva arra a szemléletes képre, hogy a keretek egy csőbe haladnak, sorban egymás után.
Mi van azonban akkor, ha egy keret a sorban megsérül? Két megközelítés ismert: az egyik a címben már megnevezett visszalépés n-el (go back n) protokoll. Ennél a módszernél a VEVŐ, a hibás keret utáni kereteket nyugtázatlanul eldobja, kényszerítve az ADÓ-t az ismétlésre. Ez a stratégia 1 méretű vételi ablaknak felel meg. Zajos vonalak esetén ez a megoldás nagymértékben csökkenti az adatátviteli sebességet a sok újraküldés miatt.
13. Ismertesse a szelektív ismétlő protokollt !
A másik, csővonal esetén használható általános hibakezelési eljárást szelektív ismétlésnek (selective repeat) hívják, és működése már az előzőek és az elnevezése alapján már kitalálható: ennél a hibás keretet követő összes jó keret tárolásra kerül. Amikor az ADÓ felfedezi, hogy volt hibás keret (nem kap nyugtát róla), akkor csak a hibást küldi újra. Ennél a protokollnál, mind az ADÓ mind a VEVŐ fenntart ablakot, a keretsorszámoknak. Az ADÓ ablaka 0-tól sorszmax-ig növekszik. A VEVŐ ablaka rögzített méretű, a megfelelő működés érdekében 1-nél nagyobb.
14. Mutassa be a CCITT V.41 ajánlást !
Az első nemzetközileg elfogadott ajánlás információcsere bitszinkron eljárásra. Az adó a vevőnek rögzített hosszúságú (260, 500, vagy 980 bites) blokkokat küld. A 4 bites prefix határozza meg a blokk típusát, a fennmaradó 12 kombináció használata opcionális.
Az adó a szinkron blokk után sorban mindig A, B, és C típusú blokkot küld úgy, hogy az előző blokkot tárolja. Az elküldött blokk végén megvizsgálja a másik, nyugtacsatornán vevő által küldött választ. Helyes vétel esetén ennek a szintje nulla (ezt állítja be a vevő). Ha a szint egy, akkor ismétlést kér a vevő. Az adó ekkor az éppen küldött blokkot elrontja, a CRC utolsó bitjének invertálásával, és újra küldi a nem nyugtázott blokkot. A három blokktípus sorrendben való küldése biztosítja az adatvesztés elkerülését, és megakadályozza egy azonos blokk dupla vételét.
Előnyei:
·
Szinkron átvitel alkalmazása.·
Ciklikus hibavédelem alkalmazása.·
Számozott információs blokkok alkalmazása.·
Kód-független átvitel lehetősége.Hátrányai:
·
Fix blokkhosszúság.·
A párbeszédes üzem bonyolult megvalósíthatósága.·
Többpontos üzem nem realizálható, a terminál címzés nem megoldott.·
Külön csatornán megvalósított egyidejű nyugtázás.
15. Mutassa be az IBM BISYNC protokollt ! Hogyan épül fel egy BYSINC üzenet ?
Karakterorientált szinkron eljárás, mely az ISO 1745 ajánláson alapszik. Ez is mint a többi ismert karakterorientált eljárás meglehetős szabadsággal kezeli a vezérlő karaktereket, így ezek az eljárások általában nem teljes mértékben kompatibilisek egymással. Széles körben használják távoli terminálok lekérdezésére valamint egyéb alkalmazásokra is. Fél-duplex vonalakhoz fejlesztették ki, és egyaránt működik többpontos és kétpontos típusú állomás kapcsolatok esetén is. A BISYNC üzenetformátumát az alábbi ábrán láthatjuk.
A fej(rész) mezőinek tartalma az aktuális hálózattól függ, a protokoll nem definiálja azokat, de fejlécet nem is kötelező használni. (például nem a fejlécben van elhelyezve az adó és a vevő címe.) Az ETB több egymást követő blokk esetén egy blokk lezárását jelenti. Az ETX az utolsó blokkot zárja le. Többpontos vonalon levő állomások megcímzését nem a fejrészben lévő cím, hanem egy külön vezérlőüzenet végzi. Minden blokk végén egy vagy két karakternyi blokkellenőrző sorozat (Block Check Sequence = BCS) is átvitelre kerül.
BYSINC üzenet formátuma
16. Hogyan történik egy BYSINC üzenetváltás ?
Egy blokk átvitele után az átvitel irány megfordul, és vevő nyugtát küld az adónak: hibás vétel esetén a NAK karaktert, helyes vétel esetén felváltva kétfajta nyugtát küld vissza az ACK0 és ACK1 jelűt.
BYSINC üzenetváltás
Szokás még az adást kezdeményező és végrehajtó állomást mester-nek, míg a másik állomást, aki az üzeneteket veszi szolga-nak nevezni.
Ha egy vonalon két állomás található, és mindegyik adni szeretne a másiknak, mindkettő ENQ karaktert küldene el a kommunikációra való felszólításra és versenyhelyzet alakul ki. A közösen használt csatorna használatának megoldására, vagyis az arbitráció-ra a módszer az, hogy az állomásokhoz különböző időzítéseket (time-out) rendelnek.
Ha az A és B jelű állomás egyszerre próbál adni, az ütközés után eltérő idő múlva próbálja meg ismét (természetesen számítógép-terminál relációban az előbbinek kisebb a kivárása).
Mikor a “nyerő” állomás befejezi az üzenetét, akkor kísérelheti meg a másik a kommunikációt.
Versengés a buszért
Mivel a gyakorlatban gyakran használt az olyan elrendezés, hogy több állomást kötnek egy közös vonalra, vizsgáljuk meg ezen többpontos üzemmód kialakítását.
Ilyenkor a csatorna közös használatát felügyelni kell, és ezt a vezérlőállomás végzi, amely a legtöbbször egy számítógép. Ez lekérdezéssel (polling) kérdezi a többi állomást, hogy van-e üzenetük. A lekérdező üzenet az ENQ karakterből és az állomás címéből áll. A lekérdezéssel a kiválasztott állomás adóvá válik, és elküldi üzenetét a vezérlőállomásnak, majd az adásának befejezését az EOT karakter küldésével tudatja. Ezt a vezérlőállomás véve újabb lekérdezést indíthat el. Két állomás közötti üzenetváltás ilyen módon csak a vezérlőállomáson keresztül lehetséges, azaz a BYSINC ún. centralizált többpontos vagy más néven multidrop rendszer.
BYSINC többpontos üzemmód
Az ISO 1745 előírás lehetővé teszi két alárendelt állomás egymás közötti kommunikációját is: a lekérdezéssel mesterré vált állomás (adó) egy másik alárendelt állomást választ ki, amely ezzel a kiválasztással szolgává (vevővé) válik. Ez az ún. multi-master üzemmód.
17. Mutassa be a HDLC protokollt ! Milyen állomáselrendezések lehetségesek ?
Magas szintű bitorientált eljárás. Hasonló elveken alapuló eljárás az IBM SDLC (Synchronous Data Link Control). Az ISO kiegészítve HDLC néven fogadta el. Az adatkapcsolat szintű asszimetrikus (unbalanced) működési módhoz fejlesztették ki, ahol egy mesterállomás (főállomás (primary station)) vezérli a szolgaállomásokat (mellékállomás (secondary station)).
Mikor ezt a protokollt számítógépek közötti információ cserére is alkalmazták, természetesnek tűnt, hogy bármelyik kezdeményezheti és meg is szüntetheti az adatkapcsolatot. Ilyen esetben pont-pont típusú, szimmetrikus elrendezésre van szükség. Szimmetrikus kapcsolatot úgy valósíthatunk meg, hogy a vonal mindkét végére főállomást helyezünk el, amelyek a túloldalon lévő mellékállomással kommunikálnak. Az ilyen módon felépített és fizikailag nem különálló fő- és mellékállomást tartalmazó egységet kombinált állomásnak hívják.
Asszimetrikus és szimmetrikus állomás elrendezések
A CCITT később az X.25 szabvány részeként LAP (Link Access Procedure - kapcsolat elérési eljárás) néven majd később LAPB (LAP - Balanced) néven vette át. Ez utóbbi esetben már az állomások egyenrangúsága is lehetséges. Legfontosabb előnyök a karakteralapú eljárásokkal összehasonlítva a következők:
·
Duplex információcsere lehetőség.·
Vezérlő információk hibavédelme.·
Kötelező ciklikus hibavédelem.·
Kód és bitsorozat független átvitel.·
Több nyugtázatlan adatkeret lehet a vonalon.·
Több csomópontos időben átlapolódó kommunikáció.·
Az alkalmazott adatkeret mezői tetszőlegesen bővíthetők.
18. Hogyan épül fel és milyen részekből áll egy HDLC keret?
A HDLC állomások sok kerettípust adnak és vesznek, amelyek alapvetően két csoportba, a parancsok (command) és válaszok (reply) csoportjába tartozhatnak.
Az üzenetek keretekből épülnek fel (frame) és felépítésük a következő:
A HDLC keretek formátuma
Tétlen vonal esetén folyamatosan küldik a kerethatároló jelből álló sorozatokat.
A Címmező többpontú vonalak esetén a pontok címeit hordozza. Pont-pont összeköttetés esetén előfordul, hogy a parancsok és a válaszok megkülönböztetésére használják.
A Vezérlőmező sorszámokat, nyugtákat hordoz, később részletesen ismertetjük.
Az Információs mező hordozza az adatokat. Hossza tetszőleges, de túlzott hossz esetén a hibák valószínűsége nő.
A Keretellenőrző mező a hibafelismerésre használható ciklikus redundancia kódot tartalmazza.
19. Milyen kerettípusokat használ a HDLC protokoll ?
A kerettípusok a következő táblázatban keröltek összefoglalásra:
Osztály |
Megnevezés |
Rövidítés |
Funkció |
C = parancs, R = válasz |
|||
Információ |
Információ |
I |
C/R |
Felügyeleti |
|
|
|
|
Vételkész |
RR |
C/R |
|
Nem vételkész |
RNR |
C/R |
|
Elutasítás |
REJ |
C/R |
|
Szelektív elutasítás |
SREJ |
C/R |
Számozatlan |
|
|
|
|
Normál válasz- üzemmód (kiterj.) |
SNRM(E) |
C |
|
Aszinkron válasz-üzemmód (kiterj.) |
SARM(E) |
C |
|
Aszinkron szimmetrikus üzemmód (kiterj.) |
SABM(E) |
C |
|
Szétkapcsolás |
DISC |
C |
|
Beindító üzemmód beállítás |
SIM |
C |
|
Beindító üzemmód kérés |
RIM |
R |
|
Sorszámozatlan lekérdezés |
UP |
C |
|
Reset |
RSET |
C |
|
Sorszámozatlan információ |
UI |
C/R |
|
Információcsere-azonosítás |
XID |
C/R |
|
Sorszámozatlan nyugtázás |
UA |
R |
|
Szétkapcsolt üzemmód |
DM |
R |
|
Szétkapcsolás kérés |
RD |
R |
|
Keretelutasítás |
FRMR |
C/R |
|
Parancselutasítás |
CMDR |
R |
Három típusú keret van: információs, parancs és számozatlan. 3 bites keretszámmal működő csúszóablakot használ, ami azt jelenti, hogy egyszerre maximum hét nyugtázatlan keret lehet a vonalon. Nyugtaként az első még nem vett, (a várt keret) sorszáma kerül visszaküldésre. A P/F bitet arra használja a küldő hogy a címzett küldjön adatot. A válaszában a P/F alacsony szintje jelzi az adatküldést, és ezt akkor állítja a küldő magasra ha befejezte az átvitelt. Ha az átviteli közeg jellemzői szükségessé teszik (pl. műholdas átvitel), lehetséges a keretszám hét bitre történő kiterjesztése is (128 hosszúságú csúszóablak).
A parancskeret típusát a 2 bites típusmező adja meg:
Típus |
Megnevezés |
Magyarázat |
0 |
RECEIVE READY (nyugta) |
akkor használják, ha nincs lehetőség ráültetett nyugtára |
1 |
REJECT (negatív nyugta) |
átviteli hiba jelzése, a várt keretsorszám a hibás (újraadandó) keretet jelzi |
2 |
RECEIVE NOT READY |
az eddigi kereteket nyugtázza, de a küldő nem küldhet újabb keretet |
3 |
SELECTIVE REJECT |
csak a kijelölt keretet kell újraküldeni |
HDLC üzenetstruktúrája
20. Milyen működési módjai vannak a HDLC protokollnak ?
Működési módok:
Normál válasz üzemmód (NRM: Normal Response Mode): lényegében az SDLC által definiált egyetlen üzemmódot takarja: mindig a főállomástól kapott lekérdezésre válaszolnak a mellékállomások. Ilyenkor a mellékállomás a főállomástól olyan parancsot kap, amelyben P=1. Ezután egy sorozat válaszkeretet küldhet, és az utolsó keretben F=1 jelzi a válaszüzenet végét, amivel egyben vissza is adja a vezérlést a főállomásnak. Ha a mellékállomásnak nincs elküldendő adata, egy sorszámozatlan vételkész (RR) keretet küld vissza F=1 bittel, hogy a vezérlést visszaadja a főállomásnak.
Aszinkron válasz üzemmód (ARM: Asynchronous Response Mode): Ebben az üzemmódban a mellékállomás akkor küldhet, amikor akar, nem kell a főállomás felszólítására várakoznia. Jól használható pont-pont szimmetrikus, és üzenetszórásos (felfűzött) elrendezések esetén.
Aszinkron szimmetrikus üzemmód (ABM: Asynchronous Balanced Mode): Kombinált Ebben az üzemmódban a két állomás egyenrangúnak van deklarálva, kombinált állomások közötti üzemmódot jelenti.
Mindhárom üzemmód 128-as csúszóablakkal is dolgozhat (kiterjesztett üzemmód), ilyenkor a vezérlő mező 16 bit hosszúságú, a megnövelt ablaksorszámok miatt. Számozatlan keretek esetén ilyenkor a második nyolc bit kihasználatlan.
4. fejezet: Ellenőrző kérdések és válaszok 1 - 10
1.fejezet: A hálózatok célja, alkalmazása, alapfogalmak
2.fejezet: Fizikai átviteli jellemzők és módszerek
3.fejezet: Közeg-hozzáférési módszerek
4.fejezet: Adatkapcsolati protokollok
8.fejezet: A TCP/IP protokoll és az Internet