โปรโตคอล HDLC เป็นโปรโตคอลมาตรฐานซึ่งกำหนดขึ้นโดยองค์กร ISO เพื่อเพิ่มความเร็วในการส่ง-รับข้อมูลแบบซิงโครนัส สามารถใช้ได้กับการเชื่อมโยงการส่งข้อมูลทั้งแบบจุดต่อจุด และแบบหลาย จุด การส่ง-รับข้อเป็นได้ทั้ง Half Duplex และ Full Duplex ข้อมูลที่ส่ง-รับเป็นแบบบิตข้อมูล ( ฺBit-Oriented) ใช้
วิธีการส่งผ่านข้อมูลแบบซิงโครนัส
การเชื่อมโยงการสื่อสารโปรโตคอล HDLC โปรโตคอล HDLC จะกำหนดผู้ส่งและผู้รับเป็นสถานีปฐมภูมิและทุติยภูมิ(Primary/Secondary)คุณสมบัติพิเศษอย่างหนึ่งของโปรโตคอล HDLC คือแทนที่จะต้องส่งข้อมูลไปทีละ 1 บล็อกแล้วต้องคอยตอบรับแบบบล็อกต่อบล็อก เช่น ในการสื่อสารในโปรโตคอล SDLC สถานีปฐมภูมิสามารถส่งข้อมูล ได้ทีละหลาย ๆ บล็อกพร้อมกัน แล้วค่อยรอการตอบรับจากสถานีทุติยภูมิ
ว่าผลรับข้อมูลเป็นอย่างไร ซึ่งทำให้ลด การเสียเวลาในการตอบรับบล็อก ซึ่งอาจจะมีการตอบรับ
เพียงครั้งเดียวสำหรับการส่งข้อมูลทั้งหมดก็ได้ วิธีการ นี้เรียกว่า"Sliding Windows"HDLC สามารถส่งต่อเนื่องได้ 8 ครั้งโดยไม่ต้องมี Acknowledged
HDLC เป็นโปรโตคอลที่ทำงานในส่วน Data Link Layer ดังรูป
รูปที่ 1 แสดงการทำงานของ HDLC ใน Data Link Layer
รูปที่ 2 รูปแบบการส่งข้อมูลแบบ HDLC
รูปที่3 Frame type of HDLC
รูป"Sliding Windows" แบบ Half Duplex
สถานี 3 ประเภท ได้แก่
สถานีหลัก (Primary station)
• รับผิดชอบในการควบคุมการ operate link เฟรมต่างๆ ที่ออกมาจากสถานีนี้เรียกว่าคำสั่ง
(command)
สถานีรอง (Secondary station)
• ปฏิบัติการไปตามคำสั่งของ Primary station เฟรมที่สั่งออกมาจาก Secondary station
เรียกว่า response สถานีหลัก (Primary station) จะดูแล link ที่เป็น logical link กับแต่ละ
สถานีรอง (Secondary station) ที่เชื่อมต่ออยู่
สถานีผสม (Combined station)
• เป็นการรวมเอารูปแบบของการทำงาน แบบ 1 และ 2 เข้าด้วยกัน ดังนั้นสถานีนี้อาจส่ง
เฟรมได้ทั้งที่เป็น command และ response
คุณลักษณะของ link
Unbalanced configuration
• ประกอบด้วย primary หนึ่งสถานีและเชื่อมต่อด้วยมีสถานีของ Secondary station จำนวน
หนึ่งหรือมากกว่า แล้วสนับสนุนการส่งสัญญาณถึงกันทั้งแบบ full-duplex และ halfduplex
Balanced configuration
• ประกอบด้วย 2 สถานีที่เป็นสถานีผสมแล้ว ส่งสัญญาณทั้งแบบ full-duplex และ halfduplex
โหมดของการถ่ายโอนข้อมูล
Normal response mode (NRM)
• ใช้กับคุณลักษณะของ link แบบ unbalanced สถานีหลักจะเป็นตัวหลักเริ่มต้นการถ่ายโอน
ข้อมูลไปสถานีรอง สถานีรองอาจส่งข้อมูลที่เกี่ยวกับการตอบสนองต่อคำสั่งจากสถานี
หลักเท่านั้น
Asynchronous balanced mode (ABM)
• ใช้กับคุณลักษณะของ link ที่เป็นแบบ balanced โดยสถานีแบบผสมอาจเริ่มการส่งผ่าน
สัญญาณ โดยไม่ต้องรออนุญาตจากสถานีผสมอีกสถานีหนึ่ง
Asynchronous response mode (ARM)
• ใช้กับคุณลักษณะของ link แบบ unbalanced สถานีรอง (Secondary station) อาจเริ่มต้นการ
ส่งสัญญาณไปยังสถานีหลัก โดยไม่รออนุญาต ส่วนสถานีหลักยังคงรับผิดชอบกับ
สายสัญญาณ รวมถึงการเริ่มต้นเชื่อมต่อการแก้ไขข้อผิดพลาด และการยกเลิกการติดต่อ
ในทาง logical NRM ใช้กับ multidrop line ที่มีหลาย terminal เพื่อรับ input นอกจากนี้
NRM ยังใช้กับ point-to-point link โดยเฉพาะถ้า link เชื่อมต่อกับ terminal หรือ peripheral
อื่นเข้ากับคอมพิวเตอร์
โครงสร้างของเฟรม (Frame Structure)
• รูปแบบของการส่งเป็นแบบเฟรม แต่ละเฟรมมีรูปแบบ ที่รองรับได้หลายประการ และ
รายละเอียดของการควบคุมการแลกเปลี่ยนข้อมูลครบถ้วน
รูปแบบโครงสร้างของ HDLC เฟรมส่วนที่เป็นแฟลกซ์ (Flag) ที่อยู่ (Address) และฟิลด์
ควบคุม (Control field) ที่อยู่ก่อนฟิลด์ ที่เป็นข้อมูลเรียกว่า header และ FCS กับ Flag ที่ตามหลัง
ข้อมูลต่อมาเรียกว่า tailor
ฟิลด์ที่ใช้เป็นแฟลกซ์ (Flag Fields)
- Flag field ใช้แยกเฟรมแต่ละเฟรมออกจากกันโดย ผนวกไว้ทั้งหัวและท้ายของแต่ละ
เฟรมด้วยค่า 01111110
- แฟลกซ์ (flag) หนึ่ง ๆ อาจใช้เป็นฟิลด์ปิดท้ายของเฟรม เฟรมหนึ่งและเป็นแฟลกซ์ (flag)
เริ่มต้น ของอีกเฟรมหนึ่งก็ได้
- การอินเทอร์เฟสกันระหว่างผู้ใช้กับเครือข่าย (user-network interface) ทั้งสองด้าน ฝ่ายรับ
สัญญาณจะหาข้อมูลส่วนที่เป็นแฟลกซ์ เพื่อบอกจุดเริ่มต้นของเฟรม ไปตามลำดับจนสิ้นสุดเฟรม
- การเปรียบเทียบค่า 01111110 กับข้อมูลที่ส่งต่อเนื่องเข้ามา อีกทั้งข้อมูลอาจมีเหมือนกัน
กับค่าแฟลกซ์ (flag) ได้ ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้จึงมีวิธีที่เรียกว่า bit stuffing มาใช้ ระหว่าง
แฟลกซ์ (flag) เริ่มต้นกับแฟลกซ์ (flag) ปิดท้ายเฟรม
ถ้ามีข้อมูลที่มีค่าเป็นหนึ่งจำนวน 5 ตัวติดต่อกัน (11111) จะมีบิตพิเศษเป็น 0 เพิ่มอีกหนึ่ง
บิต เพื่อใช้ปิดท้ายหลังบิตที่เป็น 1 ตัวที่ 5
* ส่วนฝ่ายรับข้อมูลเมื่อเจอ 1 ติดต่อกันจำนวน 5 ตัว ถ้าตัวที่ 6 เป็น 0 จะลบทิ้ง
* แต่ถ้าตัวที่ 6 เป็น 1 และที่ 7 เป็น 0 ก็จะถือว่านั้นคือแฟลกซ์ (flag)
* ถ้า 6 และ 7 มีค่าเป็น 1 ฝ่ายส่งข้อมูลมีความหมายเป็นการยุติการติดต่อ
โดยวิธีการใช้ bit stuffing ฟิลด์ (field) ที่เป็นข้อมูลอาจแทรกบิตที่มีรูปแบบที่กำหนดไว้ได้
ซึ่งลักษณะนี้เรียกว่า data transparency
ฟิลด์ที่ใช้ควบคุม (Control Field)
HDLC กำหนดเฟรมออกเป็น 3 แบบ แต่ละแบบมีรูปแบบของ field control แตกต่างกัน
Information frame (I-frame)
• จะนำส่งข้อมูลให้กับ user และใช้กลไก ARQ สำหรับ flow และ error control เกาะติดไป
กับ information frame
Supervisory frames (S-frame)
• จัดการกับ ARQ mechanism กรณีไม่มี flow กับ error control ไม่ได้เกาะติดไปด้วย
Unnumbered frames (U-frame)
• จัดให้มี link control functions สนับสนุนหนึ่งบิตหรือสองบิตแรกของฟิลด์ควบคุม ใช้ระบุ
ชนิดของเฟรมบิตต่อไป
poll/final (P/F)
ฟิลด์ที่เก็บ Information (Information Field) รูปแบบของฟิลด์ควบคุมทุกแบบจะมีบิต
เรียกว่า poll/final (P/F)
ถ้าเป็น command frame บิตนี้ เรียกว่า P bit
ถ้ามีค่าเป็น 1 ใช้ poll เพื่อหาเฟรมตอบสนอง (response frame) จาก peer HDLC ใน
respond frame บิตนี้เป็น F bit
ถ้า set เป็น 1 แสดงว่าเป็นเฟรมตอบรับเป็นผลมาจากคำสั่ง Soliciting (Poll)
ฟิลด์ที่ใช้ตรวจสอบ (Frame Check Sequence Field)
• FCS เป็น error-detecting code
• คำนวณจากเศษบิตของเฟรม code ปกติเป็น 16-bit CRC-CCITT
การควบคุม (Operation)
HDLC operations ประกอบด้วยการแลกเปลี่ยน I-frames, S-frames, และ U-frames ระหว่าง
สองสถานี คำสั่งต่าง ๆ รวมทั้งการตอบสนองที่กำหนดให้ชนิดต่าง ๆของเฟรม
• ฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งเริ่มต้นการเชื่อมต่อ (initialize data link) ดังนั้นเฟรมมีการแลกเปลี่ยนกันใน
ลักษณะก่อนหลังตามลำดับ ระหว่างการทำงานในเฟสนี้ ทางเลือกต่าง ๆ จะมีการตกลงกัน
ระหว่างสองสถานี
• หลังจากเชื่อมต่อเกิดขึ้น สองฝ่ายมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลและรายละเอียดเกี่ยวกับการ
ควบคุม (control information) เพื่อทำกิจกรรม การเลื่อนไหลของเฟรม และการควบคุม
ข้อผิดพลาด
• สุดท้ายฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งส่งสัญญาณยุติการติดต่อ
เครือข่ายแบบ IEEE 802.3
เครือข่ายแบบ IEEE 802.3 หรือที่เรียกกันว่า เครือข่ายแบบ Ethernet Ethernet เป็นเทคโนโลยีสำหรับเครือข่ายแบบแลน (LAN) ที่ได้รับความนิยมสูงสุดในปัจจุบัน คิดค้นโดยบริษัท Xerox ตามมาตรฐาน IEEE 802.3
ปัจจุบัน 10 Gbps (มีชื่อว่า 10 Gigabit Ethernet หรือ 10 GbE) กำลังจะเข้ามาในเครือข่ายของ Ethernet และชั้นData Link
Point-to-Point Protocol (PPP)
Point-to-Point Protocol (PPP) เป็นโปรโตคอล สำหรับการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ 2 ตัว ด้วยการอินเตอร์เฟซแบบอนุกรม ตามปกติ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่เชื่อม ด้วยสายโทรศัพท์ไปที่เครื่องแม่ข่าย เช่น เครื่องแม่ข่ายของผู้ใช้บริการอินเทอร์เน็ตให้ผู้ใช้ต่อเชื่อมด้วย PPP ทำให้เครื่องแม่ข่าย สามารถตอบสนองคำขอผู้ใช้ ส่งสิ่งเหล่านี้ไปยังอินเทอร์เน็ต และส่งต่อการตอบสนองอินเทอร์เน็ต กลับไปยังผู้ใช้ PPP ใช้ Interner Protocol (IP)
ส่วนแรก จะทำหน้าที่เข้ารหัสข้อมูลเพื่อส่งทางพอร์ตอนุกรม ซึ่งใช้กับการรับส่งข้อมูลแบบเดียวกันกับ High-level Data Link Control หรือ HDLC นี้จะมีลักษณะเป็นเฟรมของกลุ่มข้อมูลเหมือนกับการรับส่งข้อมูลแบบ Synchronous นั่นเอง
สถานะว่าง (Idle state)เป็นสถานะที่เลือกสื่อกลางที่ใช้ในการสื่อสารว่างไม่มีการส่งสัญญาณภายในสาย
สถานะสร้างการติดต่อ (Establishing state)เป็นการสร้างการติดต่อระหว่างอุปกรณ์ 2 ตัว ถ้าสร้างการติดต่อกันได้จะเข้าสู่สถานะของการยืนยันตัวบุคคล (authenticating state)ถ้าไม่ต้องการยืนยันตัวบุคคลก็สามารถเข้าสู่networking state ได้เลย ในสถานะนี้จะเกี่ยวข้องกับโพรโตคอล LCP (link control protocol)
สถานะยืนยันตัวบุคคล (Authenticating state) สถานะนี้จะมีหรือไม่มีก็ได้ แต่ถ้ามีการแสดงว่าในการติดต่อกันนั้นจะต้องมีการยืนยันว่าเป็นบุคคลที่สามารถเข้าใช้งานระบบได้จริง ถ้าสามารถยืนยันตัวบุคคลจะได้เข้าสู่ networking state แต่ถ้าไม่ได้จะเข้าสู่ terminating state
สถานะเชื่อมโยง (Networking state) เป็นสถานะที่สามารถสื่อสารข้อมูลได้
สถานะสิ้นสุด (Terminating state)เป็นการยกเลิกการติดต่อกัน ท าให้ไม่สามารถสื่อสารข้อมูลกันได้อีก
2.PPP Stack
แม้ว่าโพรโตคอล PPP จะอยู่ในดาทาลิงค์เลเยอร์ แต่ยังคงใช้งานร่วมกันกับโพรโตคอลอื่นๆ ด้วย ไม่ว่าจะเป็นการสร้างการติดต่อ การยืนยันตัวบุคคล และการส่งข้อมูลกับเน็ตเวิร์กเลเยอร์ โพรโตคอลที่ต้องน ามาใช้งานร่วมกับโพรโตคอล PPP เพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นนั้นได้แก่ link control protocol, authentication protocol และnetwork control protocol
Link Control Protocol (LCP)
เป็นโพรโตคอลท าหน้าที่ในการสร้างการติดต่อระหว่างอุปกรณ์ การคงสภาพของการเชื่อมต่อ และการยกเลิกการติดต่อ ในการสร้างการติดต่อกันจะมีกลไกในการเจรจาเพื่อที่จะก าหนดออปชันกันก่อน เพื่อเป็นการสร้างข้อตกลงกันว่าจะใช้ออปชันไหนในการติดต่อกัน ในขั้นตอนที่โพรโตคอล PPP ส่งแพ็กเก็ต LCP เพื่อการสร้างการติดต่อ หรือการยกเลิกการติดต่อนั้น จะไม่มีการส่งข้อมูลของผู้ใช้ไปด้วย แพ็กเก็ต LCP จะถูกบรรจุในฟิลด์ข้อมูลของเฟรมข้อมูล PPP ดังนั้นถ้าโพรโตคอล PPP ต้องการที่จะส่งแพ็กเก็ต LCP จะต้องก าหนดค่าในฟิลด์โพรโตคอลเป็น C02116
แพ็กเก็ต PAP จะถูกเก็บไว้ในเฟรมข้อมูล PPP ดังนั้นถ้าโพรโตคอล PPP ต้องการส่งแพ็กเก็ต PAP จะต้องก าหนดค่าในฟิลด์โพโตคอลเป็น C02316แพ็กเก็ต PAP แบ่งออกเป็น 3 ชนิดได้แก่
Authenticate-request ใช้ส าหรับส่งชื่อผู้ใช้ และรหัสผ่าน
Authenticate-ackใช้ส าหรับการยอมรับชื่อผู้ใช้และรหัสผ่าน บอกว่าสามารถให้เข้าใช้ระบบได้
Authenticate-nakใช้ส าหรับการปฏิเสธการเข้าใช้ระบบ
แพ็กเก็ต CHAP จะเก็บไว้ในเฟรมข้อมูล PPP ถ้าโพรโตคอล PPP ต้องการที่จะส่งแพ็กเก็ต CHAP จะต้องก าหนดค่าในฟิลด์โพโตคอลเป็น C22316 แพ็กเก็ต CHAP แบ่งออกเป็น 4 ชนิด ได้แก้
Challenge ใช้ส าหรับในการส่งตัวเลขส าหรับใช้ในการค านวณไปให้กับผู้ใช้
Response แพ็กเก็ตที่ผู้ใช้ส่งผลการค านวณมาให้กับระบบ
Success แพ็กเก็ตที่ระบบส่งไปบอกผู้ใช้สามารถเข้าใช้งานระบบได้
Failure แพ็กเก็ตที่ระบบส่งไปบอกผู้ใช้ว่าไม่อนุญาตให้เข้าใช้งานได้
Network Control Protocol (NCP)
หลัวจากสร้างการติดต่อ และยืนยันตัวบุคคลกันได้แล้ว ก็จะเข้าสู่สถานะเชื่อมโยง ซึ่งสถานะนี้ PPP จะต้องใช้โพรโตคอล NCP ท าหน้าที่ในการรับข้อมูลมาจากเน็ตเวิร์กเลเยอร์ แล้วน าไปเก็บในเฟรมข้อมูลของ PPP2.
Internetwork Protocol Control Protocol (IPCP)
เป็นโพโตคอลที่ท างานร่วมกับเน็ตเวิร์กเลเยอร์ โดยการน าข้อมูลจากเน็ตเวิร์กเลเยอร์มาใส่ไว้ในเฟรมข้อมูล PPP ฟิลด์โพรโตคอลจะมีค่าเป็น 802116เมื่อต้องน ามาส่งแพ็กเก็ต IPCP
Transmission Efficiency
Formula = Total number of info bit to be transmitted / Totla number of bits transmitted
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น