Пакеты и фреймы

Хотя термин пакет обозначает небольшой блок данных, не существует общепринятого соглашения в отношении формата пакета. В каждой сетевой аппаратной технологии определяется, какими должны быть пакеты, передаваемые с помощью аппаратного обеспечения, и указывается, как передаются отдельные биты пакета.

Чтобы различать общий принцип пакетной передачи и конкретное определение пакетов в данной аппаратной технологии, для определения пакета, используемого в сети конкретного типа, применяется термин фрейм. Это позволяет рассуждать о том, какой максимальный объём данных может содержаться в одном фрейме, или в каком порядке передаются по сети биты фрейма. Форма фрейма задаётся в конкретной сетевой технологии.

Предположим, что нужно отправить блок данных с одного компьютера на другой с использованием схемы посимвольной передачи (подобно RS-232). Хотя стандарт RS-232 указывает, как кодировать биты и передавать отдельный символ, этот стандарт не предусматривает механизма, который позволял бы отправителю отличать начало и конец блока символов, то есть отправитель и получатель должны согласовать между собой, как будут обозначаться начало и конец каждого фрейма.

Если символы данных, передаваемые во фрейме (текстовая передача) не включают все возможные значения, то в сетевой системе можно выбрать два неиспользуемых символа и применять их для обозначения начала и конца фрейма.

Например:

soh Блок данных во фрейме eot

soh = 01₁₆ ~ Start of header (начало заголовка);

eot = 04₁₆ ~ End of transmission (конец передачи).

Но! Если по сети передаётся не текстовая, а двоичная информация? В этом случае используется стаффинг – вставка байтов (или битов) (stuffing – начинка, набивка).

В большинстве компьютерных сетей резервирование каких-либо символов для использования только сетью не практикуется, и приложению, обычно, позволено передавать произвольные символы, то есть может потребоваться передавать данные, содержащие один или несколько таких символов, как soh, eot, которые применяются для разграничения фреймов.

Для проведения различия между передаваемыми данными и управляющей информацией, такой, как разграничители фреймов, в сетевых системах применяется соглашение, в соответствии с которым отправитель (аппаратура) восстанавливает первоначальные данные перед отправкой их приложению, то есть сетевая система всегда отличает данные от управляющей информации.

Для внесения изменений в данные, в подготавливаемые передачи, обычно, производится вставка дополнительных байтов (или битов). Вставка байтов используется в аппаратном обеспечении с посимвольной передачей, а вставка битов используется в аппаратном обеспечении с побитовой передачей.

Пример.

Вставка байтов предусмотрена в протоколе двухточечного соединения PPP (Point-to-Point Protocol). Вставка битов предусмотрена в технологии Frame Relay.

Принцип вставки байтов:

eot

soh

esc

soh

esc y

esc x

esc z

eot

Символ в данных	Передаваемые символы
soh	esc x
eot	esc y
esc	esc z

Для вставки байтов отправитель должен просмотреть весь блок данных и применять замену прежде, чем отправить какие-либо данные. Получатель, обнаружив символ esc, за которым идут x, y или z, заменяет такую двухсимвольную последовательность, соответствующую таблице, одним символом.

После вставки байта символы soh и eot не появятся в данных фрейма, поэтому получатель может быть уверен в том, что символ soh всегда обозначает начало фрейма, а символ eot – конец фрейма.

Вставка битов:

Данные фрейма

Нельзя допускать 6 единиц подряд в данных фрейма, поэтому фреймы можно разделять последовательностью «01111110». Если же в данных фрейма встречается более 5 единиц, то поступают следующим образом. Пусть необходимо передать последовательность битов «111111101», тогда преобразуем последовательность следующим образом:

0

Пропускается аппаратурой.

То есть вставляем лишний бит со значением «0».

Дата добавления: 2014-01-06