High-Level Data Link Control

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
(Weitergeleitet von HDLC)

High-Level Data Link Control (HDLC) ist ein von der ISO normiertes Netzwerkprotokoll ISO/IEC 13239:2002. Es ist innerhalb des ISO/OSI-Modells in Schicht 2, der Sicherungsschicht, einzugliedern. HDLC basiert in seiner Grundstruktur auf dem SDLC-Protokoll von IBM, darüber hinaus gibt es das proprietäre Cisco-HDLC.

Eigenschaften

Der HDLC-Standard besteht aus:

Cisco HDLC:

  • Wie HDLC, aber durch Einfügen eines proprietären Feldes (2 Byte zwischen den Feldern "Control" und "Information") wird das Layer-3-Protokoll der nachfolgenden Daten angegeben und eine Multiprotokoll-Umgebung möglich.
  • Kommunikation zwischen Cisco-HDLC und anderen HDLC-Geräten ist nicht möglich.

Das HDLC-Datenformat ist typisch für ein bitorientiertes Protokoll ohne die Möglichkeit der Authentifizierung. Es ermöglicht Punkt-zu-Punkt-Verbindungen und Punkt-zu-Multipunkt-Verbindungen.

Blockaufbau

Es besteht aus dem Opening flag (Blockbegrenzung) '01111110' (hexadezimal 0x7E), das mit 8 Bits dargestellt wird. Danach folgt das Address field (Adressfeld) mit nochmal 8 Bits oder alternativ ein erweitertes Adressfeld mit einem Vielfachen von 8 Bit, gekennzeichnet durch eine 0 an der Bitposition 1. An dritter Stelle kommt das Control field (Steuerfeld) mit 8 oder 16 Bits. Dann folgt das Information field (Datenfeld), das eine variable Länge (Vielfaches von 8 Bit) hat. Das Frame check sequence field (Blockprüfung) besteht aus 16 Bits und enthält eine Prüfsumme der übertragenen Daten (CCITT CRC-16), dessen Binärstellen nach der Berechnung und vor der Übertragung beim Sender mit 0xFFFF XOR-verknüpft werden. Alternativ kann das Schieberegister, welches zur CRC-Berechnung dient, auch vor der Berechnung mit Einsen gefüllt werden. Durch diese Modifikation entsteht eine robustere Prüfsumme, die auch gegen Anfügen und Löschen von Nullen schützt. Der Empfänger vergleicht nach der Division mit 0001 1101 0000 1111 statt mit 0. Zuletzt folgt das Closing flag (Blockbegrenzung) mit nochmals 8 Bits ('01111110').

Flag Address Control Information Frame Check Sequence Flag
01111110 XXXXXXXX XXXXXXXX ... XXXXXXXX XXXXXXXX 01111110

Um zu vermeiden, dass innerhalb des Datenbereichs oder der Prüfsumme das Opening flag bzw. Closing flag auftritt, wird Bitstopfen (bit stuffing) oder zero insertion angewandt. Dies bedeutet, dass innerhalb des Rahmens nach fünfmaligem Auftauchen der '1' eine '0' eingefügt wird, um eine Verwechslung mit einem Flag zu verhindern. Auf Empfängerseite wird eine '0' nach fünfmaligem Auftreten der '1' einfach wieder gelöscht.

Es gibt jedoch zwei Sonderzeichen, die verwendet werden können:

Kodierung Bedeutung
01111111 frame abortion
111111111111111 channel not active

Blocktypen

Es gibt drei verschiedene Dateneinheiten, die sich im Aufbau des control field (Steuerungs-Feldes) unterscheiden:

I-Rahmen (Information frames) - zur Datenübertragung

Bit 1 2 3 4 5 6 7 8
0 Sende-Sequenznummer Poll/Final Bit Empfangs-Sequenznummer

S-Rahmen (Supervisory frames) - zur Steuerung des Datenflusses

Bit 1 2 3 4 5 6 7 8
1 0 Funktions-Bits Poll/Final Bit Empfangs-Sequenznummer

Die Funktions-Bits des S-Rahmens werden wie folgt kodiert:

Kodierung Befehl Bedeutung
00 Receive-Ready zum Empfang weiterer Daten bereit; quittiert erfolgreichen Empfang der bisherigen Pakete
01 Receive-Not-Ready keine weiteren Daten senden
10 Reject alle Daten ab der angegebenen Sequenznummer wiederholen
11 Selective-Reject den Datenrahmen mit der angegebenen Sequenznummer wiederholen

U-Rahmen (Unnumbered frames) - zur Steuerung der Verbindung

Bit 1 2 3 4 5 6 7 8
1 1 Funktions-Bits Poll/Final-Bit Funktions-Bits

Die ersten 2 und folgenden 3 Funktionsbits werden zu einem Command/Reply Code zusammengesetzt.

Funktions-

Bits

Befehl Command(C)/

Reply Code(R)

Bedeutung Befehl Command(C)/

Reply Code(R)

Bedeutung
10 000 SIM C/- Set Init.Mode RIM -/R Request Init.Mode
11 000 SARM C/- Set Async. Response Mode DM -/R Disconnected Mode
00 010 DISC C/- Disconnect RD -/R Request disconnect
10 001 CMDR -/R Command Reject FRMR -/R Frame Reject
00 000 UI C/R Unnumbered Information  
00 100 UP C/- Unnumbered Poll
00 110 UA -/R Unnumbered Ack.
11 100 SABM C/- Set Async. Balanced Mode
00 001 SNRM C/- Set Normal Response Mode
11 101 XID C/R Exchange Identification

Betriebsarten

HDLC kennt drei verschiedene Betriebsarten:

Normal Response Mode (NRM)
Primärstation → Sekundärstation (Halbduplex)
Asynchronous Response Mode (ARM)
Primärstation → Sekundärstation (Vollduplex)
Asynchronous Balanced Mode (ABM)
Beide Stationen gleichwertig (Vollduplex)

Im NRM sendet eine Leitstation an eine oder mehrere Folgestationen. Die Folgestationen senden der Leitstation nur auf Anfrage (Polling). In der Nachricht einer Folgestation signalisiert ein gesetztes Final Bit das Ende ihrer Übertragung. Im ARM, der in der Praxis nur selten eingesetzt wird, haben die Folgestationen zusätzlich die Möglichkeit, auch ohne Polling der Leitstation Daten an diese zu senden. Voraussetzung hierfür ist, dass die Leitung frei ist. Im ABM schließlich sind nur Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen genau zwei Stationen möglich. Der Datenaustausch erfolgt hier, im Gegensatz zu den ersten beiden Fällen, symmetrisch.

HDLC und Varianten finden Anwendung bei X.25, GSM, ISDN, Frame Relay und PPP.

Verwandte Protokolle und Varianten

Aufsetzend auf HDLC kann eine Übertragung zur Erhöhung des Datendurchsatzes auf mehrere physikalische Leitungen aufgeteilt werden. Während die einzelnen Verbindungen jeweils über eine HDLC gesichert werden, wird die Koordination dieser durch die Multilink-Procedure (MLP) durchgeführt. Eine vergleichbare Anwendung ist die Kanalbündelung im ISDN.

Siehe auch

Spezifikationen

  • RFC 4349 High-Level Data Link Control (HDLC)
Abgerufen von „https://de.wikiup.org/index.php?title=High-Level_Data_Link_Control&oldid=199525221“