網(wǎng)絡協(xié)議之HDLC幀格式

HDLC
高級數(shù)據(jù)鏈路控制(High-Level Data Link Control或簡稱HDLC),是一個在同步網(wǎng)上傳輸 數(shù)據(jù)、面向比特的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議,它是由國際標準化組織(ISO)根據(jù)IBM公司的SDLC(Synchronous Data Link Control)協(xié)議擴展開發(fā)而成的。
特點與格式
幀信息的分段
SDLC/HDLC的一幀信息包括以下幾個場(Field),所有場都是從最低有效位開始傳送。
1. SDLC/HDLC標志字符
SDLC/HDLC協(xié)議規(guī)定,所有信息傳輸必須以一個標志字符開始,且以同一個字符結束。這個標志字符是01111110,稱標志場(F)。從開始標志到結束標志之間構成一個完整的信息單位,稱為一幀(Frame)。所有的信息是以幀的形式傳輸?shù)?,而標志字符提供了每一幀的邊界。接收端可以通過搜索"01111110"來探知幀的開頭和結束,以此建立幀同步。
2.地址場和控制場
在標志場之后,可以有一個地址場A(Address)和一個控制場C(Contro1)。地址場用來規(guī)定與之通信的次站的地址。控制場可規(guī)定若干個命令。SDLC規(guī)定A場和C場的寬度為8位。HDLC則允許A場可為任意長度,C場為8位或16位。接收方必須檢查每個地址字節(jié)的第一位,如果為"0",則后邊跟著另一個地址字節(jié);若為"1",則該字節(jié)就是最后一個地址字節(jié)。同理,如果控制場第一個字節(jié)的第一位為"0",則還有第二個控制場字節(jié),否則就只有一個字節(jié)。
3.信息場
跟在控制場之后的是信息場I(Information)。I場包含有要傳送的數(shù)據(jù),亦成為數(shù)據(jù)場。并不是每一幀都必須有信息場。即信息場可以為0,當它為0時,則這一幀主要是控制命令。
SDLC/HDLC協(xié)議規(guī)定,在一幀之內(nèi)不允許出現(xiàn)數(shù)據(jù)間隔。在兩幀信息之間,發(fā)送器可以連續(xù)輸出標志字符序列,也可以輸出連續(xù)的高電平,它被稱為空閑(Idle)信號。
HDLC中常用的操作方式
(1)正常響應方式NRM
正常響應方式NRM(Normal Responses Mode)是一種非平衡數(shù)據(jù)鏈路操作方式,有時也稱非平衡正常響應方式。該操作方式適用于面向終端的點到點或一點與多點的鏈路。在這種操作方式,傳輸過程由主站啟動,從站只有收到主站某個命令幀后,才能作為響應向主站傳輸信息。響應信息可以由一個或多個幀組成,若信息 由多個幀組成,則應指出哪一個是最后一幀。主站負責管理整個鏈路,且具有輪詢、選擇從站及向從站發(fā)送命令的權利,同時也負責對超時、重發(fā)及各類恢復 操作的控制。
(2)異步平衡方式ABM
異步平衡方式ABM(Asynchronous Balanced Mode)是一種允許任何節(jié)點來啟動傳輸?shù)牟僮鞣绞?。為了提高鏈路傳輸效率,?jié)點之間在兩個方向上都需要的較高的信息傳輸量。在這種操作方式下任何時候任何站都能啟動傳輸操作,每個站既可作為主站又可作為從站,每個站都是組合站。各站都有相同的一組協(xié)議,任何站都可以發(fā)送或接收命令,也可以給出應答,并且各站對差錯恢復過程都負有相同的責任。
(3)異步響應方式
異步響應方式ARM(Asynchronous Responses Mode)也是一種非平衡數(shù)據(jù)鏈路操作方式,與NRM不同的是,ARM下的傳輸過程由從站啟動。從站主動發(fā)送給主站的一個或一組幀中可包含有信息,也可以是僅以控制為目的而發(fā)的幀。在這種操作方式下,由從站來控制超時和重發(fā)。該方式對采用輪詢方式的多站蓮路來說是必不可少的。
(1)標志字段(F)
標志字段為01111110的比特模式,用以標志幀的起始和前一幀的終止。標志字段也可以作為幀與幀之間的填充字符。通常,在不進行幀傳送的時刻,信道仍處于激活狀態(tài),在這種狀態(tài)下,發(fā)方不斷地發(fā)送標志字段,便可認為一個新的幀傳送已經(jīng)開始。采用“0比特法”可以實現(xiàn)0數(shù)據(jù)的透明傳輸。
(2)地址字段(A)
地址字段的內(nèi)容取決于所彩了的操作方式。在操作方式中,有主站、從站、組合站之分。每一個從站和組合站都被分配一個唯一的地址。命令幀中的地址字段攜帶的是對方站的地址,而響應幀中的地址字段所攜帶的地址是本站的地址。某一地址也可分配給不止一個站,這種地址稱為組地址,利用一個組地址傳輸?shù)膸鼙唤M內(nèi)所有擁有該組一焉的站接收。但當一個站或組合站發(fā)送響應時,它仍應當用它唯一的地址。還可用全“1”地址來表示包含所有站的地址,稱為廣播地址,含有廣播地址的幀傳送給鏈路上所有的站。另外,還規(guī)定全“0”地址為無站地址,這種地址不分配給任何站,僅作作測試。
(3)控制字段(C)
控制字段用于構成各種命令和響應,以便對鏈路進行監(jiān)視和控制。發(fā)送方主站或組合站利用控制字段來通知被尋址的從站或組合站執(zhí)行約定的操作;相反,從站用該字段作對命令的響應,報告已完成的操作或狀態(tài)的變化。該字段是HDLC的關鍵??刂谱侄沃械牡谝晃换虻谝弧⒌诙槐硎緜魉蛶念愋?,HDLC中有信息幀(I幀)、監(jiān)控幀(S幀)和無編號幀(U幀)三種不同類型的幀??刂谱侄蔚牡谖逦皇荘/F位,即輪詢/終止(Poll/Final)位。
(4)信息字段(I)
信息字段可以是任意的二進制比特串。比特串長度未作限定,其上限由FCS字段或通信站的緩沖器容量來決定,國際上用得較多的是1000~2000比特;而下限可以為0,即無信息字段。但是,監(jiān)控幀(S幀)中規(guī)定不可有信息字段。
(5)幀校驗序列字段(FCS)
幀校驗序列字段可以使用16位CRC,對兩個標志字段之間的整個幀的內(nèi)容進行校驗。FCS的生成多項式CCITV4.1建議規(guī)定的X16+X12+X5+1。
幀類型
(1)信息幀(I幀)
信息幀用于傳送有效信息或數(shù)據(jù),通常簡稱I幀。I幀以控制字第一位為“0”來標志。
信息幀的控制字段中的N(S)用于存放發(fā)送幀序號,以使發(fā)送方不必等待確認而連續(xù)發(fā)送多幀。N(R)用于存放接收方下一個預期要接收的幀的序號,N(R)=5,即表示接收方下一幀要接收5號幀,換言之,5號幀前的各幀接收到。N(S)和N(R)均為3位二進制編碼,可取值0~7。
(2)監(jiān)控幀(S幀)
監(jiān)控幀用于差錯控制和流量控制,通常簡稱S幀。S幀以控制字段第一、二位為“10”來標志。S幀帶信息字段,只有6個字節(jié)即48個比特。S幀的控制字段的第三、四位為S幀類型編碼,共有四種不同編碼,分別表示:
00——接收就緒(RR),由主站或從站發(fā)送。主站可以使用RR型S幀來輪詢從站,即希望從站傳輸編號為N(R)的I幀,若存在這樣的幀,便進行傳輸;從站也可用RR型S幀來作響應,表示從站希望從主站那里接收的下一個I幀的編號是N(R)。
01——拒絕(REJ),由主站或從站發(fā)送,用以要求發(fā)送方對從編號為N(R)開始的幀及其以后所有的幀進行重發(fā),這也暗示N(R)以前的I幀已被正確接收。
10——接收未就緒(RNR),表示編號小于N(R)的I幀已被收到,但目前正處于忙狀態(tài),尚未準備好接收編號為N(R)的I幀,這可用來對鏈路流量進行控制。
11——選擇拒絕(SREJ),它要求發(fā)送方發(fā)送編號為N(R)單個I幀,并暗示它編號的I幀已全部確認。
可以看出,接收就緒RR型S幀和接收未就緒RNR型S幀有兩個主要功能:首先,這兩種類型的S幀用來表示從站已準備好或未準備好接收信息;其次,確認編號小于N(R)的所有接收到的I幀。拒絕REJ和選擇拒絕SREJ型S幀,用于向對方站指出發(fā)生了差錯。REJ幀用于GO-back-N策略,用以請求重發(fā)N(R)以前的幀已被確認,當收到一個N(S)等于REJ型S幀的N(R)的I幀后,REJ狀態(tài)即可清除。SREJ幀用于選擇重發(fā)策略,當收到一個N(S)等SREJ幀的N(R)的I幀時,SREJ狀態(tài)即應消除。
(3)無編號幀(U幀)
無編號幀因其控制字段中不包含編號N(S)和N(R)而得名,簡稱U幀。U幀用于提供對鏈路的建立、拆除以及多種控制功能,這些控制功能5個M位(M1、M2、M3、M4、M5,也稱修正位)來定義。5個M位可以定義32種附加的命令功能或32種應答功能,但目前許多是空缺的。
以上就是高級數(shù)據(jù)鏈路控制HDLC幀格式的全部內(nèi)容,謝謝閱讀,希望能幫到大家,請繼續(xù)關注腳本之家,我們會努力分享更多優(yōu)秀的文章。
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