Bài giảng TTDL &MMT Chương 4: các giao thức điều khiển liên kết dữ liệu
Chương 4: CÁC GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN LIÊN KẾT
DỮ LIỆU (DATA LINK CONTROL PROTOCOLS)
4.1. Tổng quan:
- Lớp điều khiển liên kết số liệu liên quan đến việc truyền dữ liệu qua một liên kết dữ
liệu nối tiếp. Liên kết số liệu có thể là một kênh vật lý điểm nối điểm hoặc một kênh
vô tuyến hoặc một liên kết vật lý hay luận lý qua các mạng chuyển mạch. Chế độ
truyền có thể là đồng bộ hay bất đồng bộ và dựa trên giao thức điều khiển truyền đònh
hướng ký tự hay đònh hùng bit.
- Giao thức tuyến liên kết dữ liệu có thể cung cấp user các lọai dòch vụ:
+ Dòch vụ kết nối không đònh hướng: trong kiểu dòch vụ này nếu phát hiện bất kỳ
frame nào bò lỗi thì các frame đó sẽ được lọai bỏ, họat động truyền lại thuộc về
chức năng của lớp cao hơn. Kiểu dòch vụ này không sử dụng thủ tục Connect và
Disconnect.
+ Dòch vụ kết nối có hướng : cung cấp một dòch vụ truyền dữ liệu tin cậy. Kiểu dòch
vụ này sử dụng thủ tục L – Connect và L – Disconnect để thiết lập và giải phóng
kết nối.
4.2. Các môi trường ứng dụng:

Hình 4.1a: mô hình điểm – điểm

Hình 4.1b: mô hình đa điểm
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 77
Bài giảng TTDL &MMT Chương 4: các giao thức điều khiển liên kết dữ liệu

Hình 4.1c: mô hình mạng WAN

Hình 4.1d: mô hình mạng LAN
¾ Với kết nối điểm – điểm:
+ Sử dụng kết nối vật lý trực tiếp (dùng cáp xoắn, cáp đđồng trục, cáp quang) – dùng
trong trường hợp khỏang cách kết nối gần

control, start of frame, end of frame, transparency). Trong suốt dữ liệu là chức
năng đặc biệt nhằm ngăn chặn sự nhầm lẫn giữa dữ liệu và thông tin điều khiển.
4.3.1 Giao thức Kermit:
a./ Đặc điểm:
- Là giao thức thuộc nhóm Idle RQ
- Dữ liệu được truyền theo kiểu đơn công
- Ứng dụng trong việc truyền file giữa 2 máy tính
- Liên kết có thể là một kênh truyền được thiết lập thông qua mạng PSTN sử dụng
modem hoặc cặp dây cáp xoắn đôi với bộ điều khiển thu phát thích hợp. Thường
dùng truyền đồng bộ.
- Do là giao thức đơn công nên nếu các DTE sử dụng modem để thực hiện việc
truyền dữ liệu thì một modem phải được thiết lập ở chế độ khởi gọi (originate
mode) và modem còn lại phải được thiết lập ở chế độ trả lời (answer mode). Và cả
2 modem phải cài đặt hoạt động ở cùng tốc độ. Để truyền file theo hướng ngược
lại thì 2 modem phải được thiết lập ở chế độ ngược lại.
b./ Hoạt động:
- Mỗi user chạy chương trình KERMIT và nhập lệnh CONNECT để thiết lập liên
kết vật lý
- Use phía nhận tin thực hiện lệnh RECEIVE
- User phía phát thực hiện lệnh SEND kèm theo filename
- User phát sẽ thực hiện phát tuần tự từng đọan file cần phát
- Sau khi tất cả các phân đọan của tập tin đã được truyền, cả 2 user sẽ thóat khỏi
giao thức Kermit và giải phóng kết nối bằng lệnh EXIT
- Để truyền tập tin theo hướng ngược lại, thứ tự của các lệnh được đảo lại giữa 2
máy
Bài giảng TTDL &MMT Chương 4: các giao thức điều khiển liên kết dữ liệu
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 80

Hình 4.2: Quá trình thực thi của giao thức Kermit
c./ Cấu trúc khung của giao thức Kermit:

tên tập tin được truyền. Tiếp theo là tuần tự các khung dữ liệu (D) chứa nội dung
của tập tin. Sau khi khung dữ liệu cuối cùng của tập tin đã được truyền, máy thu
được thông báo bằng một khung kết thúc tập tin (Z)
- Sau đó, các tập tin khác có thể được truyền theo cách tương tự. Cuối cùng, khi tất
cả các tập tin đã được truyền, máy phát gửi một khung kết thúc thao tác (B) cho
máy thu.
- Vì Kermit là giao thức thuộc nhóm Idle RQ nên sau khi truyền mỗi I – frame, máy
phát đợi cho đến khi nhận được khung báo nhận đúng (Y) hoặc báo nhận sai (N)
(sử dụng phương pháp kiểm tra tổng khối dùng ký tự kiểm tra là BCC). Để dự
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 81
Bài giảng TTDL &MMT Chương 4: các giao thức điều khiển liên kết dữ liệu
phòng trường hợp các khung này bò hỏng, một bộ đònh thời được khởi động mỗi khi
truyền một khung mới.
4.3.2 Giao thức BSC (Bynary Synchronous Control)
- Là giao thức bán song công
- Sử dụng kiểu truyền dữ liệu đồng bộ.
- Hoạt động theo giao thức Idle RQ
- Là giao thức kết nối có hướng, sử dụng chủ yếu trong cấu hình đa điểm. Trong đó
một Master station sẽ điều khiển việc truyền dữ liệu tới các Slave station.
a./ Cấu trúc khung và các ký tự điều khiển của giao thức BSC:

Hình 4.5a: Cấu trúc các khung dữ liệu trong giao thức BSC

ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 82
Bài giảng TTDL &MMT Chương 4: các giao thức điều khiển liên kết dữ liệu

Hình 4.5b: Cấu trúc các khung điều khiển trong giao thức BSC
 SOH: start of header
 Identifier: chỉ số tuần tự của khối
 Station address (đòa chỉ trạm): đòa chỉ vật lý của thiết bò đầu cuối

b./ Chọn (select)
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 84
Bài giảng TTDL &MMT Chương 4: các giao thức điều khiển liên kết dữ liệu
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 85

c./ Quét (poll)
Hình 4.6: Các tuần tự khung của BSC
¾ Select:
- Để chọn một Slave nào đó, Master sẽ gửi một thông điệp điều khiển chọn ENQ,
trong đó có đòa chỉ của Slave (đứng trước ký tự ENQ)
- Giả sử, Slave được chọn sẵn sàng nhận thông điệp, nó trả lời bằng một ACK.
- Sau đó, Master gởi thông tin dưới dạng một khối số liệu đơn hoặc một tuần tự
nhiều khối số liệu.
- Nếu không có lỗi xảy ra, Slave sẽ đáp ứng bằng một ACK cho mỗi khối.
- Cuối cùng, sau khi truyền hòan tất nội dung bản tin, Master gửi thông điệp EOT để
kết thúc họat động chuyển số liệu và xóa kết nối logic giữa 2 trạm
- Cuối cùng, khi đã hòan tất truyền nội dung bản tin và báo nhận, Master sẽ gửi
thông điệp điều khiển EOT để kết thúc.
 Trong vài trường hợp, khi chọn một trạm không nhất thiết phải đợi một báo nhận
cho thông điệp ENQ trước khi gửi một bản tin. Ví dụ, nếu một trạm đã được chọn
trước đó và cầu nối luận lý chưa bò xóa. Trong trường hợp như vậy Master gửi bản
tin ngay sau thông điệp điều khiển chọn, không cần phải đợi một ACK (hay NAK).
Điều này được gọi là tuần tự chọn nhanh (fast select sequence).
¾ Poll:
- Trước tiên, Master gởi một bản tin điều khiển Poll trong đó có đòa chỉ của Slave
được quét đặt trước ENQ.
Bài giảng TTDL &MMT Chương 4: các giao thức điều khiển liên kết dữ liệu
- Giả sử, Slave được quét có một bản tin đang đợi truyền, nó đáp ứng bằng cách gửi
bản tin này.
- Nếu không có lỗi xảy ra, Slave sẽ đáp ứng bằng một thông báo chấp nhận ACK.

+ Các frame được gửi từ Secondary đến Primary được gọi là đáp ứng (response)
¾
Các chế độ (mode) hoạt động của HDLC: có 3 chế độ
1./ Chế độ đáp ứng thông thường NRM (Normal response mode):
Sử dụng trong mô hình không cân bằng. Trong chế độ này, các trạm Secondary chỉ
có thể truyền dữ liệu khi nhận được lệnh từ Primary. Cấu hình hoạt động có thể là
điểm nối điểm hoặc đa điểm. Trường hợp đa điểm chỉ cho phép một Primary.
2./ Chế độ đáp ứng bất đồng bộ ARM (Asynchronous response mode):
Sử dụng trong mô hình không cân bằng. Trong chế độ này, Secondary có thể
truyền dữ liệu mà không cần chờ lệnh từ Primary. Chế độ này thường hoạt động
trong cấu hình điểm nối điểm và trong các tuyến liên kết công cộng, cho phép
Secondary truyền các frame bất đồng bộ so với Primary.
3./ Chế độ cân bằng bất đồng bộ ABM (Asynchronous Balanced mode):
Sử dụng chủ yếu trong cấu hình điểm – điểm. Liên kết song công. Trong chế độ
này, mỗi trạm vừa đóng vai trò Secondary, vừa đóng vai trò Primary.
¾
Cấu trúc khung:

Hình 4.8 : Cấu trúc khung của giao thức HDLC
Mỗi khung HDLC có thể chứa 6 trường:
- Trường flag: dùng để chỉ bắt đầu và kết thúc một khung data, có giá rò 01111110
- Trường đòa chỉ (address): chứa đòa chỉ của trạm secondary, dùng 8 hoặc 16 bit tùy
thuộc vào chế độ hoạt động.
A(8), C(8), FSC(16): dạng chuẩn
A(16), C(16), FSC(32): dạng mở rộng
Nếu Primary thông tin với một trạm Secondary thì vùng đòa chỉ chứa đòa chỉ của
trạm Secondary (đòa chỉ đến).
Nếu trạm Secondary trả lời một đáp ứng cho Primary thì vùng đòa chỉ cũng sẽ
chứa đòa chỉ của trạm Secondary (đòa chỉ đi). Trường hợp các mạng lớn (có nhiều
trạm Secondary) thì vùng đòa chỉ có thể mở rộng hơn 8 bit. Nếu vùng đòa chỉ có 1

tin. Lọai của khung giám sát được xác đònh bằng 2 bit mã, tức có 4 lọai:

o RR: Receive ready
o RNR: Receive not ready
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 89
o REJ: Reject
o SREJ: Selective Reject

Code Command
00
01
10
11
RR
REJ
RNR
SREJ
 RR: có thể được dùng 4 cách
1./ACK: RR được dùng bởi bộ thu để trả về một xác nhận dương của một khung
thông tin đã xác nhận khi bộ thu không có dữ liệu để truyền. Trường hợp này N(R)
chứa khung đang mong đợi sẽ đến
2./ Poll: khi được truyền bởi Primary với bit P/F được đặt (bit P/F có vai trò là Poll
hay P), RR yêu cầu Secondary xem có gì để gửi hay không.
3./ Đáp ứng âm đối với Poll: khi được gửi bởi trạm Secondary với bit P/F được đặt
(bit P/F có vai trò như Final hay F ), RR nói với Primary là Secondary không có gì
để gởi. Nếu Secondary có dữ liệu để gởi, nó sẽ đáp ứng cho Poll với một I – frame
chứ không phải S – frame.
Bài giảng TTDL &MMT Chương 4: các giao thức điều khiển liên kết dữ liệu
4./ Đáp ứng dương cho select: khi Secondary có khả năng nhận một truyền từ
Primary, nó sẽ trả về một khung RR với P/F bit được đặt (bit P/F có vai trò như F ).

+ x
12
+ x
5
+ 1
+ FSC chỉ được tạo ra khi có data và đa thức sinh được dùng là loại CRC – 16 bit
hoặc CRC – 32 bit.
¾ Họat động của giao thức:
 Quản lý liên kết: bao gồm thiết lập và xóa liên kết
a./ Chế độ NRM:

Hình 4.11: Chế độ đáp ứng thông thường, đa điểm
- Tuyến liên kết giữa 2 trạm thông tin phải được thiết lập trước khi truyền dữ liệu.
- Trước tiên, Primary truyền một SNRM –frame với bit P/F được đặt và đòa chỉ của
Secondary đặt trong vùng đòa chỉ. Secondary đáp ứng bằng một UA – frame với bit
P/F được đặt cùng với đòa chỉ của nó trong vùng đòa chỉ.
- Sau khi truyền xong dữ liệu, liên kết sẽ được giải tỏa bằng cách Primary gởi DISC
tới Secondary và Secondary phản hồi bằng UA tới Primary.
b./ Chế độ ABM:

Hình 4.12: Chế độ đáp ứng cân bằng ABM, điểm - điểm
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 91
Bài giảng TTDL &MMT Chương 4: các giao thức điều khiển liên kết dữ liệu
- Trong chế độ ABM, mỗi trạm thông tin là sự kết hợp giữa Primary và Secondary
nên việc thiết lập và giải tỏa liên kết có thể được tiến hành ở cả 2 trạm.
- Nếu Secondary sau khi nhận yêu cầu thiết lập kết nối từ Primary mà không muốn
thiết lập kết nối, Secondary sẽ gởi trả về Primary khung DM để giải tỏa kết nối.
 Trao đổi số liệu:
a./
Sử dụng chế độ NRM:


Hình 4.15: Thủ tục truyền dữ liệu sử dụng chế độ ABM
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 94