X.25 Pakettypen
X.25 kann etwas verwirrend sein, da verschiedene Begriffe für den tatsächlich gleichen Pakettyp verwendet werden; es ist nur so, dass einige Pakete von der DEE zum Netzwerk unterschiedliche Namen haben, als das entsprechende Paket von der DCE zur DEE.
| Packet type | DTE to DCE | DCE to DTE |
|---|---|---|
| Link set-up | Restart Request | Restart Indication |
| Call set-up | Call Request | Incoming Call |
| Call acknowledgement | Call Accept | Call Connect |
| Clearing | Clear Request | Clear Indication |
| Resetting | Reset Request | Reset Indication |
Andere Pakettypen haben den gleichen Namen, unabhängig von der Richtung.
Call Request und Incoming Call
Eine Rufanforderung wird von einer DEE übertragen, um eine X.25 Switched Virtual Circuit zu initiieren.
Ein eingehender Anruf ist identisch mit einer Anrufanforderung, mit Ausnahme des X.25 Facilities field - Einrichtungen werden zur Kommunikation mit dem Netzwerk selbst verwendet, und daher sind bestimmte Einrichtungen nur in Anrufanforderungspaketen sinnvoll (und nur zulässig), und andere Einrichtungen können nur in Paketen mit eingehenden Anrufen angezeigt werden.
Aufrufpakete enthalten die folgenden Parameter im Paketkörper:
- Called (i.e. destination) Address
- Calling (i.e. origination) Address
- X.25 Facilities
- Call User Data
Alle diese Parameter sind optional, obwohl das Senden eines Anrufanforderungspakets ohne Zieladresse nur bei einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung sinnvoll wäre, da ein Netzwerk nicht weiß, wohin der Anruf geleitet werden soll!
Das Feld Call User Data (CUD) beträgt in der Regel bis zu 16 Oktetten - es kann bei Verwendung von Fast Selects länger sein, aber diese werden in der Praxis selten verwendet. Der CUD wird typischerweise verwendet, um einen Protokoll-Identifikator zu halten - z.B. enthalten Aufrufe von einem Triple-X PAD 010000000000 (in hex), und RFC-1356 IP/X.25-Aufrufe verwenden 0xCC im Feld CUD. CUD kann auch verwendet werden, um zwischen Anwendungen an der Gerufenen DEE zu wählen - ähnlich wie bei der Verwendung einer Subadresse.
Call Accept and Call Connect
Eine DEE sendet das Call Accept-Paket als Reaktion auf ein Incoming Call Packet, und das Netzwerk übersetzt es in ein Call Connect Paket, das an die Calling DEE geliefert wird.
Clear Request and Clear Indication
Clear-Pakete werden verwendet, um eine verbundene SVC-Verbindung zu trennen und einen eingehenden Anruf abzulehnen.
Clear Confirmation
Klare Bestätigungspakete werden als Reaktion auf Klare Anforderungen/Indikationen gesendet. Sobald ein klares Bestätigungspaket empfangen wurde, steht der logische Kanal für eine neue virtuelle Verbindung zur Verfügung.
Reset Request and Reset Indication
Reset-Pakete werden verwendet, um die Datenübertragungszustände der virtuellen Verbindung zurückzusetzen; alle Sequenznummern für die virtuelle Verbindung und zurückgesetzt auf Null.
Reset Confirmation
Bestätigungspakete zurücksetzen vervollständigen die Kanalrückstellungsbedingung und ermöglichen eine erneute Datenübertragung.
Interrupt Packets & Interrupt Confirmation
Interrupt Packets können verwendet werden, um den Kollegen über ein dringendes Ereignis zu informieren; nach der Übertragung ist es notwendig, dass der Absender auf ein Interrupt-Bestätigungspaket wartet, bevor er ein weiteres Interrupt-Paket sendet.
Interrupt-Pakete werden selten verwendet.
Überwachungspakete: RR, RNR und Ablehnung
RR- und RNR-Pakete sind ähnlich wie ihre Gegenstücke in Schicht 2; sie werden verwendet, um Bestätigungen zu tragen, wenn Datenpakete nicht übertragen werden. Darüber hinaus werden RNR-Pakete verwendet, um dem Peer anzuzeigen, dass weitere Datenpakete nicht übertragen werden sollen.
In der Praxis werden RNR-Pakete selten verwendet, da es immer die Möglichkeit gibt, dass ein Datenpaket vom Peer gesendet wird, bevor es die Chance hatte, das RNR zu empfangen. Stattdessen wird die Ablaufsteuerung bei Bedarf durch Schließen des Fensters aufrechterhalten, d.h. nicht alle empfangenen Pakete werden bestätigt.
Reject Pakete sollten nicht sehr selten verwendet werden - im Gegensatz zu Layer 2 gibt es normalerweise keinen Grund, warum ein Datenpaket auf Layer 3 verloren gehen sollte.
Restart Packets
Neustarts haben Bedeutung für die gesamte Verbindung - wenn ein Neustartanzeigepaket empfangen wird, werden alle virtuellen Verbindungen auf der Verbindung gelöscht (oder bei PVCs zurückgesetzt). Die DEE kann auch einen Neustart der Verbindung durch Senden einer Neustartanforderung bewirken.
Es ist üblich, dass Neustarts ausgetauscht werden, wenn eine Verbindung startet, nur für den Fall, dass die Verbindung am anderen Ende nicht tatsächlich unterbrochen wurde.
* Alle Spezifikationen können sich durch den Hersteller initiiert gegebenenfalls ändern!
Daten letztmalig aktualisiert am 20.10.2018
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X.25 Packet Layer Protocol (PLP)
Link Control
Es gibt Aspekte des PLP, die für die gesamte Verbindung gelten. Normalerweise, Logical Channel Number eins ist für den Verkehr der Verbindungssteuerung reserviert - dazu gehören Restart- und Diagnosepakete.
X.25 Packet Format
Das X.25-Paket enthält einen Header, der normalerweise 3 Bytes lang ist, gefolgt vom Paketkörper. Der Paketkopf kann bei Verwendung erweiterter Sequenznummern (modulo-128) 4 Byte lang sein, jedoch nur für bestimmte Pakettypen (Datenpakete und Supervisoy-Pakete: Receive Ready, Receive Not Ready).
Die oberen 4 Bits des ersten Bytes enthalten den GFI - General Format Identifier. Die GFI enthält eine Angabe, ob modulo-8 oder modulo-128 Sequenznummern verwendet werden, sowie das Q-Bit und das D-Bit.
Die nächsten 12 Bit bilden die Logical Channel Number.
Das verbleibende Byte ist die Packet Type identifier.
Das Feld Pakettyp-Kennung enthält auch die Sequenznummern für die Pakete, die sie enthalten - Daten-, RR-, RNR- und Ablehnungspakete. Das liegt an der Art und Weise, wie das Feld Pakettyp kodiert wird - Datenpakete haben das niederwertigste Bit (LSB) auf 0 gesetzt, und alle anderen Pakettypen haben das LSB auf 1 gesetzt, ebenso wie das nächste LSB auf 0 für Überwachungspakete und auf 1 für andere Pakettypen (es gibt eine Ausnahme davon, das Diagnosepaket, das 0xF1 oder 11110001 binär kodiert ist. Sie kann jedoch von den Aufsichtspaketen unterschieden werden, da alle Aufsichtspakete die Form XXX0XX01) haben.
Sequence Numbers
Datenpakete enthalten sowohl eine Sende-Sequenznummer P(S) als auch eine Empfangs-Sequenznummer P(R). P(R) ist der erwartete Wert von P(S) im nächsten zu empfangenden Datenpaket. Überwachungspakete (RR, RNR & Reject) enthalten nur P(R).
Beide Sequenznummern beginnen bei 0, wenn die virtuelle Verbindung aufgebaut oder zurückgesetzt wird.
Sequenznummern werden für die Ablaufsteuerung verwendet - das X.25-Fenster stellt sicher, dass nur eine begrenzte Anzahl von Datenpaketen übertragen werden kann, bevor eine Bestätigung empfangen wird.
M-bit - More Data
Das M-Bit erscheint nur in Datenpaketen (im Feld Pakettyp) und wird verwendet, um Datenpakete miteinander zu verbinden. Dadurch können unendlich lange Blöcke in Datenpakete zerlegt werden, und der Empfänger kann die Pakete wieder in die ursprüngliche Blockgröße zusammensetzen.
Es gibt jedoch eine Komplikation - nur die Pakete, die voll sind (d.h. die maximal zulässige Größe für die virtuelle Verbindung haben), sollten das M-Bit-Set haben. Netzwerke sind nicht verpflichtet, die Einstellung des M-Bits beizubehalten, wenn das Paket nicht voll ist. Die Idee dahinter ist es, die Pufferung innerhalb von Netzwerk-Switches zu reduzieren. Da das M-Bit von der X.25-Implementierung verarbeitet wird, ist dies für Anwendungen kein Problem - die FarSync X.25-Software sorgt dafür, dass M-Bit-Pakete voll sind.
Dies bedeutet jedoch, dass die X.25-Paketgröße korrekt konfiguriert werden muss, insbesondere bei Links, welche die Packet Size Negotiation nicht unterstützen.
D-bit - Delivery ConfirmationDas D-Bit gilt nur wirklich für Datenpakete (es ist eines der Bits im GFI). Es wird verwendet, um sicherzustellen, dass die Bestätigung von Datenpaketen durchgängig erfolgt. Wenn nicht gesetzt, kann ein lokaler Netzwerkknoten den Empfang eines Datenpakets bestätigen, bevor er es an den nächsten Knoten weiterleitet.
Das D-Bit kann auch in Call-Setup-Paketen eingestellt werden, um anzuzeigen, dass das D-Bit in Datenpaketen verwendet wird, sobald der Anruf verbunden wurde, aber dies ist nur informativ und wenig praktisch.
Q-bit - Qualified Data
Qualified Data ist ein Konzept, für das es kein Äquivalent zu TCP/IP gibt. Es ermöglicht die gleichzeitige Übertragung eines parallelen Datenkanals mit normalen Daten und wird daher typischerweise für Steuerinformationen verwendet, z.B. in X.29 für Triple-X PADs.
Das Q-Bit gilt nur für Datenpakete und wird innerhalb der GFI gehalten.
Interrupt Packets
Interrupt Packets sind wieder eine Funktion von X.25, für die es kein wirkliches Äquivalent in TCP/IP gibt. Sie bieten einen Mechanismus, mit dem eine DEE eine Nachricht senden kann, die den normalen Datenfluss überholen kann - vielleicht nützlich, wenn die virtuelle Verbindung flussgesteuert ist und das Fenster blockiert ist, aber in der Praxis gibt es sehr wenige Anwendungen für Interrupt-Pakete, außer Triple-X PADs.
Es kann jeweils nur ein einziges Interrupt-Paket gesendet werden - es ist notwendig, ein Interrupt Confirm-Paket als Antwort zu empfangen, bevor ein weiteres Interrupt-Paket gesendet werden kann.
Die Empfehlung von 1980 X.25 erlaubte nur Interrupt-Pakete mit einer Länge von einem einzelnen Byte; die Empfehlung von 1984 sah Interrupt-Pakete mit einer Länge zwischen 0 und 32 Byte vor.
Virtual Circuits procedures
SVCs - Switched Virtual Circuits im Detail, einschließlich Verbindungsaufbau.
PVCs - Permanent Virtual Circuits
* Alle Spezifikationen können sich durch den Hersteller initiiert gegebenenfalls ändern!
Daten letztmalig aktualisiert am 20.10.2018
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X.25 Data Link Layer
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Der Zweck der Verbindungsschicht ist im Wesentlichen, einen zuverlässigen Mechanismus für den Datenaustausch zwischen einem Ende der Verbindung und dem anderen bereitzustellen. Das Verbindungsschichtprotokoll sieht daher ein Verfahren zur Fehlererkennung und -behebung vor.
Zugriffsverfahren verlinkenEs gibt 2 Arten von Link Access Procedures (das Data Link Protokoll), die von X.25 verwendet werden:
- LAP (Link-Zugriffsverfahren)
- LAPB (Link Zugriffsverfahren Ausgewogenheit)
Beide sind Varianten des HDLC-Protokolls (High Level Data Link Control) und entsprechen der HDLC-Rahmenstruktur. HDLC ist ein bitorientiertes Protokoll - es kann Informationseinheiten mit einer beliebigen Anzahl von Bits übertragen. HDLC-Frames müssen nicht unbedingt byteorientiert sein, aber sie sind immer für reale Anwendungen wie X.25 gedacht.
In der Praxis wird LAP nie verwendet (es enthält einen Fehler, der möglicherweise zu einem Deadlock führen kann) und so wird LAPB immer von echten X.25-Links verwendet. LAP wird daher in diesem Leitfaden nicht weiter erläutert.
LAPB im Detail -
HDLC Framing Diese Seite beschreibt den Inhalt von HDLC-Frames. LAPB Frame Types Diese Seite enthält eine Referenzanleitung für die verschiedenen Arten von LAPB-Frames und den Zweck, für den sie verwendet werden. LAPB Procedure Description Dieser Abschnitt beschreibt, wie LAPB funktioniert. LAPB-Verfahren Beschreibung
Für eine LAPB-Verbindung gibt es 4 Betriebsphasen:
- Getrennte Phase
- Verbindungsaufbauphase
- Informationsübermittlungsphase
- Verbindungsunterbrechungsphase
Die Getrennte Phase scheint von geringem Interesse zu sein, da es beim Trennen der Verbindung nicht möglich ist, Daten zu übertragen, aber einige DTEs starten bewusst in der Trennenden Phase durch Senden eines DISC-Frames. Dies hat in der Tat Vorteile, da es sicherstellt, dass das andere Ende der Verbindung in den nicht verbundenen Zustand zurückgesetzt wird, da dadurch alle aktiven X.25-Aufrufe gelöscht werden. (Es ist möglich, dass im Falle eines Systemneustarts das andere Ende der Verbindung keinen X.25-Link-Fehler erkennt.) Während sich eine DEE in der unterbrochenen Phase befindet, reagiert sie mit DM-Frames auf alle Befehle, außer wenn sie in der Lage ist, in den Informationstransfer einzusteigen.
Die Link Setup Phase ist vorübergehend - wenn erfolgreich, tritt die Verbindung in die Informationstransferphasen ein, und wenn sie nicht erfolgreich ist, tritt die Verbindung wieder in die Disconnected Phase ein. Es wird von einer Seite initiiert, die einen SABM- (oder SABME-) Frame sendet, und von der anderen Seite, die mit einem UA-Frame reagiert, ergänzt.
In der Phase der Informationsübertragung ist die Verbindung funktionsfähig, und X.25 Layer 3-Pakete können ausgetauscht werden. Dies wird im Folgenden näher erläutert.
Die Link-Trennungsphase wird durch das Senden eines DISC-Frames vom Informationstransfer eingeleitet. Die Verbindung endet (eventuell) in der unterbrochenen Phase, unabhängig davon, ob eine Antwort empfangen wird, aber die andere Seite der Verbindung sollte mit einem UA-Frame reagieren, wenn sie eine DISC im Informationsübertragungszustand empfängt.
LAPB Informationsübertragung
Genau darum geht es beim Link Layer - Frames zuverlässig von einer Seite zur anderen zu übertragen - d.h. sicherzustellen, dass sie in der richtigen Reihenfolge und ohne Beschädigung geliefert werden.
Das FCS wird verwendet, um sicherzustellen, dass die Einzelbilder intakt geliefert werden, und die Sequenznummern, um sicherzustellen, dass die Einzelbilder in der richtigen Reihenfolge geliefert werden. Darüber hinaus stellt ein Timeout auf jedem Frame sicher, dass die Notwendigkeit einer erneuten Übertragung rechtzeitig erkannt wird.
Wenn ein I-Frame gesendet wird, wird ein Timer gestartet; dieser Timer wird dann gestoppt, wenn ein Frame empfangen wird, der alle ausstehenden I-Frames bestätigt. Wenn nur ein Teil der I-Frames von einem empfangenen Frame bestätigt wird, wird der Timer neu gestartet; dies ermöglicht den kontinuierlichen Austausch von Frames, ohne dass nach Ablauf des Timers eine Wiederherstellung erforderlich ist.
Wenn der Timer bei nicht bestätigten ausstehenden Frames abläuft, wird ein Befehlsrahmen mit dem Poll-Bit-Set gesendet; es können keine weiteren Frames gesendet werden, bis eine Antwort mit dem Final-Bit-Set empfangen wird. Beim Empfangen des Frames mit gesetztem Final-Bit wird die Sequenznummer überprüft; dann kann festgestellt werden, ob I-Frames erneut übertragen werden müssen.
Wenn ein I-Frame verloren geht und ein weiterer I-Frame gesendet wird, dann erkennt der Empfänger, dass aus der Sequenznummer heraus ein Frame erneut gesendet werden muss, und sendet einen REJ-Frame, um das andere Ende aufzufordern, mit dem erneuten Senden aus dem Abstand in den Sequenznummern zu beginnen.
Link Failure
Eine fehlerhafte Verbindung kann auf 2 Arten erkannt werden:
- auf der Physical Layer, wenn ein Steuerkreis ausfällt.
- auf der Datenverbindungsschicht, durch periodisches Abfragen des Peers unter Verwendung von RR-Befehlsrahmen; wenn die Antwort nicht erfolgt, wenn sie nach einer Reihe von Wiederholungsversuchen empfangen wird, wird die Verbindung zurückgesetzt, und geht dann nach einem weiteren Timeout in den Trennmodus über, wodurch alle aktiven virtuellen Verbindungen getrennt werden.
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X.25 Physikalische Schicht
Der für X.25 verwendete Physical Layer kann auch von einer Reihe anderer Protokolle wie PPP, Cisco HDLC (cHDLC) oder Frame Relay verwendet werden.
Es gibt eine Reihe von Schnittstellen, die für X.25 verwendet werden können, wie z.B.:
- V.24 (RS-232-C)
- X.21 (X.24/V.11)
- V.35
- RS-422
- RS-530
- E1
Die richtige physikalische Ebene ist für die Kommunikation unerlässlich und somit die häufigste Ursache für Probleme bei der Inbetriebnahme einer neuen X.25-Installation.
Ein Ende der Verbindung muss eine DEE und das andere eine DCE sein. Die normale Schnittstelle für X.25-Terminals und Hosts ist DTE; FarSync X.25-Karten können auch eine DCE-Schnittstelle bereitstellen, wenn zusätzlich ein entsprechendes Crossover-Kabel verwendet wird - in diesem Fall muss die FarSync-Karte einen Takt erzeugen.
Dual-Clocking
Normalerweise erzeugt ein Ende der Verbindung (die DCE), und nur dieses Ende, den Takt. Bei einigen Kombinationen von Geschwindigkeit und Kabellänge kann es jedoch aufgrund von Übertragungsverzögerungen zu Phasenverschiebungen zwischen Taktgeber und Daten kommen. Aus diesem Grund ist es manchmal notwendig, Dual-Clocking zu verwenden, wenn beide Enden der Verbindung den Takt erzeugen, der für ihre Sendedatenschaltung verwendet werden soll, und somit den Takt für die Empfangsdatenschaltung empfangen. Dadurch wird sichergestellt, dass das Taktsignal und die Sendedatenschaltungen phasengleich zueinander bleiben.
In der Praxis ist Dual-Clocking für X.25 fast nie erforderlich, nur weil X.25-Verbindungen mit einer Geschwindigkeit von mehr als 256kbps selten sind.
V.24 or RS-232-C
V.24, auch bekannt als RS-232-C, ist die häufigste Schnittstelle für X.25, ist aber nur für Verbindungen mit niedriger Geschwindigkeit geeignet. Die V.24-Spezifikation deckt Geschwindigkeiten bis zu 19,2kbps ab, aber in der Praxis ist es normalerweise möglich, sie bis zu 64kbps bei kurzen Kabeln zu verwenden.
X.21
X.21 ist für viel höhere Geschwindigkeiten als V.24 geeignet; die FarSync X.25 Software kann bei Verwendung von X.21 mit Verbindungen bis zu 8Mbps verwendet werden.
Beachten Sie, dass die am häufigsten als X.21 bezeichnete Schnittstelle nur ein Teil des in der ITU (CCITT) X.21-Empfehlung definierten Protokolls ist - X.21 selbst ist wirklich ein Schaltungsprotokoll. Allerdings ist die Schaltung X.21 so selten (und mittlerweile veraltet), dass der Begriff X.21 am häufigsten für die rein physikalische Schnittstelle verwendet wird. Es wäre vielleicht genauer (und nach Ansicht des Autors weniger verwirrend), die X.21-Schnittstelle als X.24 zu bezeichnen, aber das passiert leider nicht in der Praxis.
X.21-Schnittstellen haben typischerweise einen 15-poligen D-Stecker - Stecker (Stecker) für die DEE und Buchse (Buchse) für die DCE. Alle Schaltungen sind paarweise symmetrisch aufgebaut, mit den elektrischen Eigenschaften von V.11; dies gibt eine bessere Störsicherheit bei hohen Geschwindigkeiten.
X.21 sollte nicht mit X.21bis verwechselt werden - was im Wesentlichen dasselbe ist wie V.24.
V.35
V.35 ist eine weitere Hochgeschwindigkeitsschnittstelle mit einem MRAC-35-Anschluss, der ein wenig wie ein kleiner Klotz aussieht.
RS-422
RS-422 ist elektrisch identisch mit V.11, also ähnlich wie X.21.
* Alle Spezifikationen können sich durch den Hersteller initiiert gegebenenfalls ändern!
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X.25 DCE und DTE
Das Netzwerk stellt die Mittel zur Verfügung, mit denen diese DEEs miteinander kommunizieren können.
DCE-DataCircuit-Abschlusstechnik
Im Rahmen von X.25 Layer 2 und 3 ist eine X.25 DCE der lokale Netzwerkknoten, an den die DEE angeschlossen ist.
Relationship between DTE and DCE
Das X.25-Protokoll definiert die Regeln für die Kommunikation zwischen der DEE und der DCE - die Kommunikation innerhalb des Netzwerks kann durch einen anderen Mechanismus erfolgen.Beachten Sie, dass die DTE/DCE-Zuordnung auf den Ebenen 1, 2 und 3 unabhängig ist. Bei der Verbindung mit einem X.25-Netzwerk wird ein Terminal typischerweise als DEE auf allen drei Ebenen konfiguriert.
DXE
Ein DXE ist ein DTE in einer X.25 Punkt-zu-Punkt-Konfiguration, das sich automatisch als DCE auf Schicht 3 konfigurieren kann.
* Alle Spezifikationen können sich durch den Hersteller initiiert gegebenenfalls ändern!
Daten letztmalig aktualisiert am 20.10.2018
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