Protocolo de Enlace de Dados

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1 Protocolo de Enlace de Dados Nenhum dos requerimentos anteriores é satisfeito pelas funções da camada FÍSICA Sincronismo de Quadro Uso de variedade de Configurações de Linha Controle de Fluxo Controle de Erro Endereçamento Controle e Dados no mesmo Enlace protocolo Gerenciamento do Enlace padrão HDLC Protocolos de Enlace de Dados - Orientado a BIT - Projetados para atender: Ligações ponto-a-ponto e multiponto; Configurações Half-Duplex e Full-Duplex; Relação primário-secundário e primário-primário; enlaces com valores grandes e pequenos de a (a = tempo propagação / tempo transmissão). 1

2 Protocolo de Enlace de Dados - Orientado a BIT - Objetivos a serem atingidos: Independência de Código nos Dados qualquer código pode ser usado pelo usuário; Alta Eficiência mínimo de overhead e controles de fluxo e erro eficientes; Alta Confiabilidade capacidade de detecção de erros e recuperação. Protocolo de Enlace de Dados - Orientado a BIT - SOLUÇÃO: Utilização de estrutura posicional com campos de controle codificados Exemplos: Protocolo compacto HDLC (ISO) High Level Data Link Control LAP-B (CCITT, parte do X-25) Link Access Procedure - Balanced subconjunto do HDLC SDLC (IBM) Synchronous Data Link Control subconjunto do HDLC com poucas características adicionais LLC (IEEE) Logical Link Control - possui outro formato de quadro mas com o mesmo campo de controle. 2

3 - High Level Data Link Control - Define três tipos de estação: Primária Controla a operação do enlace. Seus quadros são chamados COMANDOS. A estação primária mantém um enlace lógico separado para cada secundária. Secundária Opera sob o controle da estação primária. Seus quadros são chamados RESPOSTAS; Combinada Combina as características de ambas. Envia COMANDOS e RESPOSTAS. - High Level Data Link Control - Define dois tipos de ligações: Configuração Desbalanceada Configuração Desbalanceada Usada em operações ponto-a-ponto e multiponto. Composta de uma primária e várias secundárias. 3

4 - High Level Data Link Control - Configuração Balanceada Restrita, geralmente, a operação ponto-a-ponto. (Redes de Comutação). - High Level Data Link Control - Define três modos de Transferência de Dados: Modo de Resposta Normal (NRM) Para configurações desbalanceadas. Somente a estação primária pode iniciar a transferência (mecanismo de POLL/SELECT) Secundária só transmite dados em resposta a um POLL Modo Assíncrono Balanceado (ABM) Para configurações balanceadas. Qualquer estação combinada pode iniciar a transmissão. Modo Assíncrono de Resposta (ARM) Para configurações desbalanceadas. A secundária pode iniciar transmissão sem permissão explícita da primária (HUB-POLLING). A primária mantém a responsabilidade pela linha, incluindo iniciação, recuperação de erros e desconexão. 4

5 Transmissão Síncrona Transmissão Síncrona FLAG FLAG Descrição dos campos: FLAG = define início e fim de quadro; o mesmo FLAG pode ser usado para fim de um quadro e início de outro; transparência (transmissão de qualquer seqüência de bits) é conseguida através do mecanismo de BIT-STUFFING STUFFING. 5

6 BIT-STUFFING: Transmissor após cinco bits 1 acrescenta um bit 0. Receptor após cinco bits 1 retira um bit 0. Padrão Original Padrão após Bit-stuffing BIT-STUFFING: Quadro transmitido Bit invertido Quadro recebido a) Bit invertido divide um quadro em dois Quadro transmitido Bit invertido Quadro recebido b) Bit invertido junta dois quadros em apenas um 6

7 Descrição dos campos: ADDRESS CAMPO DE ENDEREÇO: indica a estação secundária que transmitiu ou a que deve receber o quadro; este campo é desnecessário para ligações ponto-a-ponto; endereço indica broadcast Descrição dos campos: CONTROL CAMPO DE CONTROLE define três tipos de quadro: Informação: contém o dado a ser transmitido e o controle de fluxo e de erro pode ser efetuado pelo mecanismo de carona (piggybacking). Supervisão: fornece o mecanismo adequado de ARQ quando não é utilizado o mecanismo de carona. Não-Numerado: usado para gerenciar a conexão. Não possui número de sequência (funções de controle suplementares). 7

8 FORMATO CAMPO DE CONTROLE - 8 BITS: N(S) - # sequência sender N(R) - # sequência receiver S - bits de supervisão M - bits não-numerado P/S- Poll/Final Bit P/F (Normal Response Mode) = Poll bit para comandos (primário) e Final bit para respostas (P/F=1 indica que a S i envia último quadro I). P/F (Asynchronous Balanced Mode) = A estação transmissora solicita um RR com P/F=1, quando não recebe resposta da receptora. Neste caso, a receptora deve enviar uma resposta, com P/F=1 também. Evita a retransmissão de vários quadros, quando o ACK foi perdido. EXEMPLO - Retorna N F 4, F 5 e F 6 são retransmitidos Quadro descartado pelo receptor 8

9 EXEMPLO - Retransmissão Seletiva Retransmite F 4 Quadros armazenados pelo receptor FORMATO CAMPO DE CONTROLE : Utilização do bit P/F em quadros de supervisão (S): primária envia P/F=1 no quadro RR para dar polling na secundária (caso não possua um quadro de informação (I) para enviar o Poll); em resposta, a secundária envia um quadro I ou envia um quadro RR com P/F=1 para indicar que não tem dado para enviar; estação C envia P/F=1 em um quadro RR para solicitar o status da receptora; a receptora responde enviando quadro RR com P/F=1 para indicar que pode receber quadros I, I ou envia quadro RNR com P/F=1 para indicar que está ocupada. 9

10 FORMATO CAMPO DE CONTROLE - 16 BITS: EXTENDIDO 7 bits para N(S) e N(R) janelas de 127 Descrição dos campos: INFORMATION CAMPO DE INFORMAÇÃO contém os dados (informação) a serem transmitidos; somente presente nos quadros do tipo Informação (I); o tamanho do campo não é definido no padrão mas é múltiplo de 8 bits. 10

11 Descrição dos campos: FCS CAMPO FCS - Frame Check Sequence contém o código de detecção de erro (CRC) calculado para todo frame, exceto FLAG; geralmente utiliza CRC de 16 bits, podendo, opcionalmente, utilizar CRC de 32 caso o meio exija. - Operação - 11

12 - Operação - Tipos de Quadros Não-Numerados: Determinação de Modo quadros enviados pelas estações primárias ou combinadas para iniciar ou mudar o modo de operação da receptora (secundária ou combinada); a receptora envia um quadro UA (unnumbered ACK). Transferência de Informação para troca de parâmetros de inicialização entre as estações. Utiliza quadros UI (unnumbered Information); Recuperação usado quando o ARQ normal não se aplica, por exemplo FRMR pode indicar campo de controle inválido, campo de dados muito longo. Miscelânea XID: troca de número de identificação e características das estações. Envolve 3 fases: - Operação - Inicialização Sinaliza ao outro lado que se deseja iniciar uma comunicação; Especifica qual dos modos irá operar (NRM, ABM, ARM); Especifica se será usado janela de 7 ou de 127. Transmissão de Dados Após a inicialização ter sido solicitada e aceita, passa-se à fase de transferência de dados em quadros de informação, usando N(S) e N(R); Pode-se utilizar também quadros de supervisão, caso não tenha quadro I para enviar de carona. Desconexão Qualquer das estações pode solicitar a desconexão. 12

13 Exemplos de Operação (1) a) Inicialização e Desconexão b) Troca de dados Bidirecional c) Estação ocupada Exemplos de Operação (2) f) Recuperação de Erro (REJ) e) Recuperação de TIMEOUT 13

14 Outros protocolos de Enlace HDLC = LAPB LLC e MAC * Campo de Controle = HDLC Controle do Enlace dividido entre duas sub-camadas: MAC e LLC Somente utiliza estações COMBINADAS Detecção de erro na sub-camada MAC (CRC-32) Dois níveis de endereço: transmissor e receptor (MAC) SAPs de transmissão e recepção (DSAP, SSAP) 14