Сети и системы телекоммуникаций. Погонин В.А - 52 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Канальный уровень. На физическом уровне просто пересылаются биты. При этом не учитывается,
что в тех сетях, в которых линии связи используются (разделяются) попеременно несколькими парами
взаимодействующих компьютеров, физическая среда передачи может быть занята. Поэтому одной из
задач канального уровня (Data Link layer) является проверка доступности среды передачи. Другая зада-
ча канального уровня – реализация механизмов обнаружения и коррекции ошибок. Для этого на ка-
нальном уровне биты группируются в наборы, называемые кадрами (frames). Канальный уровень обес-
печивает корректность передачи каждого кадра, помещая специальную последовательность бит в нача-
ло и конец каждого кадра, для его выделения, а также вычисляет контрольную сумму, обрабатывая все
байты кадра определенным способом, и добавляет контрольную сумму к кадру. Когда кадр приходит по
сети, получатель снова вычисляет контрольную сумму полученных данных и сравнивает результат с
контрольной суммой из кадра. Если они совпадают, кадр считается правильным и принимается. Если же
контрольные суммы не совпадают, то фиксируется ошибка. Канальный уровень может не только обна-
руживать ошибки, но и исправлять их за счет повторной передачи поврежденных кадров. Необходимо
отметить, что функция исправления ошибок для канального уровня не является обязательной, поэтому в
некоторых протоколах этого уровня она отсутствует, например в Ethernet и frame relay.
Функции канального уровня. Надежная доставка пакета:
• между двумя соседними станциями в сети с произвольной топологией;
• между любыми станциями в сети с типовой топологией:
− проверка доступности разделяемой среды;
− выделение кадров из потока данных, поступающих по сети; формирование кадров при отправ-
ке данных;
− подсчет и проверка контрольной суммы.
Канальный уровень реализуется программно-аппаратно.
В протоколах канального уровня, используемых в локальных сетях, заложена определенная струк-
тура связей между компьютерами и способы их адресации. Хотя канальный уровень и обеспечивает
доставку кадра между любыми двумя узлами локальной сети, он это делает только в сети с определен-
ной топологией связей, именно той топологией, для которой он был разработан. К таким типовым топо-
логиям, поддерживаемым протоколами канального уровня локальных сетей, относятся "общая шина",
"кольцо" и "звезда", а также структуры, полученные из них с помощью мостов и коммутаторов. Приме-
рами протоколов канального уровня являются протоколы Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN.
В локальных сетях протоколы канального уровня используются компьютерами, мостами, коммута-
торами и маршрутизаторами. В компьютерах функции канального уровня реализуются совместными
усилиями сетевых адаптеров и их драйверов.
В глобальных сетях, которые редко обладают регулярной топологией, канальный уровень часто
обеспечивает обмен сообщениями только между двумя соседними компьютерами, соединенными инди-
видуальной линией связи. Примерами протоколов "точка-точка" (как часто называют такие протоколы)
могут служить широко распространенные протоколы PPP и LAP-B. В таких случаях для доставки со-
общений между конечными узлами через всю сеть используются средства сетевого уровня. Именно так
организованы сети X.25. Иногда в глобальных сетях функции канального уровня в чистом виде выде-
лить трудно, так как в одном и том же протоколе они объединяются с функциями сетевого уровня.
Примерами такого подхода могут служить протоколы технологий ATM и frame relay.
В целом канальный уровень представляет собой весьма мощный набор функций по пересылке со-
общений между узлами сети. В некоторых случаях протоколы канального уровня оказываются самодос-
таточными транспортными средствами, и тогда поверх них могут работать непосредственно протоколы
прикладного уровня или приложения, без привлечения средств сетевого и транспортного уровней. На-
пример, существует реализация протокола управления сетью SNMP непосредственно поверх Ethernet,
хотя стандартно этот протокол работает поверх сетевого протокола IP и транспортного протокола UDP.
Естественно, что применение такой реализации будет ограниченным – она не подходит для составных
сетей разных технологий, например Ethernet и X.25, и даже для такой сети, в которой во всех сегментах
применяется Ethernet, но между сегментами существуют петлевидные связи. А вот в двухсегментной
сети Ethernet, объединенной мостом, реализация SNMP над канальным уровнем будет вполне работо-
способна.
Тем не менее, для обеспечения качественной транспортировки сообщений в сетях любых топологий и
технологий функций канального уровня оказывается недостаточно, поэтому в модели OSI решение этой
задачи возлагается на два следующих уровня – сетевой и транспортный.

Страницы