Zabezpieczenie w literaturę

Autor

Tytuł

Rok

wyd.

Literatura obowiązkowa

M.Wrażeń,

J.Jarmakiewi

Systemy i sieci telekomunikacyjne

2001

Literatura zalecana

A. Jajszczyk

Wstęp do telekomutacji

1991

J. Ronayne

Wstęp do komutacji cyfrowej

1991

Dąbrowski

Sterowanie

oprogramowanie

sieciach zintegrowanych

1990

Wykładowca: dr inż. Marian Wrażeń

tel. (022) 6 839 047

e-mail:

mwrazen@wel.wat.edu.pl

Treści kształcenia:

Pojecie usługi, systemu i sieci telekomunikacyjnej.

Funkcje elementów sieci. Klasyfikacja sieci i topologie. Zasoby sieci. Ruch

telekomunikacyjny. Klasyfikacja i atrybuty usług. Poziom i jakość usług.

Numeracja i adresacja. Bezpieczeństwo i taryfikacja w sieciach. Techniki

realizacji komutacji i transmisji. Synchronizacja pracy sieci. Modele

warstwowe współpracy urządzeń. Model odniesienia komunikacji systemów

otwartych. Protokoły komunikacyjne i systemy sygnalizacji. Sterowanie w

sieciach – obsługa wywołań, wybór drogi, realizacja połączenia. Techniki

multipleksacji komutacji. Sieci telefoniczne, zintegrowane, komórkowe i

teleinformatyczne. Usługi i sieci inteligentne. Przewodowe i bezprzewodowe

techniki dostępu. Sieci dostępowe. Sieci szkieletowe. Niezawodność sieci.

Zarządzanie sieciami i usługami. Integracja i konwergencja technik i usług.

Sieci Następnej Generacji oraz Internet Następnej Generacji.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje

: analizy systemów i sieci

telekomunik. z punktu widzenia wyboru rodzaju usług i technik sieciowych;

rozumienia kierunków rozwoju technik, systemów, sieci i usług

telekomunikacyjnych.

Zasady rozliczenia przedmiotu

- zaliczenie ćwiczeń rachunkowych na ocenę 

- zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych na ocenę

 3

- zaliczenie kolokwium końcowego na ocenę 

W przypadku ocen

 4,5

z ćwiczeń rachunkowych i

laboratoryjnych oraz aktywnego uczestnictwa w
wykładach następuje zwolnienie z egzaminu z
oceną

 4,5

Definicja telekomunikacji
wg. Encyklopedii Powszechnej PWN:
„Telekomunikacja - dziedzina

działalności ludzkiej dotycząca
przekazywania na odległość
wiadomości za pośrednictwem
sygnałów (zwykle elektrycznych).”

Podstawowe pojęcia i określenia z

zakresu telekomunikacji

Systemy telekomunikacyjne

Przykłady definicji

systemu

1. - Uporządkowany wewnętrznie układ elementów mających

określoną strukturę (całość)
- Zespół zasad organizacyjnych, norm i reguł obowiązujących w
danej dziedzinie

EP, PWN 1982

2. Urządzenie, proces lub schemat, którego zachowanie określane

jest jakąś regułą

D.Elis Systems Philosophy, 1962

3. Zbiór obiektów wespół z relacjami między obiektami i między ich

atrybutami

A.D. Hall General systems, 1956

4. Zbiór uporządkowanych w określony sposób elementów

powiązanych wzajemnie ze sobą i tworzących pewną całość

B.N. Caдовский Мотодологические пробльему иследованя системов

2. Relacja określona na zbiorach V

, ..., V

S  V

x ... xV

gdzie: V

, V

- zbiory wartości atrybutów obiektów

M. Masorowić, Ogólna teoria systemów, 1971

Definicja pojęcia - system

System telekomunikacyjny

(telecom. system) -

zbiór zasad działania urządzenia
telekomunikacyjnego lub zespołu
telekomunikacyjnego, określony głównymi
cechami elektrycznymi lub/i konstrukcyjnymi
urządzenia, ewentualnie zespołu, a
odróżniający dane urządzenie lub dany zespół
od innych urządzeń lub zespołów
spełniających w zasadzie to samo zadanie.

Sieć telekomunikacyjna

(telecom. network) -

zespół funkcjonalnie powiązanych ze sobą
urządzeń telekomunikacyjnych, znajdujących
się na określonym obszarze i przeznaczonych
do świadczenia usług telekomunikacyjnych,
różnych lub określonych rodzajów.

Systemy telekomunikacyjne

Glosarium telekomunikacji, zeszyt 1, IŁ 1986r, SEP Polski
Komitet Terminologii Elektrycznej, Grupa Robocza
Telekom., Przewodniczący prof. Witold NOWICKI

System telekomunikacyjny - Sieć

telekomunikacyjna

Podstawowe pojęcia i określenia z zakresu

telekomunikacji

Proces informacyjny

(PI)

– rozumiany jest w technice jako zbiór

wzajemnie związanych i wzajemnie uwarunkowanych procesów
analizy, wprowadzania i wyprowadzania informacji, jej
przesyłania i przetwarzania, ochrony, wyszukiwania itd.

Sieć informacyjna

(SI)

– złożony i rozproszony w przestrzeni

system, składająca się z dużej liczby skoncentrowanych
(lokalnych) podsystemów (węzłów informacyjnych), zawierający
elementy programowo-sprzętowe zapewniające realizację
procesów informacyjnych (PI), urządzenia zabezpieczające
łączność

wzajemne

oddziaływanie

siebie

tych

podsystemów - w celu dostarczenia terytorialnie rozproszonym
abonentom zbioru usług informacyjnych.

Struktura sieci informacyjnych

– przedstawia

sposoby,

schematy

połączeń

pomiędzy

elementami sieci oraz ich współdziałanie między
sobą przy realizacji procesów informacyjnych
(PI).
Ze względu na bardzo dużą złożoność
algorytmów realizacji zadań, ich zmienność w
czasie, struktura sieci jest także dynamicznie
zmienną.

Nie

daje

ona

możliwości

jednoznacznego podziału sieci na elementy.
Wynika to z tego, że system w postaci SI należy
opisywać (charakteryzować) wieloaspektowo a
mianowicie z punktu widzenia:

• istniejących w sieci elementów fizycznych
(zainstalowanych);
• logiki działania elementów i sposobu ich
współdziałania;
• sposobu realizacji konkretnych zadań

W związku z powyższym, należy zawsze uściślać,
jaka struktura jest rozważana -

fizyczna

czy

logiczna

Podstawowe pojęcia i określenia z zakresu

telekomunikacji

Podstawowe pojęcia i określenia z zakresu

telekomunikacji

Struktura fizyczna SI

– jest schematem połączeń

fizycznych elementów, takich jak środki techniczne,
urządzenia węzłów, same węzły i zawarte w nich
urządzenia procesorowe.

Struktura logiczna SI

– obejmuje zagadnienia

ustanawiania łączności, algorytmy organizacji
procesów zarządzania (w tym sterowania) nimi,
logiki funkcjonowania urządzeń procesorowych.

Topologia SI

(struktura topologiczna) – uogólniony

model geometryczny struktury fizycznej SI.

Konfiguracja SI

– szczegółowy schemat połączeń i

wyczerpujący zestaw wartości parametrów
elementów sprzętowo-programowych.

Architektura SI

–

jest zbiorem zasad budowy SI oraz

zasad współdziałania między elementami SI (np.
określa zasadę komutacji, wymagania, które muszą
spełniać elementy sieci).

Struktury SI

Fizyczna

– schemat połączeń elementów

fizycznych (zamontowany) w danej sieci
np. aparatura węzłów sieciowych, same
węzły łączności, wyposażenie techniczne
traktów liniowych itp.

Logiczna

–

ustanawiająca

zasadę

współdziałania

połączeń

między

elementami

organizację

realizacji

procesów, logikę funkcjonowania środków
oprogramowania.

Funkcjonalna

–

obrazująca

sposób

świadczonych na korzyść użytkownika
zadań

(usług

telekomunikacyjnych,

teleinformatycznych itd.).

SI są dużymi systemami technicznym
łączącym w sobie podsystemy takie jak:

• sieci telekomunikacyjne

– typowe usługi

to transmisja mowy, danych (WAN np.
INTERNET), obrazów itp.;

• sieci komputerowe LAN, MAN

zwykle

realizujące usługi transmisji pakietowej
(X.25, TCP/IP) ramek (np. Ethernet, Frame
Relay, FDDI, Token Ring itd), komórek (np.
ATM, Cell Relay);

• sieci korporacyjne i prywatne

świadczące

różnorodne usługi;

• sieci specjalne

Struktury SI

Model odniesienia dla systemów otwartych RM OSI/ISO

Współdziałające Systemy Otwarte (Open System

Interconnection):



określa standardy zapewniające wymianę informacji między

systemami nazywanymi otwartymi, które wykorzystują wspólne
standardy. Dzięki stosowaniu proponowanych standardów
systemy są podatne na wymianę informacji oraz jej
interpretację.

Środowisko OSI:



Środowisko OSI (Open System Interconnection Environment):

Abstrakcyjna reprezentacja zbioru koncepcji, elementów,
funkcji, usług i protokołów etc. jak zdefiniowano w Zalecanym
Modelu dla OSI oraz wywodzących się standardach, które jeśli
są zastosowane umożliwiają komunikacje pomiędzy systemami
otwartymi.

Model odniesienia dla systemów otwartych RM OSI/ISO

Zalecenie X.200 definiuje następująco cel i termin RM

OSI:

Celem międzynarodowego standardu o nazwie

Model Odniesienia dla Współdziałania

Systemów Otwartych jest: dostarczenie

wspólnej bazy do koordynowania rozwoju

standardów potrzebnych przy pracy nad

realizacją współdziałania systemów.

Proces wymiany jednostek danych pomiędzy

warstwami modelu ISO/OSI

Proces wymiany jednostek danych pomiędzy warstwami
modelu ISO/OSI

B it y

J e d n o s t k a d a n y c h

N H

J e d n o s t k a d a n y c h

( p o le in f o r m a c y j n e )

F C S

F A C

F iz y c z n a

Ł ą c z a

d a n y c h

S ie c io w a

S e s j i

P r e z e n t a c j i

A p lik a c j i

P r o c e s

a p lik a c y j n y

W y j ś c io w y p r o c e s

k o n s t r u k c j i r a m k i

W e j ś c io w y p r o c e s

r e d u k c j i n a d m ia r u

in f o r m a c y j n e g o

r a m k i

M e d iu m t r a n s m is y j n e

Ś c ie ż k a t e le k o m u n ik a c y j n a p r o c e s ó w

a p lik a c y j n y c h

F iz y c z n a

Ł ą c z a

d a n y c h

S ie c io w a

T r a n s p o r -

t o w a

S e s j i

P r e z e n t a c j i

A p lik a c j i

P r o c e s

a p lik a c y j n y

J e d n o s t k a d a n y c h

T H

J e d n o s t k a d a n y c h

S H

J e d n o s t k a d a n y c h

P H

D a n e a p lik a c j i

A H

D a n e a p li k a c j i

N ,T ,S ,P ,A H - n a g ł ó w e k w a r s t w y s ie c i o w e j , t r a n s p o r t o w e j , s e s j i , p r e z e n t a c j i, a p l i k a c j i
F - fl a g a ( s e k w e n c j a p o c z ą t k u r a m k i)
A - p o le a d r e s o w e

C - p o le s t e r u j ą c e
F C S - s u m a k o n t r o ln a

T r a n s p o r -

t o w a

Model odniesienia dla systemów otwartych RM OSI/ISO

Zasady tworzenia modelu RM OSI/ISO

•

Warstwa powinna być tworzona wtedy, gdy

potrzebny jest inny poziom abstrakcji.

•

Każda warstwa powinna realizować dobrze

zdefiniowany zbiór funkcji.

•

Funkcję każdej warstwy należy dobierać z

uwzględnieniem międzynarodowych standardów.

•

Warstwy dobrane są tak, aby minimalizować

przepływ informacji przez sprzęgi.

•

Liczba warstw powinna być tak duża, aby nie

było

konieczne

łączenie,

różniących

się

zasadniczo, zbiorów funkcji w jednej warstwie.

Jednocześnie jednak liczba warstw powinna być

tak mała, aby architektura nie rozrosła się

zbytnio.

Model odniesienia wg ISO/OSI

S Y S T E M A

S Y S T E M B

J e d n o s t k a

f u n k c j o n a ln a

J e d n o s t k a

f u n k c j o n a ln a

J e d n o s t k a

f u n k c j o n a ln a

J e d n o s t k a

f u n k c j o n a ln a

I n t e r f e j s fi z y c z n y .

P o łą c z e n ie w w a r s t w i e fi z y c z n e j .

P o ł ą c z e n ie N

1 . J e d n o s t k i f u n k c j o n a ln e t e j s a m e j w a r s t w y z w a n e s ą r ó w n o r z ę d n y m i
2 . K a ż d a w a r s t w a N z a p e w n ia j e d n o s t k o m w a r s t w y N + 1 u s łu g i N
3 . U s łu g i N ś w i a d c z o n e s ą w a r s t w i e N + 1 z w y k o r z y s t a n i e m f u n k c j i N , w y k o n y w a n y c h p r z e z j e d n o s t k i N o r a z u s łu g i N - 1
4 . W ia d o m o ś c i ą p r o t o k o łu N ( P r o t o c o l D a t a U n it N - P D U ) j e s t z e s t a w in f o r m a c j i z ł o ż o n y z p o r c j i in f o r m a c j i s t e r u j ą c e j i d a n y c h u ż y t k o w n ik a
N , p r z e n o s z o n y c h w p o ł ą c z e n iu N w r a m a c h p o j e d y n c z e j a k c j i p a r y j e d n o s t e k N , w s p ó ł d z ia ł a j ą c y c h z g o d n i e z p r o t o k o ł e m N .

S t y k lo g ic z n y

N - S A P

J e d n o s t k a

f u n k c j o n a ln a

J e d n o s t k a

f u n k c j o n a ln a

J e d n o s t k a

f u n k c j o n a l n a

J e d n o s t k a

f u n k c j o n a ln a

J e d n o s t k a

f u n k c j o n a ln a

J e d n o s t k a

f u n k c j o n a l n a

W a r s t w a N - p r o t o k ó ł w a r s t w y N

ąd

I N N E

S Y S T E M Y

O T W A R T E

ór

ów

Model odniesienia dla systemów otwartych RM OSI/ISO

Operacje elementarne na styku N-SAP

Dla

każdego

styku

zdefiniowano

zbiór

operacji

elementarnych (prymitywów) o 4 typach:

Żądanie - N-(nazwa_funkcji).request

Warstwa

N+1 żąda zainicjowania wykonania danej funkcji w
warstwie N;

Potwierdzenie

N-

(nazwa_funkcji).confirmation

Warstwa

informuje warstwę N+1 o wynikach wykonania żądanej
funkcji (pozytywnym lub negatywnym);

Zawiadomienie

N-

(nazwa_funkcji).indication

Warstwa

powiadamia warstwę N+1 o zdarzeniu, które nie
wynika bezpośrednio z uprzedniego żądania warstwy
wyższej (np. odebrano wiadomość od abonenta sieci);

Odpowiedź

N-(nazwa_funkcji).response

Warstwa (N+1) zawiadamia warstwę N o zakończeniu
działań podjętych w wyniku otrzymania zawiadomienia
N-(nazwa_funkcji).indication.

Model odniesienia dla systemów otwartych RM OSI/ISO

Operacje elementarne w warstwie N

N + 1 w a r s tw a s y s te m u A

P o d s y s te m
w a r s ty w y N - 1

P o d s y s te m
w a r s ty w y N

N + 1 w a r s tw a s y s te m u B

P o d s y s te m
w a r s ty w y N + 1

N - (n a z w a _ f u n k c ji).in d i c a tio n

N - (n a z w a _ f u n k c ji).r e s p o n s e

N - (n a z w a _ f u n k c ji ).c o n fi r m a tio n

N - (n a z w a _ f u n k c ji).r e q u e s t

Model odniesienia dla systemów otwartych RM OSI/ISO

Interakcje pomiędzy elementami

podsystemu N+1 i N

P o d s y s te m
w a r s ty w y N

P o d s y s te m
w a r s ty w y N + 1

N a z w a - N + 1 je d n o s tk i

N - S A P

Id e n ty fi k a to r k o ń c a

N p o łą c z e n ia

N + 1 je d n o s tk a

f u n k c jo n a ln a

((N )- e n tity )

N - a d r e s

N je d n o s tk a

f u n k c jo n a ln a

((N )- e n tity )

N je d n o s tk a

f u n k c jo n a ln a

((N )- e n tity )

Model odniesienia dla systemów otwartych RM OSI/ISO

Model wymiany wiadomości w systemach

otwartych

P o d s y s te m
w a r s ty w y N

P o d s y s te m
w a r s ty w y N + 1

(N + 1 ) P D U

N S D U

N P C I

N P D U

P C I (P r o to c o l C o n tr o l In fo r m a ti o n ) - In f o r m a c ja s te r u ją c a p r o to k o łu
P D U (P r o to c o l D a ta U n i t) - je d n o s tk a d a n y c h p r o to k o łu
S D U (S e r v i c e D a ta U n i t) - je d n o s tk a d a n y c h u s łu g i

W i a d o m o ś ć p r o to k o łu N + 1

W i a d o m o ś ć p r o to k o łu N

N p o łą c z e n ie

WARSTWA FIZYCZNA

obsługuje proces ustanawiania, utrzymywania i rozłączania

połączeń fizycznych pomiędzy systemami

realizuje funkcje niezbędne do transmisji informacji w

połączeniach fizycznych

przekształca strumienie bitów na sygnały elektryczne w

medium transmisyjnym oraz realizuje funkcje odwrotne

kodowanie transmisyjne

OPISYWANA JEST PRZEZ CZTERY TYPY CHARAKTERYSTYK

charakterystyka mechaniczna (właściwości mechaniczne

złącza)

charakterystyka

elektryczna

(opisuje

wartości

przekazywanych z/do medium napięć i prądów oraz ich
zmiany w czasie)

charakterystyka funkcjonalna (opisuje realizowane funkcje

przypisując sygnałom określone znaczenie)

charakterystyka proceduralna (opisuje sekwencje zdarzeń,

które muszą zajść aby nastąpiło ustanowienie połączenia
fizycznego, utrzymania i transmisja danych oraz rozłączenie)

Model ISO/OSI - warstwa fizyczna

WARSTWA ŁĄCZA DANYCH

Ochrona

przed

błędami

powstającymi

kanale

transmisyjnym

Detekcyjne

Korekcyjne

Wyróżnianie

systemów

transmisji

synchronicznej

asynchronicznej

Zapewnia transmisję bloków danych - ramek pomiędzy

sąsiednimi elementami sieci

przykładem standardu jest LAPB, LAPD

FUNKCJE

Ustanawianie i zwalnianie połączenia liniowego

Odwzorowanie jednostek danych połączenia liniowego

Rozszczepianie połączenia liniowego

Ograniczenia, synchronizacja

Sterowanie sekwencją

Wykrywanie błędu

Odtwarzanie stanu po błędzie

Sterowanie przepływem

Identyfikacja i wymiana parametrów

Sterowanie współdziałaniem kanałów telekomunikacyjnych

Zarządzanie warstwą liniową

Model odniesienia ISO/OSI - warstwa łącza

danych

HDLC (ang. High-Level Data Link Control) jest protokołem
warstwy łącza danych modelu OSI. HDLC jest standardem
ISO. HDLC jest stosowany w technologii WAN, obsługuje
zarówno połączenia dwupunktowe, jak i wielopunktowe.

Protokół HDLC

Łącza synchroniczne pozwalają na przesyłanie strumieni bitów.
Jednak w przypadku sieci komputerowych ważne jest
zachowanie podziału strumienia na bajty, a także zachowanie
podziału ciągu bajtów na pakiety. Prosty protokół jakim jest
HDLC umożliwia zachowanie takiego właśnie podziału.

Do zaznaczenia początku i końca pakietu danych służy ciąg
bitów

01111110

. Jest to specjalny znacznik (ang. flag), który

nie może pojawić się wewnątrz pakietu. Dzięki niemu
odbiornik ma pewność, że następujące po nim bity są kolejno
pierwszym, drugim, itd. bajtem przesyłanych danych.
Pojedynczy znacznik HDLC może być jednocześnie końcem
jednego pakietu i początkiem kolejnego.

Struktura ramki HDLC

• Znacznik: sekwencja '01111110' (szesnastkowo: 7E),

• Adres: adresowanie stacji końcowej,

• Sterowanie: określa typ ramki: dane, sterowanie, nadzór,

• Dane: zawiera przesyłane dane,

• FCS: suma kontrolna (najczęściej CRC-16 lub CRC-CCITT),

• Znacznik: opcjonalny znacznik oznaczający koniec ramki, który może

być jednocześnie początkiem ramki następnej

Jeżeli w danej transmisji zostaną wykryte błędy, możliwe są dwa tryby

retransmisji przekłamanych ramek:

• retransmisja wsteczna

• retransmisja selektywna

Znaczn

Adres Sterowanie

Dane

FCS

Znacznik

(opcjonalny)

8bitów

bitów

8 lub 16

bitów

Dowolna: 0 lub

więcej bitów

(wielokrotność

bitów

8 bitów

Protokół HDLC

Ciąg bitów

01111110

jest zarezerwowany, dlatego trzeba odpowiednio

zmodyfikować przesyłane dane, aby nie pojawił się on wewnątrz pakietu i

nie został błędnie zinterpretowany. Dlatego za każdym razem, gdy w

strumieniu danych pojawi się pod rząd 5 jedynek nadajnik wstawia po nich

dodatkowe zero. Odbiornik z kolei po odebraniu 5 kolejnych jedynek

pomija następujące po nich zero. W ten sposób przesyłany ciąg bitów

zostaje odtworzony. Taka operacja nosi nazwę

bit stuffing

Dodatkowo żeby zapewnić integralność przesyłanych danych na końcu

pakietu jest dodawana 16-bitowa suma kontrolna

CRC16

Przykład zmiany ciągu bitów w przypadku zastosowania protokołu HDLC:
Trzybajtowy pakiet 0x15 0xff 0x3e:

00010101 11111111 00111110

Pakiet HDLC ze znacznikami i bit stuffingiem:
(kolor czerwony - bity dodane przez protokół HDLC, c - bity sumy kontrolnej

CRC16)

111110

00010101 1111

1111 00111110

cccccccccccccccc

01111110

Jeśli przez linię transmisyjną nie są przesyłane dane, wówczas nadajnik

powinien nieprzerwanie wysyłać sekwencję 01111110.

Wysłanie ciągu samych jedynek służy do przerwania transmisji i

zakomunikowania drugiej stronie, że wystąpił błąd.

Sekwencja kontrolna

FCS (Frame Check Sequence)

, najczęściej zajmująca

dwa bajty (16 bitów); jeśli wymagany jest wyższy stopień protekcji, liczba

bitów protekcji FCS może wzrastać oktetami. Typową funkcją stosowaną

do obliczeń (i kontroli po stronie odbiorczej) jest wielomian generujący

nadmiarowy kod cykliczny z kodem cyklicznym CRC (Cyclic Redundancy

Code) w postaci x

+1.

Tryby transmisji w HDLC

W protokole HDLC są możliwe trzy tryby transmisji:

normalny NRM

(Normal Response Mode). Typowy tryb

pracy wymagający uzyskania zezwolenia od stacji
nadrzędnej przed każdorazowym rozpoczęciem sesji
transmisyjnej przez stację podrzędną;

asynchroniczny ARM

(Asynchronous Response Mode).

Możliwa transmisja ze stacji podrzędnej bez zezwolenia
(stacji nadrzędnej) pod warunkiem, że kanał nie jest
zajęty;

równoprawny ABM

(Asynchronous Balanced Mode). Tryb

stosowany wyłącznie między stacjami uniwersalnymi
(nadawcza lub odbiorcza) połączonymi dwupunktowo
łączem dupleksowym. Nie wymaga zezwoleń.

Łącze HDLC można skonfigurować jako połączenie na trzy

sposoby:

• nierównoprawne, w którym stacja nadrzędna kontroluje

każdą ze stacji podrzędnych w sieci i może ustalać ich tryb

pracy;

• równoprawne, w którym każda ze stacji uniwersalnych jest

uprawniona do sterowania dwupunktowym łączem fizycznym

istniejącym między nimi, bez konieczności uzyskiwania

wzajemnych zezwoleń;

• symetryczne, w którym każda ze stacji uniwersalnych może

stać się stacją nadrzędną lub podrzędną, ale wyłącznie w

obrębie łącza logicznego, wyróżniającego te stacje wśród wielu

innych funkcjonujących w sieci z protokołem HDLC.

Tryby transmisji w HDLC

Wersje protokołu HDLC

LAPB (ang. Link Access Procedure Balanced -protokół

symetrycznego dostępu do łącza) jest pewnym,

kontrolującym błędy protokołem przesyłania ramek

między urządzeniem końcowym i urządzeniem

komunikacyjnym. Protokół ten jest odpowiedzialny

za inicjalizowanie i finalizowanie łącza między tymi

urządzeniami, a także za umieszczanie pakietów w

ramkach przed przekazaniem ich do warstwy

fizycznej. Protokół jest przeznaczony do komunikacji

dwupunktowej

trybie

asynchronicznym

równoprawnym. Protokół symetrycznego dostępu do

łącza dość wiernie odpowiada warstwie łącza

danych modelu OSI, ponieważ jest on wersją

protokołu HDLC, który z kolei jest standardem OSI.

HDLC - Fazy pracy stacji

Dołączona do sieci stacja może znajdować się w jednej z

sześciu faz:

• stan bezczynności - stacja nie przesyła żadnych sygnałów

• stan aktywności - stacja przesyła flagi lub ramki

• faza zestawiania połączenia - inicjowane jest połączenie

poprzez przesyłanie komend ustalających tryb pracy

• przekaz danych - w tej fazie przesyłane są ramki typu I, S,

lub U

• faza zerowania połączenia - ta faza jest realizowana, gdy

pojawią się błędy nie wykrywane przez HDLC, w takiej

sytuacji następuje ponowne zestawienie połączenia

• faza rozłączenia - przesyłana jest komenda rozłączenia
W fazie przekazu danych stacja główna przesyłając ramkę

typu I transmituje również kolejny numer danych.

Dodatkowo uruchamiany jest licznik czasu, odmierzający

tzw. time-out. W buforze stacji przechowywana jest kopia

ramki I do chwili, gdy:

• stacja podległa zgłosi poprawne odebranie ramki I,

• stacja podległa zażąda retransmisji ramki I,

• upłynie time-out i ramka I zostanie ponownie wysłana

Protokół HDLC dopuszcza stosowanie elementów sieci podzielonych

funkcjonalnie na trzy grupy

• Stacja nadrzędna

• Stacja podrzędna

• Stacja uniwersalna
Stacja nadrzędna to takie urządzenie w sieci, które przyznaje

dostęp do sieci wszystkim urządzeniom w niej pracującym. Jest to

swego rodzaju arbiter, zarządzający stacjami podrzędnymi. Bez

zgody tej stacji żaden element podrzędny nie może rozpocząć

transmisji w sieci.

Stacja podrzędna. Jeżeli w danej sieci jest używana stacja

nadrzędna, pojawić się musi jedna lub więcej stacji podrzędnych.

Nie mają one takiej władzy jak stacje nadrzędne nad łączem,

transmitują jedynie odpowiedzi na pakiety stacji nadrzędnej.

Jedynie na żądanie stacji głównej (nadrzędnej ) są aktywowane.

Stacje uniwersalne . Elementy tego typu są funkcjonalnym

połączeniem stacji obu przedstawionych powyżej typów. Wszystkie

stacje tego typu są władne wysłać i odbierać pakiety bez

pozwolenia jakiegokolwiek arbitra. Żadna stacja uniwersalna nie

może być kontrolowana przez inną stację w sieci.

Tryby transmisji w HDLC

Siedmiowarstwowy model odniesienia ISO/OSI.

Funkcje warstw modelu

WARSTWA SIECIOWA

Dostarcza środków do ustanawiania, utrzymania i

rozłączania połączeń sieciowych

Dostarcza środków funkcjonalnych i proceduralnych do

wymiany w połączeniach sieciowych jednostek danych
pomiędzy stacjami transportowymi

Przesłania stacjom transportowym właściwości sieci

telekomunikacyjnej

USŁUGI I ELEMENTY USŁUG DLA WARSTWY
TRANSPORTOWEJ

Adresy sieciowe

Połączenia sieciowe

Identyfikatory punktów końcowych połączenia sieciowego

Transfer jednostki danych usługi sieciowej

Zawiadamianie o błędzie

Sekwencjonowanie

Sterowanie przepływem

Przyspieszony transfer jednostek danych usługi sieciowej

Zerowanie

Zwalnianie

Odbiór potwierdzenia

Siedmiowarstwowy model odniesienia ISO/OSI -

warstwa

sieciowa

Funkcje warstwy sieciowej

FUNKCJE WARSTWY SIECIOWEJ

Marszrutyzacja i funkcje przekaźnikowe

Połączenia sieciowe

Multipleksacja połączenia sieciowego

Segmentacja i blokowanie

Wykrywanie błędów

Odtwarzanie stanu po błędzie

Sekwencjonowanie

Sterowanie przepływem

Transfer danych przyśpieszonych

Zerowanie

Wybór usługi

Zarządzanie warstwą

Siedmiowarstwowy model odniesienia ISO/OSI -

warstwa

sieciowa

Funkcje warstwy transportowej

FUNKCJE WARSTWY TRANSPORTOWEJ

Usługa transportowa zapewnia przeźroczysty transfer danych

między stacjami sesyjnymi i odciąża je od zajmowania się

problemami niezawodnego i efektywnego pod względem kosztów

transferu tych danych

USŁUGI I ELEMENTY USŁUG DOSTARCZANE DLA WARSTWY

SESJI

Ustanawianie połączenia transportowego

Transfer danych

Zwalnianie połączenia transportowego

FUNKCJE W WARSTWIE TRANSPORTOWEJ

Odwzorowanie adresu transportowego na adres sieciowy

Mutlipleksacja (od końca do końca) połączeń transportowych

na połączenia sieciowe

Ustanawianie i zwalnianie połączeń transportowych

Sterowanie kolejnością danych na pojedynczych połączeniach

(w relacji od końca do końca)

Wykrywanie błędów i niezbędne monitorowanie jakości usług

Odtwarzanie stanu po błędzie

Segmentacja, blokowanie i składanie

Sterowanie przepływem na pojedynczych połączeniach

Funkcje nadzorcze

Transfer

przyspieszonych

jednostek

danych

usługi

transportowej

Model odniesienia ISO/OSI - warstwa transportowa

Funkcje warstwy transportowej

FAZY DZIAŁANIA

Faza ustanawiania połączenia

Faza transferu danych

Faza zwalniania połączenia

FAZA USTANAWIANIA

Uzyskanie połączenia sieciowego, spełniającej wymagania

stacji sesyjnej, uwzględniając koszty i jakość usługi

Zdecydowanie czy potrzebna jest multipleksacja albo

rozszczepiania w celu optymalizacji połączeń sieciowych

Ustalenie optymalnego rozmiaru jednostki danych prot.

transport.

Wybranie funkcji które będą działać po wejściu w fazę

transferu danych

Odwzorowanie adresów transportowych na adresy sieciowe

Zapewnienie identyfikacji różnych połączeń transportowych

pomiędzy tą samą parą punktów dostępu do usług
transportowych (funkcja identyfikacji połączenia)

Transfer danych

Model odniesienia ISO/OSI - warstwa transportowa

Siedmiowarstwowy model odniesienia ISO/OSI -

warstwa transportowa

FAZA TRANSFERU DANYCH

Sekwencjonowanie

Blokowanie

Składanie

Segmentacja

Multipleksacja lub rozszczepianie

Sterowanie przepływem

Detekcja błędów

Odtwarzanie stany po błędzie

Transfer danych przyspieszony

Ograniczenie długości jednostek danych usługi

transportowej

Identyfikacja połączenia transportowego

FAZA ZWALNIANIA

Zawiadomienie o przyczynie zwalniania

Identyfikacja zwalnianego połączenia transportowego

Transfer danych

Model odniesienia ISO/OSI - warstwa transportowa

Siedmiowarstwowy model odniesienia ISO/OSI -

warstwa sesji

FUNKCJE WARSTWY SESJI

Usługa sesji odpowiada za przebieg dialogu pomiędzy

stacjami warstwy prezentacji. Dostarcza współpracującym

stacjom

środków

niezbędnych

organizacji

synchronizacji dialogu oraz uzyskania wymiany danych

między nimi.

USŁUGI I ELEMENTY USŁUG DOSTARCZANE DLA

WARSTWY PREZENTACJI

ustanawianie połączenia sesyjnego

zwalnianie połączenia sesyjnego

wymiana danych

usługa kwarantanny

wymiana danych przyspieszonych

zarządzanie interakcją (dwukierunkowa jednoczesna,

naprzemienna i jednokierunkowa )

synchronizacja połączenia sesyjnego

raportowanie sytuacji wyjątkowych.

FUNKCJE W WARSTWIE SESJI

odwzorowanie połączeń sesyjnych na połączenia

transportowe

sterowanie przepływem na połączeniach sesyjnych

przyspieszony transfer danych

wznawianie połączeń sesyjnych

zwalnianie połączeń sesyjnych

oraz zarządzanie warstwą sesji

Model odniesienia ISO/OSI - warstwa sesji

Siedmiowarstwowy model odniesienia ISO/OSI -

warstwa sesji

Model odniesienia ISO/OSI - warstwa sesji

C Z A S

O D W Z O R O W A N IE P O Ł Ą C Z E Ń S E S Y J N Y C H W T R A N S P O R T O W E

u s ta n o w i e n i e p o łą c z e n ia
z w o ln i e n i e p o łą c z e n ia

K IL K A K O L E J N Y C H P O Ł Ą C Z E Ń T R A N S P O R T O W Y C H

K IL K A K O L E J N Y C H P O Ł Ą C Z E Ń S E S Y J N Y C H

P O Ł Ą C Z E N IE
S E S Y J N E

P O Ł Ą C Z E N IA
T R A N S P O R T O W E

P O Ł Ą C Z E N IE
S E S Y J N E

P O Ł Ą C Z E N IA
T R A N S P O R T O W E

Siedmiowarstwowy model odniesienia ISO/OSI -

warstwa prezentacji

Siedmiowarstwowy model odniesienia ISO/OSI - warstwa prezentacji

FUNKCJE WARSTWY PREZENTACJI

Odpowiada z semantykę i syntaktykę formalnej specyfikacji

informacji oraz ich reprezentację podczas transferu pomiędzy

stacjami aplikacyjnymi .

Warstwa uwzględnia dwa aspekty

reprezentacji informacji:

 reprezentację informacji, która ma zostać przesłana miedzy

stacjami aplikacyjnymi

 reprezentację struktury informacji razem z reprezentacją

zbioru działań, które mogą być na nich wykonane

USŁUGI I ELEMENTY USŁUG DOSTARCZANE DLA WARSTWY

APLIKACJI

 realizacja sesji pomiędzy stacjami warstwy aplikacji

 transformacja składni wymienianej informacji

 usługa wyboru składni

 transformacja składni jest związana z konwersją kodu i

zbiorów znaków, modyfikacją struktury układu informacji i

adaptacją działań na ich strukturach.

FUNKCJE W WARSTWIE PREZENTACJI

 żądanie ustanowienia sesji

 transfer danych

 negocjowanie i renegocjowanie składni

 transformacja składni także w zakresie przekształcania

danych, formatowania i kompresji

 żądanie zakończenia sesji

Model odniesienia ISO/OSI - warstwa prezentacji

Siedmiowarstwowy model odniesienia ISO/OSI -

warstwa aplikacji

Siedmiowarstwowy model odniesienia ISO/OSI - warstwa

aplikacji

FUNKCJE WARSTWY APLIKACJI

Warstwa aplikacyjna jest najwyższą warstwą modelu
odniesienia ISO/OSI i dostarcza procesom aplikacyjnym
metod dostępu do środowiska OSI.

USŁUGI I ELEMENTY USŁUG DOSTARCZANE DLA
WARSTWY PREZENTACJI

usługi transferu informacji pomiędzy procesami

użytkownika

identyfikacja użytkowników asocjacji (nazwa, adres,

opis ogólny)

określenie profili użytkowników
ustanowienie upoważnienia do asocjacji
mechanizmów prywatności
ustanowienie tożsamości użytkowników
ustalenie

metod

rozdziału

kosztów

wymiany

informacji

określenie odpowiedzialności zasobów
określenie akceptowanej jakości usługi
synchronizacja procesów aplikacyjnych;
ustalenie trybu dialogu, procedur wyjścia z błędu,

sprawdzania integralności

Model odniesienia dla systemów otwartych RM OSI/ISO