4.2.Символно-ориентирани и бит-ориентирани канални протоколи
В зависимост от вътрешната организация на формата на каналния кадър са известни две базови схеми: символно-ориентирана структура на кадъра и бит-ориентирана структура на кадъра.
Символно-ориентираният метод за предаване е типичен за обмен на блокове от символи, например като ASCII – файлове. При този механизъм на обмен традиционната за асинхронното предаване битова синхронизация (стартов и стоп-бит) е заменена със символно-ориентирана синхронизация. Използват се синхронизиращи символи (synchronous idle/ SYN-characters), предхождащи блока символно структурирана потребителска информация. Групата управляващи символи се прилагат освен за целите на битовата синхронизацията, така и за целите на символната синхронизация. Схемата за синхронизация е представена на фиг.4.4
-----
SYN
SYN
STX
ETX
----
а).
б).
в).
На фиг.4.4а е представена схемата за кадрова синхронизация[]. Потребителската информация е пакетирана между управляващите символи STX-ETX. Приемането на символите за синхронизация – SYN привежда логиката на приемника в състояние на очакване на начало на блока потребителска информация (hunt mode) – фиг.4.4в. Когато приемника премине в hunt mode, започва интерпретирането на входния битов поток в “прозорец” с размер 8 бита, като всеки нов бит формира нов “прозорец”. Когато съдържанието на “прозореца” се идентифицира с SYN-символа, в приемната логика се отваря нов”прозорец” за идентификация на пореден SYN. По същата схема за битова синхронизация се разпознават и останалите управляващи символи.
На фиг.4.4в е представено разрешаването на един от базовите проблеми при символно-ориентираните канални протоколи – проблема за кодопрозрачността. Ако блока потребителска информация съдържа управляващи за протокола символи, как протоколната логика ще интерпретира тези символи. Въвежда се механизъм за разрешаване на кодопрозрачността с използването на управляващ символ DLE (Data Link Escape). Ако в потребителския блок присъства , например управляващ символ – STX, то преди да се запише в “тялото” на кадъра потребителския блок се обработва за кодопрозрачност. Потребителският STX символ се преобразува до поредица два символа DLE,STX. По този начин потребителският STX не се интерпретира като управляващ символ – фиг. 4.4в.
Основният недостатък на символно-ориентираните протоколи е кодозависомостта на протоколната спецификация. Всяка символна таблица определя специфична протоколна спецификация. Ако се реализира обмен между два компютъра с различни валидни символни таблици, то използването на символно-ориентиран протокол е практически невъзможно. Достигането до универсална протоколна спецификация на канално ниво се реализира с прилагането на т.н. бит-ориентираните протоколи. При бит-ориентираните байтовата организация на каналния кадър се заменя с непрекъсната последователност от битове. Три базови схеми за бит-ориентирано структурирано на каналните кадри за представени на фиг.4.5. Принципната разлика между представените схеми е в процедурите по синхронизация на началото и завършването на кадрите.
-----
SYN
SYN
STX
ETX
----
а).
б).
в).
Фиг.4.5 (фиг.3.13)
Схемата, представена на фиг. 4.5а. се използва преимуществено с при съединения от тип “точка-точка”. Началото и края на кадъра се маркира от една и съща уникална 8-битова поредица 01111110, наречена “флаг”. Потребителската информация е “пакетирана” между стартовия и началния 8-битов флаг. И при тази схема се поставя въпроса за кодопрозрачността. Допустимо е в изходния потребителски блок да присъства битова последователност еквивалентна на уникалния 8-битов флаг. За разрешаване на този проблем се използва техника с добавяне на “служебна нула”. Входният потребителски битов поток се обработва с добавяне на “служебни нули”, като се допускат не повече от пет поредни единици в потребителския блок, например:
входен потребителски поток -> ...11111111... = ... 11111(0)111...<-след обработката за прозрачност
При извличането на потребителската информация от бит-ориентирания канален кадър се редуцира “служебната нула” и се възстановява оригиналния потребителски битов порок информация.
Схемата, представена на фиг.4.5б. се използва при локалните мрежови конфигурации (виж.т.4.6.). Усложнената структура на кадъра се обяснява с необходимостта от въвеждане на допълнителна управляваща информация с цел адресиране, управление на потока кадри, както и информация за дължината на кадъра. Този базов модела се развива и конкретизира от приложните протоколи на канално ниво, използвани в локалните мрежи. Специфичните методи за достъп се “отразяват” и върху структурата на каналния кадър.
Друга базова схема, прилагана при локалните мрежи е представена на фиг.4.5в. при тази схема началото и края на кадъра се отбелязва с нестандартна битова последователност – извън битово кодиране (bit-encoding violation). На фиг.4.5в е развит вариант на манчестърско кодиране с въвеждането на две взаимно инверсни извън битови кодови състояния – J и K. Отново, както и при другите схеми приемникът разпознава началото и края на кадъра, като проверява приемания битов поток бит по бит с цел разпознаване на последователността за начало – JK0JK000 и последователността за край на кадъра – JK1JK111. Тъй като символите J и К не са част от потребителското съобщение при този схема не се предвиждат средства за управление на кодопрозрачността.
Сподели с приятели: |