Počítačové sítě pro V3.x Teoretická průprava I. Ing. František Kovařík PK IT a ICT, SŠ IT a SP, Brno

2 LL vrstva (linky)

3 Obsah 2. bloku Význam LL, SLIP, PPP, HDLC, Ethernet.

4 Význam LL vrstvy Je to vrstva úzce související s fyzickou vrstvou a její architekturou, Jejím úkolem je organizovat datový tok do „rámců“, Zajišťuje integritu dat na fyzické lince a nabízí logickou adresaci pro fyzickou vrstvu, Z důvodů jednotnosti protokolu je rozdělena na: vrstvu nezávislou na médiu (LLC) a vrstvu, která zajišťuje vlastní přístup pro různá média (MAC).

5 Linkové protokoly SLIP Je nejjednodušším typem, nemá žádné záhlaví, Pro vymezení okrajů rámce používá znak 0c0h, který musí být v datovém toku nahrazen tzv. „ESC sekvencí“, Nemá ani kontrolní součet, integrita dat proto musí být nabídnuta vyššími vrstvami, 0c0h…0dbh0dch…0dbh0ddh…0c009ah0c0h36h0dbh0f8h flagESC seq flag

6 Linkové protokoly CSLIP (Compressed SLIP) Navíc proti SLIP komprimuje záhlaví (např. 40B u TCP/IP zkracuje na 3B- 16B), Využívá se pro zvýšení propustnosti pomalejších linek (asynchronních), Této vlastnosti protokolu využívá protokol PPP, který si navíc tuto konfiguraci a kompresi dohodne s druhou stranou, Nekomprimuje data!

7 Linkové protokoly Princip komprese: Využívá toho, že během komunikace se záhlaví protokolu příliš nemění; pak je možné přenášet pouze změny nebo přírůstky změn: U TCP/IP se provádí pouze u TCP segmentu, ale neprovádí se v případě nastavení příznaků RST, SYN, FIN nebo nenastavení ACK, Kompresor: ověří komprimovatelnost paketu, pokud je možná, tak komprimuje, komprimuje „jednotlivá spojení“, pro každé udržuje SLOT s info o záhlaví, v případě již existujícího spojení provede kompresi s označením ukazatelů v případě neexistujícího spojení založí nové (buď ve volném SLOTu nebo nahradí nejstarší spojení) SLOT (0 až 255) Kompresor SLOT (0 až 255) Kompresor

8 Linkové protokoly HDLC Vznikl z protokolu SDLC fy IBM, určen pro synchronní přenos. Později byla norma HDLC rozšířena pro asynchronní přenos (například PPP, který je od HDLC odvozen), Módy HDLC: ABM (ABME) (asynchronous balanced mode)- pro propojení dvou stanic plným duplexem, existuje v rozšířené verzi NRM (NRME) (normal response mode)- odpovídá SDLC, spojení více stanic na poloduplexním spoji (přepínaný duplex), společné přenosové médium, jedna stanice řídící, ostatní podřízené, definován tzv. „pooling“, tj. řízení, kdy která stanice vysílá. Tento mód používán u deterministických protokolů. ARM (asynchronous response mode)- málo běžný. Stanice 1 Stanice 2 Řídící stanice Podřízená stanice

9 Linkové protokoly Formát rámce HDLC: Adresa- logická adresa stanice, užívá se v módu NRM (v ARM má hodnotu 0ffh), Řídící pole- slouží k rozlišení typů rámce: Iframe- číslované rámce, nabízí spolehlivost linky (pro přenos dat) Uframe- nečíslované rámce, nespolehlivé (pro data i řízení linky) Sframe- pouze pro řízení linky, slouží k řízení toku a potvrzování dat, CRC- kontrolní součet k zajištění integrity dat na lince, K „vyloučení“ flag značky z dat se používá úspornější techniky, tzv. „bit stuffing“ (vložení bit0 za opakovaný sled 5ti bit1). 07ehAdresaŘídící poleDataCRC07eh flag

10 Linkové protokoly Protokol PPP: Má tvar rámců HDLC, navíc však umožňuje: Využívat rozhraní V.24, Používat asynchronní přenos nebo bitově či znakově synchronní, Vyžaduje full duplexní „point_to_point“ spoj (pevné nebo komutované linky), Nepoužívá I- rámce, pouze U- rámce (nečísluje a tedy neopakuje přenos), Umožňuje přenos více síťových protokolů Formát rámce: CtrF- řídící pole pro řízení linky (služební protokoly), Protokol- pole obsahující identifikaci protokolu vyšší vrstvy, Ostatní pole stejná, jako u HDLC. 07ehAdresaCtrFDataCRC07eh flag Protokol

11 Linkové protokoly PPP a služební protokoly: Součástí je 5 služebních protokolů: 1.LCP (C021h)- slouží k navázání spojení 2.PAP, CHAP, EAP… (C023h)- slouží k autentizaci 3.Protokol pro zpětné volání 4.Další protokoly- šifrování přenosu, komprimaci dat (CCP), rozložení zátěže (MLP), rozšiřování přenosového pásma (BAP) 5.Skupina protokolů NCP (8xxxh) pro vyjednávání IP protokolů, např.: IPCP (8021h)- pro IP (verze 4) IPV6CP (8057h)- pro IPv6 IPXCP (802bh)- pro IPX

12 Linkové protokoly Protokol LCP a navázání spojení: Je to služební protokol, který je společný všem síťovým protokolům přenášeným touto linkou. Je určen k navázání, ukončení spojení, dohodě na autentizačním algoritmu apod. Linka se nachází ve stavu: Navazování spojení Autentizace Síťový protokol a Ukončování spojení Odpojena Navazování spojení Ukončování spojení Autentizace Další protokoly Síťový protokol Zpětné volání

13 Linkové protokoly CSMA/CD (Ethernet): Je to nedeterministický protokol s náhodným přístupem (kolizní), Je schopen detekovat kolizi a následně realizovat linkovou komunikaci, Nejrozšířenější a podporuje téměř všechny druhy médií i rychlostí (od 1Mb/s do 10Gb/s), Položky v rámci: Adr D/S- jsou to 6B adresní pole („MAC adresy“), musí být unikátní na LAN, Délka/Typ- 2B pole obsahující buď celkovou délku rámce, nebo Typ přenášeného protokolu NL, Data- datové pole v délce ( )B, FCS - 2B samoopravný dopředný kontrolní součet (zvyšuje spolehlivost). 07ehAdr DAdr SDataFCS07eh flag Délka/Typ

14 Linkové protokoly CSMA/CD (Ethernet): Princip řešení kolize:

15 Linkové protokoly CSMA/CA (Ethernet bezkolizní): Je to varianta protokolu s deterministickým přístupem (bezkolizní), Užívá se na bezdrátových sítích (WiFi, Wireless USB, BlueTooth) Protokol se předběžně vyhýbá kolizi („avoidance“), používá volné (nepřekrývané) frekvenční pásmo a řízení přístupu.

16 Konec 2. bloku Autor: Ing. František Kovařík