Control de enlace de datos de alto nivel

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El control de enlace de datos de alto nivel ( HDLC ) es un protocolo de capa de enlace de datos síncrono transparente de código orientado a bits desarrollado por la Organización Internacional de Normalización (ISO). El estándar para HDLC es ISO / IEC 13239: 2002.

HDLC proporciona un servicio orientado a la conexión y sin conexión .

HDLC se puede usar para conexiones punto a multipunto a través de los modos maestro-esclavo originales Modo de respuesta normal (NRM) y Modo de respuesta asincrónica (ARM), pero ahora se usan raramente; ahora se utiliza casi exclusivamente para conectar un dispositivo a otro , utilizando el modo equilibrado asincrónico (ABM).

Historia

HDLC se basa en IBM 's SDLC protocolo, que es el protocolo de capa 2 para de IBM Arquitectura de red de sistemas (SNA). Fue ampliado y estandarizado por la UIT como LAP (Procedimiento de acceso al enlace), mientras que ANSI nombró su versión esencialmente idéntica ADCCP .

La especificación HDLC no especifica la semántica completa de los campos de trama. Esto permite derivar de él otros estándares totalmente compatibles, y desde entonces han aparecido derivados en innumerables estándares. Se adoptó en la pila de protocolos X.25 como LAPB , en el protocolo V.42 como LAPM , en la pila de protocolos Frame Relay como LAPF y en la pila de protocolos ISDN como LAPD.

Los estándares ISO originales para HDLC son los siguientes:

• ISO 3309-1979 - Estructura del marco
• ISO 4335-1979 - Elementos de procedimiento
• ISO 6159-1980 - Clases de procedimiento no equilibradas
• ISO 6256-1981 - Clases equilibradas de procedimiento

ISO / IEC 13239: 2002, el estándar actual, reemplazó todas estas especificaciones.

HDLC fue la inspiración para el protocolo IEEE 802.2 LLC , y es la base del mecanismo de entramado utilizado con PPP en líneas síncronas, utilizado por muchos servidores para conectarse a una WAN , más comúnmente a Internet .

Una versión similar se utiliza como canal de control para líneas telefónicas multicanal E-carrier (E1) y SONET . Cisco HDLC utiliza técnicas de entramado HDLC de bajo nivel, pero agrega un campo de protocolo al encabezado HDLC estándar.

Encuadre

Las tramas HDLC se pueden transmitir a través de enlaces de comunicación en serie síncronos o asíncronos . Esos enlaces no tienen ningún mecanismo para marcar el comienzo o el final de un cuadro, por lo que se debe identificar el principio y el final de cada cuadro. Esto se hace mediante el uso de una secuencia única de bits como delimitador de trama, o bandera , y codificando los datos para garantizar que la secuencia de banderas nunca se vea dentro de una trama. Cada cuadro comienza y termina con un delimitador de cuadro. Un delimitador de fotograma al final de un fotograma también puede marcar el inicio del siguiente fotograma.

Tanto en enlaces síncronos como asíncronos, la secuencia de banderas es binaria "01111110" o hexadecimal 0x7E, pero los detalles son bastante diferentes.

Encuadre sincrónico

Debido a que una secuencia de banderas consta de seis bits 1 consecutivos, otros datos se codifican para garantizar que nunca contengan más de cinco bits 1 seguidos. Esto se realiza mediante relleno de bits : cada vez que aparecen cinco bits 1 consecutivos en los datos transmitidos, los datos se pausan y se transmite un bit 0.

El dispositivo receptor sabe que se está haciendo esto y, después de ver cinco bits 1 seguidos, el siguiente bit 0 se elimina de los datos recibidos. Si, en cambio, el sexto bit es 1, esto es una bandera (si el séptimo bit es 0) o un error (si el séptimo bit es 1). En el último caso, el procedimiento de recepción de tramas se aborta, para reiniciarse cuando se vea una bandera.

Este relleno de bits tiene un segundo propósito, el de garantizar un número suficiente de transiciones de señal. En los enlaces síncronos, los datos están codificados en NRZI , de modo que se transmite un bit 0 como un cambio en la señal en la línea y un bit de 1 bit se envía como sin cambio. Por tanto, cada bit 0 proporciona una oportunidad para que un módem receptor sincronice su reloj a través de un bucle de bloqueo de fase . Si hay demasiados bits 1 seguidos, el receptor puede perder la cuenta. El relleno de bits proporciona un mínimo de una transición por cada seis tiempos de bit durante la transmisión de datos y una transición por cada siete tiempos de bit durante la transmisión de una bandera.

Cuando no se transmiten tramas en un enlace síncrono simplex o full-duplex, se transmite continuamente un delimitador de tramas en el enlace. Esto genera una de dos formas de onda continuas, dependiendo del estado inicial:

La especificación HDLC permite que el bit 0 al final de un delimitador de trama se comparta con el inicio del siguiente delimitador de trama, es decir, "011111101111110". Algunos hardware no admiten esto.

Para la comunicación semidúplex o multipunto, donde varios transmisores comparten una línea, un receptor en la línea verá 1 bits inactivos continuos en el período entre tramas cuando no hay ningún transmisor activo.

HDLC transmite bytes de datos con el bit menos significativo primero (que no debe confundirse con el orden little-endian , que se refiere al orden de bytes dentro de un campo multibyte).

Encuadre asincrónico

Cuando se utiliza comunicación en serie asíncrona, como puertos seriales RS-232 estándar , el relleno de bits de estilo síncrono es inapropiado por varias razones:

• El relleno de bits no es necesario para garantizar un número adecuado de transiciones, ya que los bits de inicio y parada proporcionan que,
• Debido a que los datos están codificados en NRZ para la transmisión, en lugar de codificados en NRZI, la forma de onda codificada es diferente,
• RS-232 envía bits en grupos de 8, lo que hace que agregar bits individuales sea muy incómodo y
• Por la misma razón, solo es necesario codificar especialmente los bytes de las banderas ; no es necesario preocuparse por el patrón de bits que se extiende a lo largo de varios bytes.

En su lugar, la trama asíncrona utiliza "transparencia de octetos de control", también denominada " relleno de bytes " o "relleno de octetos". El octeto de límite de trama es 01111110, (0x7E en notación hexadecimal ). Un " octeto de escape de control " tiene el valor 0x7D (secuencia de bits '10111110', ya que RS-232 transmite primero el bit menos significativo). Si alguno de estos dos octetos aparece en los datos transmitidos, se envía un octeto de escape, seguido del octeto de datos original con el bit 5 invertido. Por ejemplo, el byte 0x7E se transmitiría como 0x7D 0x5E ("10111110 01111010"). Otros valores de octetos reservados (como XON o XOFF ) se pueden escapar de la misma forma si es necesario.

La "secuencia de aborto" 0x7D 0x7E finaliza un paquete con una secuencia de relleno de bytes incompleta, lo que obliga al receptor a detectar un error. Esto se puede utilizar para abortar la transmisión de paquetes sin posibilidad de que el receptor interprete el paquete parcial como válido.

Estructura

El contenido de una trama HDLC se muestra en la siguiente tabla:

Bandera	Habla a	Control	Información	FCS	Bandera
8 bits	8 o más bits	8 o 16 bits	Longitud variable, 8 × n bits	16 o 32 bits	8 bits

Tenga en cuenta que la bandera de fin de una trama puede ser (pero no tiene que ser) la bandera de inicio (inicio) de la siguiente trama.

Los datos generalmente se envían en múltiplos de 8 bits, pero solo algunas variantes lo requieren; otros teóricamente permiten alineaciones de datos en límites distintos de los de 8 bits.

La secuencia de verificación de tramas (FCS) es un CRC-CCITT de 16 bits o un CRC-32 de 32 bits calculado sobre los campos Dirección, Control e Información. Proporciona un medio por el cual el receptor puede detectar errores que pueden haber sido inducidos durante la transmisión de la trama, como bits perdidos, bits invertidos y bits extraños. Sin embargo, dado que los algoritmos utilizados para calcular el FCS son tales que la probabilidad de que ciertos tipos de errores de transmisión pasen desapercibidos aumenta con la longitud de los datos que se verifican en busca de errores, el FCS puede limitar implícitamente el tamaño práctico de la trama.

Si el cálculo del FCS del receptor no coincide con el del remitente, lo que indica que la trama contiene errores, el receptor puede enviar un paquete de reconocimiento negativo al remitente o no enviar nada. Después de recibir un paquete de reconocimiento negativo o de esperar un paquete de reconocimiento positivo, el remitente puede retransmitir la trama fallida.

El FCS se implementó porque muchos de los primeros enlaces de comunicación tenían una tasa de error de bits relativamente alta , y el FCS podía calcularse fácilmente mediante un sistema de circuitos o software simple y rápido. En la actualidad, otros protocolos utilizan ampliamente esquemas de corrección de errores hacia adelante más efectivos .

Tipos de estaciones (computadoras) y modos de transferencia de datos

El control de enlace de datos síncrono ( SDLC ) se diseñó originalmente para conectar una computadora con múltiples periféricos a través de un bus multipunto . El "modo de respuesta normal" original es un modo maestro-esclavo en el que la computadora (o terminal principal ) da permiso a cada periférico ( terminal secundario ) para hablar por turno. Debido a que toda la comunicación es hacia o desde el terminal primario, las tramas incluyen solo una dirección, la del terminal secundario; al terminal principal no se le asigna una dirección. Hay una distinción entre los comandos enviados por el primario a un secundario y las respuestas.enviado por un secundario al primario, pero esto no se refleja en la codificación; los comandos y las respuestas son indistinguibles excepto por la diferencia en la dirección en la que se transmiten.

El modo de respuesta normal permite que el enlace secundario a primario se comparta sin contención , ya que el primario otorga permiso a los secundarios para transmitir uno a la vez. También permite la operación a través de enlaces de comunicación semidúplex , siempre que el primario sepa que puede no transmitir cuando haya dado permiso a un secundario.

El modo de respuesta asíncrona es una adición de HDLC ^[1] para su uso en enlaces full-duplex . Si bien conserva la distinción primario / secundario, permite que el secundario transmita en cualquier momento. Por lo tanto, debe haber algún otro mecanismo para garantizar que varios secundarios no intenten transmitir al mismo tiempo (o solo un secundario).

El modo equilibrado asíncrono agrega el concepto de un terminal combinado que puede actuar como primario y secundario. Desafortunadamente, este modo de operación tiene algunas sutilezas de implementación. Mientras que a las tramas más comunes enviadas no les importa si están en una trama de comando o de respuesta, algunas esenciales sí (en particular, la mayoría de tramas no numeradas y cualquier trama con el bit P / F establecido), y el campo de dirección de una trama recibida debe ser examinado para determinar si contiene un comando (la dirección recibida es la nuestra) o una respuesta (la dirección recibida es la del otro terminal).

Esto significa que el campo de dirección no es opcional, incluso en enlaces punto a punto donde no es necesario eliminar la ambigüedad del par con el que se está hablando. Algunas variantes de HDLC amplían el campo de dirección para incluir direcciones de origen y destino, o un bit de comando / respuesta explícito.

Operaciones HDLC y tipos de tramas

Se pueden distinguir tres tipos fundamentales de tramas HDLC:

• Las tramas de información, o tramas I , transportan datos de usuario desde la capa de red. También pueden incluir información sobre el flujo y el control de errores acumulada en los datos.
• Las tramas de supervisión, o tramas S , se utilizan para controlar el flujo y los errores cuando el transporte a cuestas es imposible o inapropiado, como cuando una estación no tiene datos para enviar. Los marcos S no tienen campos de información.
• Las tramas no numeradas, o tramas U , se utilizan para diversos fines, incluida la gestión de enlaces. Algunos marcos en U contienen un campo de información, según el tipo.

Campo de control

El formato general del campo de control es:

Campos de control HDLC

7	6	5	4	3	2	1	0
N (R) No de secuencia de recepción.			P / F	N (S) Enviar secuencia no.			0	I-marco
N (R) No de secuencia de recepción.			P / F	tipo		0	1	Marco en S
tipo			P / F	tipo		1	1	Marco en U

También hay formas extendidas (de dos bytes) de tramas I y S. Nuevamente, el bit menos significativo (más a la derecha en esta tabla) se envía primero.

Campos de control HDLC extendidos

15	14	13	12	11	10	9	8		7	6	5	4	3	2	1	0
N (R) No de secuencia de recepción.							P / F		N (S) Enviar secuencia no.							0	Marco en I extendido
N (R) No de secuencia de recepción.							P / F		0	0	0	0	tipo		0	1	Bastidor en S extendido

Bit P / F

Poll / Final es un solo bit con dos nombres. Se llama Encuesta cuando forma parte de un comando (establecido por la estación principal para obtener una respuesta de una estación secundaria) y Final cuando es parte de una respuesta (establecido por la estación secundaria para indicar una respuesta o el final de la transmisión). En todos los demás casos, la parte está clara.

El bit se utiliza como un token que se pasa de un lado a otro entre las estaciones. Solo debe existir un token a la vez. El secundario solo envía una final cuando ha recibido una encuesta del primario. El primario solo envía una encuesta cuando ha recibido un final de regreso del secundario, o después de un tiempo de espera que indica que el bit se ha perdido.

• En NRM, la posesión del token de sondeo también otorga el permiso secundario direccionado para transmitir. El secundario establece el bit F en su última trama de respuesta para otorgar permiso para transmitir. (Es equivalente a la palabra "Over" en el procedimiento de voz por radio ).
• En ARM y ABM, el bit P fuerza una respuesta. En estos modos, el secundario no necesita esperar a que se transmita una encuesta, por lo que el bit final puede incluirse en la primera respuesta después de la encuesta.
• Si no se recibe respuesta a un bit P en un período de tiempo razonable, la estación primaria agota el tiempo de espera y envía P nuevamente.
• El bit P / F está en el corazón del esquema de retransmisión del punto de control básico que se requiere para implementar HDLC; todas las demás variantes (como el marco en S de REJ) son opcionales y solo sirven para aumentar la eficiencia. Siempre que una estación recibe un bit P / F, puede suponer que las tramas que envió antes de que transmitiera por última vez el bit P / F y que aún no haya recibido acuse de recibo nunca llegarán, por lo que deben retransmitirse.

Cuando se opera como una estación combinada, es importante mantener la distinción entre los bits P y F, porque puede haber dos ciclos de puntos de control operando simultáneamente. El bit AP que llega en un comando desde la estación remota no responde a nuestro bit P; solo un bit F que llega como respuesta es.

N (R), el número de secuencia de recepción

Tanto las tramas I como las S contienen un número de secuencia de recepción N (R). N (R) proporciona un acuse de recibo positivo para la recepción de tramas I desde el otro lado del enlace. Su valor es siempre la primera trama aún no recibida; reconoce que se han recibido todas las tramas con valores N (S) hasta N (R) -1 (módulo 8 o módulo 128) e indica los N (S) de la siguiente trama que espera recibir.

N (R) opera de la misma manera ya sea que sea parte de un comando o una respuesta. Una estación combinada solo tiene un espacio de número de secuencia.

N (S), el número de secuencia de la trama enviada

Esto se incrementa para tramas I sucesivas, módulo 8 o módulo 128. Dependiendo del número de bits en el número de secuencia, hasta 7 o 127 tramas I pueden estar esperando reconocimiento en cualquier momento.

I-Frames (datos de usuario)

Las tramas de información, o tramas I , transportan datos de usuario desde la capa de red. Además, también incluyen información de control de errores y de flujo acumulada en los datos. Los subcampos del campo de control definen estas funciones.

El bit menos significativo (primero transmitido) define el tipo de trama. 0 significa un I-frame. Excepto por la interpretación del campo P / F, no hay diferencia entre una trama I de comando y una trama I de respuesta; cuando P / F es 0, las dos formas son exactamente equivalentes.

S-frames (control)

Las tramas de supervisión, o 'tramas S', se utilizan para el control de flujo y errores siempre que el transporte a cuestas es imposible o inapropiado, como cuando una estación no tiene datos para enviar. Las tramas S en HDLC no tienen campos de información, aunque algunos protocolos derivados de HDLC utilizan campos de información para el "rechazo multiselectivo".

El campo de control de la trama S incluye un "10" inicial que indica que es una trama S. A esto le sigue un tipo de 2 bits, un bit de sondeo / final y un número de secuencia de 3 bits. (O un campo de relleno de 4 bits seguido de un número de secuencia de 7 bits).

Los primeros 2 bits (menos significativos) significan que es una trama S. Todas las tramas S incluyen un bit P / F y un número de secuencia de recepción como se describe anteriormente. Excepto por la interpretación del campo P / F, no hay diferencia entre una trama S de comando y una trama S de respuesta; cuando P / F es 0, las dos formas son exactamente equivalentes.

Recibir listo (RR)

• Valor de bit = 00 (0x00 para coincidir con el orden de bits del campo de tipo de tabla anterior ^[2] )
• Indica que el remitente está listo para recibir más datos (cancela el efecto de un RNR anterior).
• Envíe este paquete si necesita enviar un paquete pero no tiene una trama I para enviar.
• Una estación primaria puede enviar esto con el bit P configurado para solicitar datos de una estación secundaria.
• Un terminal secundario puede usar esto con el bit F configurado para responder a una encuesta si no tiene datos para enviar.

Recibir no listo (RNR)

• Valor de bit = 10 (0x04 para que coincida con el orden de bits del campo de tipo de tabla anterior ^[3] )
• Acepte algunos paquetes pero solicite que no se envíen más hasta nuevo aviso.
• Puede usarse como RR con el bit P configurado para solicitar el estado de una estación secundaria
• Puede usarse como RR con el bit F configurado para responder a una encuesta si la estación está ocupada.

Rechazar (REJ)

• Valor de bit = 01 (0x08 para coincidir con el orden de bits del campo de tipo de tabla anterior ^[4] )
• Solicita la retransmisión inmediata comenzando con N (R).
• Enviado en respuesta a un intervalo de número de secuencia observado; por ejemplo, después de ver I1 / I2 / I3 / I5, envíe REJ4.
• Opcional para generar; una implementación de trabajo puede usar solo RR.

Rechazo selectivo (SREJ)

• Valor de bit = 11 (0x0c para coincidir con el orden de bits del campo de tipo de tabla anterior)
• Solicita la retransmisión de solo la trama N (R).
• No es compatible con todas las variantes de HDLC.
• Opcional para generar; una implementación de trabajo puede usar solo RR, o solo RR y REJ.

Marcos en U

Las tramas no numeradas, o tramas U , se utilizan principalmente para la gestión de enlaces, aunque algunas se utilizan para transferir datos de usuario. Intercambian información de control y gestión de sesiones entre dispositivos conectados, y algunos marcos en U contienen un campo de información, que se utiliza para la información de gestión del sistema o los datos del usuario. Los primeros 2 bits (11) significan que es un marco en U. Los cinco tipos de bits (2 antes del bit P / F y 3 bits después del bit P / F) pueden crear 32 tipos diferentes de tramas U. En algunos casos, la misma codificación se usa para diferentes cosas como un comando y una respuesta.

Configuración de modo

Los distintos modos se describen en § Configuraciones de enlaces . En resumen, hay dos modos no operativos (modo de inicialización y modo desconectado) y tres modos operativos (respuesta normal, respuesta asíncrona y modos equilibrados asíncronos) con números de secuencia de 3 bits o 7 bits (extendidos).

Respuesta en modo desconectado (DM)

Cuando el secundario está desconectado (el estado predeterminado en el encendido), envía esta respuesta genérica a cualquier encuesta (marco de comando con la bandera de encuesta establecida) excepto un comando de configuración de modo aceptable. Alternativamente, puede dar una respuesta FRMR a un comando de establecimiento de modo inaceptable.

Respuesta de reconocimiento sin numerar (UA)

Esta es la respuesta del secundario a un comando de ajuste de modo aceptable, lo que indica que ahora está en el modo solicitado.

Comando Set ... mode (SNRM, SARM, SABM)

Coloque el secundario en el modo especificado, con números de secuencia de 3 bits (campo de control de 1 byte). El secundario reconoce con UA. Si el secundario no implementa el modo, responde con DM o FRMR.

Establecer ... comando de modo extendido (SNRME, SARME, SABME)

Coloque el secundario en el modo especificado, con números de secuencia de 7 bits (campo de control de 2 bytes).

Comando de modo de ajuste (SM)

Conjunto de modo genérico, nuevo en ISO / IEC 13239, que utiliza un campo de información para seleccionar parámetros. ISO / IEC 13239 agregó muchas opciones adicionales a HDLC, incluidos números de secuencia de 15 y 31 bits, que solo se pueden seleccionar con este comando.

Comando de desconexión (DISC)

Este comando hace que el secundario reconozca con UA ​​y se desconecte (ingrese al modo desconectado). Se pierden las tramas no reconocidas.

Solicitar respuesta de desconexión (RD)

Esta respuesta solicita al primario que envíe un comando DISC. El primario debe hacerlo de inmediato, pero puede demorarse lo suficiente para garantizar que se reconozcan todos los marcos pendientes.

Establecer el comando del modo de inicialización (SIM)

Este comando, que rara vez se implementa, se utiliza para realizar una inicialización secundaria específica, como la descarga de firmware . Lo que sucede en el modo de inicialización no se especifica de otra manera en el estándar HDLC.

Solicitar respuesta al modo de inicialización (RIM)

Esto solicita al primario que envíe SIM e inicialice el secundario. Se envía en lugar de DM si el secundario requiere inicialización.

Transferencia de información

Estas tramas se pueden utilizar como parte de la transferencia de información normal.

Información sin numerar (UI)

Esta trama (comando o respuesta) comunica los datos del usuario, pero sin reconocimiento ni retransmisión en caso de error.

UI con verificación de encabezado (UIH)

Esta trama (comando o respuesta), una adición de ISO / IEC 13239 y rara vez se usa, es como la interfaz de usuario pero también excluye la protección CRC. El polinomio CRC solo cubre un prefijo de longitud configurable ("encabezado") de la trama; no se detectan errores en el resto de la trama.

Comando de encuesta no numerada (ARRIBA)

Este comando solicita una respuesta del secundario. Con el bit de encuesta establecido, actúa como cualquier otra trama de encuesta, sin el reconocimiento que debe incluirse en la trama I o S. Con el bit de sondeo limpio, tiene un significado especial en el modo de respuesta normal: el secundario puede responder, aunque no haya recibido el bit de sondeo. Esto rara vez se usa en HDLC, pero se usó en el IBM SDLC original como un sustituto de la falta de modo de respuesta asincrónica; donde el canal de comunicación podría manejar respuestas simultáneas, el primario enviaría periódicamente UP a la dirección de transmisión para recopilar cualquier respuesta pendiente.

Recuperación de errores

Respuesta de rechazo de trama (FRMR)

La respuesta FRMR contiene una descripción de la trama inaceptable, en un formato estandarizado. Los primeros 1 o 2 bytes son una copia del campo de control rechazado, los siguientes 1 o 2 contienen los números de secuencia de envío y recepción actuales del secundario (y una bandera que indica que la trama fue una respuesta, aplicable solo en modo balanceado), y el Los siguientes 4 o 5 bits son indicadores de error que indican el motivo del rechazo. El secundario repite la misma respuesta FRMR a cada sondeo hasta que el error se borra mediante un comando de configuración de modo o RSET. Las banderas de error son:

• W: el tipo de trama (campo de control) no se comprende o no se implementa.
• X: el tipo de trama no se entiende con un campo de información no vacío, pero había uno presente.
• Y: el marco incluyó un campo de información que es más grande de lo que puede aceptar el secundario.
• Z: la trama incluía un número de secuencia de recepción no válido N (R), uno que no está entre el valor recibido anteriormente y el número de secuencia más alto transmitido. (Este error no se puede eliminar al recibir RSET, pero se puede eliminar enviando RSET).
• V: la trama incluía un número de secuencia de envío no válido N (S), mayor que el último número reconocido más el tamaño de la ventana de transmisión. Este error solo es posible si se ha negociado un tamaño de ventana de transmisión menor que el máximo.
• Los indicadores de error normalmente se rellenan con 0 bits hasta un límite de 8 bits, pero HDLC permite tramas que no son múltiplos de un byte de longitud.

Comando de reinicio (RSET)

El comando RSET hace que un secundario restablezca su número de secuencia de recepción, por lo que la siguiente trama esperada es el número de secuencia 0. Esta es una posible alternativa al envío de un nuevo comando de configuración de modo, que restablece ambos números de secuencia. Se reconoce con UA, como un comando de ajuste de modo.

Descubrimiento entre pares

Identificación de intercambio (XID)

Un comando XID incluye un campo de información que especifica las capacidades del primario; el secundario responde con una respuesta XID especificando sus capacidades. Esto se hace normalmente antes de enviar un comando de ajuste de modo. La Arquitectura de red de sistemas definió un formato para el campo de información, en el que el bit más significativo del primer byte es claro (0), pero las implementaciones HDLC normalmente implementan la variante definida en ISO 8885, que tiene el bit más significativo del primer conjunto de bytes. (1).

PRUEBA

Un comando TEST es simplemente un comando ping con fines de depuración. La carga útil del comando TEST se devuelve en la respuesta TEST.

Definido en otros estándares

Más información: Control de enlace de datos síncrono § Funciones de SLDC que no están en HDLC

Hay varias tramas U que no forman parte de HDLC, pero que están definidas en otros estándares relacionados.

No reservado (NR0, NR1, NR2, NR3)

Los comandos y respuestas "no reservados" están garantizados por el estándar HDLC para estar disponibles para otros usos.

Ack sin conexión (AC0, AC1)

Estos se definen en el estándar de control de enlace lógico IEEE 802.2 .

Configurar (CFGR)

Este comando se definió en SDLC para la depuración. Tenía una carga útil de 1 byte que especificaba un modo de prueba no estándar para el secundario. Los números pares deshabilitaron el modo, mientras que los números impares lo habilitaron. Una carga útil de 0 inhabilitó todos los modos de prueba. El secundario normalmente reconoció un comando de configuración haciéndolo eco en respuesta.

Respuesta de baliza (BCN)

Esta respuesta se definió en SDLC para indicar una falla en las comunicaciones. Un secundario que no recibió ninguna trama durante mucho tiempo comenzaría a enviar un flujo de respuestas de baliza, lo que permitiría localizar una falla unidireccional. Tenga en cuenta que ISO / IEC 13239 asigna a UIH la misma codificación que BCN.

Configuraciones de enlaces

Las configuraciones de enlaces se pueden clasificar como:

• Desequilibrado , que consta de un terminal primario y uno o más terminales secundarios.
• Equilibrado , que consta de dos terminales pares.

Las tres configuraciones de enlace son:

• El modo de respuesta normal (NRM) es una configuración no balanceada en la que solo el terminal primario puede iniciar la transferencia de datos. Los terminales secundarios transmiten datos solo en respuesta a los comandos del terminal primario. El terminal primario sondea cada terminal secundario para darle la oportunidad de transmitir cualquier dato que tenga.
• El modo de respuesta asincrónica (ARM) es una configuración no balanceada en la que los terminales secundarios pueden transmitir sin permiso del terminal principal. Sin embargo, todavía hay un terminal primario distinguido que conserva la responsabilidad de la inicialización de la línea, la recuperación de errores y la desconexión lógica.
• El modo equilibrado asíncrono (ABM) es una configuración equilibrada en la que cualquiera de las estaciones puede inicializar, supervisar, recuperarse de errores y enviar tramas en cualquier momento. No existe una relación maestro / esclavo. El DTE ( equipo terminal de datos ) y el DCE ( equipo de terminación de circuito de datos ) se tratan como iguales. El iniciador del modo equilibrado asincrónico envía un SABM.

Una configuración de enlace adicional es el modo Desconectado . Este es el modo en el que se encuentra una estación secundaria antes de que la principal la inicialice o cuando se desconecta explícitamente. En este modo, el secundario responde a casi todas las tramas que no sean un comando de ajuste de modo con una respuesta de "Modo desconectado". El propósito de este modo es permitir que el primario detecte de manera confiable que un secundario esté apagado o reiniciado.

Repertorio de comando y respuesta HDLC

El conjunto mínimo requerido para la operación es:

• Comandos: I, RR, RNR, DISC y uno de SNRM, SARM o SABM
• Respuestas: I, RR, RNR, UA, DM, FRMR

Operaciones básicas

• Cualquiera de los lados puede solicitar la inicialización. Cuando el primario envía uno de los seis comandos de configuración de modo,:
  • Señala al otro lado que se solicita la inicialización
  • Especifica el modo, NRM, ABM, ARM
  • Especifica si se utilizan números de secuencia de 3 o 7 bits.

El módulo HDLC en el otro extremo transmite la trama (UA) cuando se acepta la solicitud. Si la solicitud es rechazada, envía una trama de modo de desconexión (DM).

Extensiones funcionales (opciones)

• Para circuitos conmutados
  • Comandos: ADD - XID
  • Respuestas: ADD - XID, RD
• Para los comandos y respuestas simultáneos bidireccionales se ADD - REJ
• Para comandos y respuestas de retransmisión de un solo cuadro: ADD - SREJ
• Para comandos de información y respuestas: ADD - Ul
• Para inicialización
  • Comandos: AGREGAR - SIM
  • Respuestas: ADD - RIM
• Para sondeos grupales
  • Comandos: AGREGAR - ARRIBA
• Direccionamiento extendido
• Eliminar marcos de respuesta I
• Eliminar cuadros de Command I
• Numeración extendida
• Para restablecimiento de modo (solo ABM), los comandos son: ADD - RSET
• Los comandos y respuestas de prueba de enlace de datos son: AÑADIR - PRUEBA
• Solicitar desconexión. Las respuestas son ADD - RD
• FCS de 32 bits

Repertorio de comandos y respuestas HDLC

Tipo de marco	Nombre	Comando / Respuesta	Descripción	Info	Formato de campo C
					7	6	5	4	3	2	1	0
Información (I)		C / R	Datos de intercambio de usuarios		N (R)			P / F	N (S)			0
Supervisor (S)	Recibir listo (RR)	C / R	Reconocimiento positivo	Listo para recibir I-frame N (R)	N (R)			P / F	0	0	0	1
	Recibir no listo (RNR)	C / R	Reconocimiento positivo	No listo para recibir	N (R)			P / F	0	1	0	1
	Rechazar (REJ)	C / R	Reconocimiento negativo	Retransmitir comenzando con N (R)	N (R)			P / F	1	0	0	1
	Rechazo selectivo (SREJ)	C / R	Reconocimiento negativo	Retransmitir solo N (R)	N (R)			P / F	1	1	0	1

Fotogramas sin numerar

Las tramas no numeradas se identifican porque los dos bits más bajos son 1. Con la bandera P / F, eso deja 5 bits como tipo de trama. Aunque se utilizan menos de 32 valores, algunos tipos tienen diferentes significados según la dirección en la que se envían: como comando o como respuesta. La relación entre el comando DISC (desconectar) y la respuesta RD (solicitar desconexión) parece lo suficientemente clara, pero la razón para hacer que el comando SARM sea numéricamente igual a la respuesta DM es oscura.

Nombre	Comando / Respuesta	Descripción	Info	Formato de campo C
				7	6	5	4	3	2	1	0
Establecer el modo de respuesta normal SNRM	C	Modo de ajuste	Utilice un número de secuencia de 3 bits	1	0	0	PAG	0	0	1	1
SNRM extendió SNRME	C	Modo de ajuste; extendido	Utilice un número de secuencia de 7 bits	1	1	0	PAG	1	1	1	1
Establecer el modo de respuesta asincrónica SARM	C	Modo de ajuste	Utilice un número de secuencia de 3 bits	0	0	0	PAG	1	1	1	1
SARM extendido SARME	C	Modo de ajuste; extendido	Utilice un número de secuencia de 7 bits	0	1	0	PAG	1	1	1	1
Establecer SABM en modo equilibrado asíncrono	C	Modo de ajuste	Utilice un número de secuencia de 3 bits	0	0	1	PAG	1	1	1	1
SABM ampliado SABME	C	Modo de ajuste; extendido	Utilice un número de secuencia de 7 bits	0	1	1	PAG	1	1	1	1
Modo de ajuste SM	C	Modo de ajuste, genérico	Nuevo en ISO 13239	1	1	0	PAG	0	0	1	1
Establecer el modo de inicialización SIM	C	Inicializar la función de control de enlace en la estación direccionada		0	0	0	PAG	0	1	1	1
Solicitar modo de inicialización RIM	R	Se necesita inicialización	Solicitud de comando SIM	0	0	0	F	0	1	1	1
Desconectar DISCO	C	Terminar la conexión de enlace lógico	Los fotogramas I y S futuros devuelven DM	0	1	0	PAG	0	0	1	1
Solicitar desconectar RD	R	Solicitud de comando DISC		0	1	0	F	0	0	1	1
Acuse de recibo no numerado UA	R	Reconozca la aceptación de uno de los comandos del modo de ajuste.		0	1	1	F	0	0	1	1
Modo de desconexión DM	R	Responder en modo desconectado	Se requiere un conjunto de modos	0	0	0	F	1	1	1	1
Sin numerar información de la interfaz de usuario	C / R	Datos no reconocidos	Tiene una carga útil	0	0	0	P / F	0	0	1	1
UI con verificación de encabezado UIH	C / R	Datos no reconocidos	Nuevo en ISO 13239	1	1	1	P / F	1	1	1	1
Encuesta sin numerar ARRIBA	C	Se utiliza para solicitar información de control.		0	0	1	PAG	0	0	1	1
Restablecer RSET	C	Utilizado para la recuperación	Restablece N (R) pero no N (S)	1	0	0	PAG	1	1	1	1
Identificación de intercambio XID	C / R	Se utiliza para solicitar / informar capacidades		1	0	1	P / F	1	1	1	1
Prueba TEST	C / R	Intercambie campos de información idénticos para realizar pruebas		1	1	1	P / F	0	0	1	1
Rechazo de trama FRMR	R	Informar la recepción de un marco inaceptable		1	0	0	F	0	1	1	1
No reservado 0 NR0	C / R	No estandarizado	Para uso de la aplicación	0	0	0	P / F	1	0	1	1
No reservado 1 NR1	C / R	No estandarizado	Para uso de la aplicación	1	0	0	P / F	1	0	1	1
No reservado 2 NR2	C / R	No estandarizado	Para uso de la aplicación	0	1	0	P / F	1	0	1	1
No reservado 3 NR3	C / R	No estandarizado	Para uso de la aplicación	1	1	0	P / F	1	0	1	1
Ack sin conexión, seq 0 AC0	C / R	No forma parte de HDLC	Extensión IEEE 802.2 LLC	0	1	1	P / F	0	1	1	1
Ack sin conexión, seq 1 AC1	C / R	No forma parte de HDLC	Extensión IEEE 802.2 LLC	1	1	1	P / F	0	1	1	1
Configurar para prueba CFGR	C / R	No forma parte de HDLC	Fue parte de SDLC	1	1	0	P / F	0	1	1	1
Baliza BCN	R	No forma parte de HDLC	Fue parte de SDLC	1	1	1	F	1	1	1	1

Tramas HDLC U, por codificación binaria

Formato de campo C								Mando	Respuesta		Formato de campo C								Mando	Respuesta
0	1	2	3	4	5	6	7				0	1	2	3	4	5	6	7
1	1	0	0	P / F	0	0	0	Interfaz de usuario			1	1	1	0	P / F	0	1	0	(no usado)
1	1	0	0	P / F	0	0	1	SNRM			1	1	1	0	P / F	0	1	1	CFGR †
1	1	0	0	P / F	0	1	0	DESCT	RD		1	1	1	0	P / F	1	0	X	(no usado)
1	1	0	0	P / F	0	1	1	SM *			1	1	1	0	P / F	1	1	X	AC0 – AC1 †
1	1	0	0	P / F	1	0	0	ARRIBA			1	1	1	1	P / F	0	0	0	SARM	DM
1	1	0	0	P / F	1	0	1	(no usado)			1	1	1	1	P / F	0	0	1	RSET
1	1	0	0	P / F	1	1	0		UA		1	1	1	1	P / F	0	1	0	SARME
1	1	0	0	P / F	1	1	1	PRUEBA			1	1	1	1	P / F	0	1	1	SNRME
1	1	0	1	P / F	0	X	X	NR0 – NR3			1	1	1	1	P / F	1	0	0	SABM
1	1	0	1	P / F	1	X	X	(no usado)			1	1	1	1	P / F	1	0	1	XID
1	1	1	0	P / F	0	0	0	SIM	BORDE		1	1	1	1	P / F	1	1	0	SABME
1	1	1	0	P / F	0	0	1		FRMR		1	1	1	1	P / F	1	1	1	UIH *
																				BCN †

^* ^ ^ Adición de ISO / IEC 13239

^† ^ ^ ^ No forma parte de HDLC

Los marcos UI, UIH, XID, TEST contienen una carga útil y se pueden usar como comandos y respuestas. El comando SM y la respuesta FRMR también contienen una carga útil.

• Un marco de IU contiene información del usuario, pero a diferencia de un marco I, no se reconoce ni se retransmite si se pierde.
• Una trama UIH (una adición de ISO / IEC 13239) es como una trama UI, pero además aplica la secuencia de verificación de tramas solo a un prefijo de longitud especificada de la trama; los errores de transmisión después de este prefijo no se detectan.
• La trama XID se utiliza para intercambiar capacidades de terminal. La Arquitectura de red de sistemas definió un formato, pero la variante definida en ISO 8885 se usa más comúnmente. Un primario anuncia sus capacidades con un comando XID y un secundario devuelve sus propias capacidades en una respuesta XID.
• El marco TEST es simplemente un comando ping con fines de depuración. La carga útil del comando TEST se devuelve en la respuesta TEST.
• El comando SM (una adición de ISO / IEC 13239) es un comando genérico de "modo de ajuste" que incluye un campo de información (en el mismo formato ISO 8885 que XID) que especifica parámetros. Esto permite que se negocien valores de parámetros (como números de secuencia de 15 y 31 bits) y parámetros como tamaños de ventana y tamaños de trama máximos no expresables por los comandos estándar de seis modos.
• La respuesta FRMR contiene una descripción de la trama inaceptable, en un formato estandarizado. Los primeros 1 o 2 bytes son una copia del campo de control rechazado, los siguientes 1 o 2 contienen los números de secuencia de envío y recepción actuales del secundario, y los siguientes 4 o 5 bits son indicadores de error que indican el motivo del rechazo.

Ver también

• Protocolo punto a punto
• IP de línea serie

Notas

1. ( Friend et al. 1988 , p. 191)
2. http://www.euclideanspace.com/coms/protocol/x25/link/f_types/index.htm#rr
3. http://www.euclideanspace.com/coms/protocol/x25/link/f_types/index.htm#rnr
4. http://www.euclideanspace.com/coms/protocol/x25/link/f_types/index.htm#rej

Referencias

• Amigo, George E .; Fike, John L .; Baker, H. Charles; Bellamy, John C. (1988). Comprensión de las comunicaciones de datos (2ª ed.). Indianápolis: Howard W. Sams & Company. ISBN 0-672-27270-9.
• Stallings, William (2004). Comunicaciones informáticas y de datos (7ª ed.). Río Upper Saddle: Pearson / Prentice Hall. ISBN 978-0-13-100681-2.
• S. Tanenbaum, Andrew (2005). Redes informáticas (4ª ed.). 482, FIE, Patparganj, Delhi 110 092: Dorling Kindersley (India) Pvt. Ltd., licencias de Pearson Education en el sur de Asia. ISBN 81-7758-165-1.

Enlaces externos

• RFC 2687, estándar propuesto, PPP en un marco similar al HDLC orientado en tiempo real
• RFC 1662, estándar 51, PPP en marcos similares a HDLC
• Conferencias sobre comunicación de datos de Manfred Lindner - Parte HDLC
• Formato de paquete HDLC y otra información
• La familia de protocolos HDLC
• ISO 3309: 1984 Sistemas de procesamiento de información — Comunicación de datos — Procedimientos de control de enlace de datos de alto nivel — Estructura de trama ( archivada )
• ISO 4335: 1984 Comunicación de datos — Procedimientos de control de enlace de datos de alto nivel — Consolidación de elementos de procedimientos ( archivado )
• ISO / IEC 13239: 2002