Канальный уровень

Канальный уровень обеспечивает надежную передачу данных через физический канал. Канальный уровень оперирует блоками данных, называемыми кадрами (frame). В локальных сетях используется разделяемая среда передачи. Основным назначением канального уровня является прием кадра из сети и отправка его в сеть. При выполнении этой задачи канальный уровень осуществляет:

В технологии АТМ канальному уровню модели OSI соответствует уровень АТМ. Вместо прямой адресации по мере прохождения ячеек с информацией через коммутаторы АТМ в заголовках ячеек происходит преобразование идентификаторов виртуальных путей и каналов. Добавляется также новая функция: мультиплексирование и демультиплексирование ячеек. Для доступа к среде в локальных сетях используются два метода:

Метод случайного доступа основан на том, что любая станция сети пытается получить доступ к каналу передачи в необходимый для нее момент времени. Если канал занят, станция повторяет попытки доступа до его освобождения. Примером реализации этого метода является технология Ethernet. Метод маркерного доступа применяется в сетях Token-Ring, ArcNet, FDDI и lOOVG-AnyLan. Он основан на передаче от одной станции сети к другой маркера доступа. При получении маркера станция имеет право передать свою информацию. Особенностью этих методов является то, что все станции участвуют в передаче на равных основаниях. Технология АТМ для доступа, ж среде передачи использует метод фиксированных слотов. Большинство реализации транспортного механизма применяют транспортные кадры определенного размера, в которые упаковываются ячейки АТМ. Канальный уровень обеспечивает правильность передачи каждого кадра, добавляя к кадру его контрольную сумму. Получатель кадра проверяет достоверность полученных данных путем сравнения вычисленной и переданной с кадром контрольных сумм. Тем не менее, такая схема применяется не всегда. Например, в технологии АТМ формирование поля проверки ошибок в заголовке ячейки на передающей стороне, а также обнаружение ошибок и их исправление на приемной стороне" реализованы на физическом уровне. Функции канального уровня реализуются установленными в компьютерах сетевыми адаптерами и соответствующими драйверами, а; также различным коммуникационным оборудованием: мостами, коммутаторами, маршрутизаторами. Эти устройства должны:

В технологии АТМ на этом уровне формируется и удаляется заголовок ячейки. IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers, Институт электротехники и электроники) предложил другой, широко используемый, вариант модели OSI. IEEE-модель отличается тем, что в локальных сетях канальный уровень разделяется на два подуровня:

Уровень LLC отвечает за достоверную передачу кадров между станциями сети и взаимодействие с сетевым уровнем. МАС-уровень лежит ниже LLC-уров-ня и обеспечивает доступ к каналу передачи данных. Уровень LLC дает более высоким уровням возможность управлять качеством услуг. LLC обеспечивает сервис трех типов: Главной функцией МАС-уровня является обеспечение доступа к каналу. На этом уровне формируется физический адрес устройства, подсоединенного к каналу. Этот физический адрес также называется МАС-адресом. Каждое устройство сети, идентифицируется этим уникальным адресом, который присваивается всем сетевым интерфейсам устройства. МАС-адрес позволяет выполнять индивидуальную адресацию кадров, групповую и широковещательную. При передаче данных в сети отправитель указывает МАС-адрес получателя в передаваемом кадре. Кроме того, МАС-уровень должен согласовывать дуплексный режим работы уровня LLC с физическим уровнем. Для этого он буферизует кадры для передачи их по назначению в момент получения доступа к среде. Функции протоколов канального уровня различаются в зависимости от того, предназначен ли данный протокол для передачи информации в локальных или в глобальных сетях. Протоколы канального уровня в локальных сетях ориентируются на использование разделяемой между компьютерами среды передачи данных. Поэтому в этих протоколах имеется подуровень доступа к разделяемой среде. Хотя канальный уровень локальной сети и обеспечивает доставку кадра между любыми двумя узлами локальной сети, он делает это только в сети с совершенно определенной топологией связей, а именно, с той топологией, для которой он был разработан. К типовым топологиям, поддерживаемым тпротоко-лами канального уровня локальных сетей, относятся: общая шина, кольцо и звезда. Использование разделяемой среды делает процедуры управления потоком кадров ненужными в локальных сетях. Локальная сеть базовой топологии не может переполниться кадрами, так как узлы сети не могут начать отправку но-.вого кадра до приема предыдущего кадра станцией назначения. Еще одной особенностью протоколов канального уровня локальных сетей является широкое использование дейтаграммного метода доставки данных. Это объясняется хорошим качеством каналов связи, редко искажающим биты в передаваемых кадрах. Примерами протоколов канального уровня для локальных сетей являются Token Ring, Ethernet, Fast Ethernet, lOOVG-AnyLAN, FDDI. В глобальных сетях, которые редко обладают регулярной топологией, канальный уровень обеспечивает обмен сообщениями между двумя соседними компьютерами, соединенными отдельной линией связи. К таким протоколам типа "точка-точка" относятся РРР, SLIP" LAP-B и LAP-D. Эти протоколы не используют подуровень доступа к среде, но требуют процедур управления потоком кадров, так как промежуточные коммутаторы могут переполняться при слишком высокой интенсивности графика. Кроме того, из-за высокой степени зашумленности глобальных каналов связи в этих протоколах широко используются методы передачи данных с предварительным установлением соединения и повторной передачей кадров при их иска-жейиях и потерях. В технологии АТМ соединение реализуется механизмом виртуальных каналов и виртуальных путей, регламентированных на уровне АТМ. Каждое соединение имеет свои идентификаторы виртуального канала и виртуального пути. При этом один виртуальный путь может состоять из нескольких виртуальных каналов при необходимости передачи графика от различных пользователей.

              Следующая страница        Предыдущая страница        Главная страница