Канальний рівень моделі osi:

Забезпечує контроль доступу до роздільного середовища передачі даних, контроль потоку даних та певну корекцію помилок, які виникають в процесі передачі даних.

Структура канального рівня.

У 1980 р. в рамках IEEE було організовано комітет 802- зі стандартизацією локальних мереж. В результаті його роботи було прийнято сімейство стандартів IEEE 802.Х, яке містить рекомендації по проектуванню локальних мереж. Оскільки специфікація локальних мереж найбільш стосується фізичного та канального рівнів стандарти IEEE 802.X охоплює їх реалізацію. Канальний рівень поділяється на 2 підрівні

LLC – (Logical Link Control) - підрівень управління логічним каналом. Описано у стандарті 802.2

LLC – відповідає за передачу кадрів між вузлами мережі, а також реалізує інтерфейс із прилеглими до нього мереж рівня моделі OSI цей рівень не залежить від конкретних технологій локальних мереж та конкретних фізичних пристроїв.

MAC – Media Access Control.

Управління доступу до середовища. Забезпечує коректне сумісне використання роздільного середовища передачі даних. Він надає середовище у розпорядження тієї чи іншої станції у відповідності з певними алгоритмами.

Протоколи рівнів MAC та LLC є взаємонезалежними. Для повної реалізації МАС підрівня визначаються свої специфікації фізичного рівня, які середовище передачі даних його параметри а також способи кодування інформації.

Протокол LLC підрівень управління логічним каналом. В основу протоколу LLC покладено протокол глобальних мереж HBLC – High Level Data Link Control Procedure. У відповідність стандартам 802.2. Підрівень LLC надає верхнім рівням 3 типи процедур: LLC-1 – сервіс без встановлення з’єднання та без підтверджень. Даний сервіс найчастіше використовується в локальних мережах, це пов’язано з: малою імовірністю спотворення інформації в кабельній системі; контроль помилок забезпечується верхнім рівнем моделі OSI.

LLC-2 – сервіс зі встановленням з’єднання та з підтвердженням використовується якщо необхідно забезпечити високу надійність передачі даних, а також пересвідчення в правильності прийому інформації.

LLC-3 – сервіс без встановлення з’єднання, але з підтвердженням. Використовується в системі де не припустимо тратити час на попереднє встановлення з’єднання, але необхідна коректність прийому інформації.

За своїм призначенням всі кадри підрівня LLC поділяються на 3 типи:

- інформаційні кадри (призначені для передачі інформації у процедурах)характерна особливість те що вони нумеруються для полегшення перевірки достовірності інформації;

- управляючі кадри призначені для передачі запитів та відповідне у процедурах, зі встановлення з’єднання в тому числі і запитів на повторну передачу;

- не нумеровані кадри призначені для передачі в процедурах без встановлення з’єднання сигналу або інформації.

Формат пакету LLC для передачі пакетів локальні мережі кожен вузол повинен мати ідентифікації адресації на канальні рівні здійснюється за допомогою МАС яка називається фізичною адресою ця адреса повинна бути унікальною для кожного мережевого пристрою, ця адреса складається з 48 біт адресного простору.

Формат кадру LLC.

За своїм призначенням всі кадри LLC рівня поділяється на 3 типи.

Flag-бітова послідовність яка призначена для відокремлення LLC підрівня.

DSAP-Destination Service Access Point.

SSAP-Source service Access point.

Метод доступу CSMA/CD.

Колективний метод доступу і визначенням несучої та виявлення колізій. Даний метод використовується виключно в мережах із роздільним середовищем, коли кожен вузол має безпосередній доступ до загального середовища передачі даних.

До таких мереж належать і радіомережі, яким даний метод зобов’язаний своїм виникненням.

В перше він був використаний у радіомережі гавайського університету у 70-х рр.

На початку роботи кожен пристрой прослуховує канал предмет наявності в ньому сигналів. Якщо є – це означає що канал зайнятий, якщо канал відсутній вузол починає передавати власну інформацію. Якщо два вузли мережі одночасно починають передачу кадру повідомлення зіштовхуються, спотворюються і руйнуються виникає колізія. Для виявлення колізій кожна станція в процесі передачі інформації продовжують слухати канал якщо сигнал в каналі відрізняється від передаваного сигналу – дитектується колізія. Для того щоб всі вузли мережі надійно розпізнали явище колізії передаюча станція підсилює його направлення канал так звану jam – послідовність після виникнення колізії. Передаюча станція очікує певний проміжок часу після чого намагається повторити передачу інформацію. Якщо кадр був переданий успішно то перед передачею наступного кадру станція повинна зачекати невеликий проміжок часу, який називається між кадровим інтервалом (inter frame gap), це робиться для попередження монопольного захоплення середовища однією станцією. Якщо колізії виникають постійно в процесі передачі кадрів застосовують поняття (Attempt Limit) – максимальна кількість спроб повторення передачі (для мережі Ethernet вона рівна 16х.) при досягненні цього значення фіксована помилка передачі кадрів і інформації про це передається протоколом верхнього рівня моделі OSI. Для зменшення ймовірності виникнення колізій після кожної передачі інтервал часу очікування випадковим чином збільшується.

Інтервал відстрочки (Slot time) це час на протязі якого станція гарантовано може дізнатися що в мережі немає колізій. Цей час визначається як сума вікна колізій те певної додаткової затримки. Вікно колізій рівне часу двох кратного проходження сигналу між двома найвіддаленішими вузлами мережі. Найгірший випадок затримки при якому станція ще може визначити колізію мережі:

Величина вікна колізій враховується при кожному обчисленні: 1 максимальний діаметр мережі, 2 мінімальна довжина кадру.

Маркерний метод доступу до середовища (Token Passing) даний метод доступу базується на тому що всі вузли в мережі по черзі втримують в своє розпорядження роздільне середовище передачі даних. Маркер – це кадр невеликого розміру спеціальної структури який постійно циркулює в мережі (цю модель перебрали в комп’ютерних мережах доступу). Якщо станція має інформацію для передачі вона захоплює маркер, змінює певним чином його структуру вставляє туди інформаційне поле і таким чином перетворює маркер на інформаційний кадр.

Цей кадр подорожує мережею від відправника до отримувача отримувач копіює свій кадр в буфер, а в оригіналі кадру вставляє певну ознаку проте що кадр прочитано, і повертає його в мережу через деякий час кадр знову потрапляє до відправника передсвідчавшись що кадр прочитано відправник знову перетворює його маркер (тобто вилучає інформаційне поле ) і повертає маркер вже у мережу. після чого його може захопити інша станція яка має інформацію для передачі.

Якщо станція немає наміру передавати інформацію вона регенерує маркер і повертає далі в мережу.

Один із вузлів такої мережі вибирається в якості так званого активного монітору який постійно контролює канал та усуває неполадки які виникають, зациклення кадру, або одночасне існування кількох маркерів.

Мережі із маркерним доступом є детерміністичними в них завжди можна визначити максимальний час через який певний вузол отримає доступ до середовища крім того у таких мережах ніколи не буває колізій ці властивості роблять мережі з маркерним доступом високо надійними.