Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень
Download as PPTX, PDF0 likes1,080 views
Документ обсуждает канальный уровень в моделях телекоммуникационных систем, охватывая такие темы, как работа с кадрами, обнаружение и коррекция ошибок, а также методы множественного доступа к каналам. В частности, описываются методы формирования кадра, включая вставку байтов и битов, и различные протоколы, такие как HDLC и PPP. Также рассматриваются стратегии управления потоком и доступом к среде, а также влияние коллизий на передачу данных.
Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень
- 1. Сети и системы телекоммуникаций Канальный уровень ИМКН УрФУ
- 2. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Место канального уровня в модели OSI Работа с кадрами Обнаружение и коррекция ошибок Множественный доступ к каналу Технологии канального уровня План 2
- 3. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Передача сообщений по каналам связи – кадров (frame) • Определение начала/конца кадра в потоке бит Обнаружение и коррекция ошибок Множественный доступ к каналу связи: • Адресация • Согласованный доступ к каналу Место в модели OSI 3 Физический Канальный Сетевой Транспортный Сеансовый Представления Прикладной
- 4. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Формирование кадра 4 Пакет ПакетЗаголовок Концевик ПакетЗаголовок Концевик Пакет Хост 1 Хост 2 Сетевой Канальный Физический
- 5. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Физический уровень передает поток бит Как выделить в этом потоке отдельные сообщения – кадры? Работа с кадрами 5
- 6. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Указатель количества байт Вставка байтов (byte stuffing) Вставка битов (bit stuffing) Средства физического уровня Методы выделения кадров 6
- 7. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень В начале каждого кадра указывается его длина в байтах • Просто в реализации и удобно в использовании Указатель количества байт 7
- 8. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень В начале каждого кадра указывается его длина в байтах • Просто в реализации и удобно в использовании Насколько хорошо это работает? Указатель количества байт 8
- 9. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень В начале каждого кадра указывается его длина в байтах • Просто в реализации и удобно в использовании Насколько хорошо это работает? Что будет, если из-за ошибки значение длины исказится? Указатель количества байт 9
- 10. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Начало и конец каждого кадра отмечаются специальными последовательностями байтов или бит Протокол HDLC - ASCII символы: • DLE STX – начало кадра • DLE ETX – конец кадра • Escape последовательность в данных – DLE Протокол PPP – биты: • 01111110 начало и конец кадра • В данных после пяти последовательных 1 добавлялся 0 Вставка байтов и битов 10
- 11. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Преамбула (классический Ethernet) • Длина 8 байт • Первые 7 байт: 10101010 • Последний байт: 10101011 (ограничитель начала кадра) Передача неиспользуемых символов избыточного кода (Fast Ethernet) • Начало кадра – пара символы J (11000) и K (10001) • Конец кадра – символ T (01101) Средства физического уровня 11
- 12. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Обнаружение ошибок • Контрольная сумма Исправление ошибок • Коды исправляющие ошибки (с избыточной информацией) • Позволяют обнаруживать и исправлять ошибки Повторная отправка данных • Если в кадре обнаружена ошибка, его можно отправить заново • Повторная отправка кадра, который не дошел до получателя Обнаружение и исправление ошибок 12
- 13. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Повторная отправка 13 Отправитель Получатель Сообщение
- 14. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Повторная отправка 14 Отправитель Получатель Сообщение Подтверждение
- 15. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Повторная отправка 15 Отправитель Получатель Сообщение Подтверждение Сообщение
- 16. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Повторная отправка 16 Отправитель Получатель Сообщение Подтверждение Сообщение
- 17. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Повторная отправка 17 Отправитель Получатель Сообщение Подтверждение Сообщение Сообщение
- 18. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Повторная отправка 18 Отправитель Получатель Сообщение Подтверждение Сообщение Сообщение Подтверждение
- 19. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Остановка и ожидание • Отправитель посылает кадр и останавливается • Получатель отправляет подтверждение • Отправитель посылает новый кадр Скользящее окно • Отправитель посылает несколько кадров один за другим, не дожидаясь подтверждения • Количество кадров, которое можно отправить, называется размером окна • Получать подтверждает получение кадров • Отправитель посылает новую порцию кадров Методы повторной отправки 19
- 20. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Какой подход лучше использовать? • Обнаружение ошибок • Исправление ошибок • Повторная отправка данных Обнаружение и исправление ошибок 20
- 21. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Какой подход лучше использовать? • Обнаружение ошибок • Исправление ошибок • Повторная отправка данных На каком уровне модели OSI? Обнаружение и исправление ошибок 21 Физический Канальный Сетевой Транспортный Сеансовый Представления Прикладной ? ? ? ? ? ?
- 22. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Какой подход лучше использовать? • Обнаружение ошибок • Исправление ошибок • Повторная отправка данных На каком уровне модели OSI? • Каналы связи с редкими ошибками – верхние уровни • Каналы связи с частыми ошибками – канальный уровень Обнаружение и исправление ошибок 22 Физический Канальный Сетевой Транспортный Сеансовый Представления Прикладной ? ? ? ? ? ?
- 23. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Модель OSI разрабатывалась для каналов связи точка-точка • Последовательные линии связи для соединения больших компьютеров Когда получили распространение разделяемые каналы связи, модель пришлось изменить Множественный доступ к каналам 23 Канальный Подуровень управления логическим каналом (Logical Link Control, LLC) Подуровень управления доступом к среде (Media Access Control, MAC)
- 24. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Подуровень управления логическим каналом (LLC) • Отвечает за передачу данных (создание кадров, обработка ошибок и т.д.) • Общий для разных технологий Подуровень управления доступом к среде (MAC): • Совместное использование разделяемой среды • Адресация • Специфичный для разных технологий • Не является обязательным Подуровни канального уровня 24
- 25. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Мультиплексирование • Передача данных разных протоколов (IP, ARP, ICMP) на уровень MAC Управление потоком: • Предотвращение «затопления» медленного получателя быстрым отправителем Услуги подуровня LLC 25
- 26. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Данные искажаются, если несколько компьютеров передают одновременно • Коллизия Управление доступом: • Обеспечение использования канала только одним отправителем Методы управления доступом: • Рандомизированный – из N компьютеров выбирается один с вероятностью 1/N. (Ethernet, Wi-Fi). • На основе правил использования. (Token Ring). Множественный доступ к каналу 26
- 27. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Ethernet Wi-Fi Token Ring FDDI 100VG-AnyLAN Технологии канального уровня 27
- 28. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Место канального уровня в модели OSI Работа с кадрами Обнаружение и коррекция ошибок Множественный доступ к каналу Технологии канального уровня Итоги 28
- 29. Сети и системы телекоммуникаций. Канальный уровень Вопросы? 29