4.1

Chapter 11

Data Link Control

링크 계층 데이터 링크 제어에서 전달하는 데이터의

단위를 프레임 (frame) 이라고 부른다 . 목적

전송되는 프레임의 시작과 끝을 어떻게 구별할 것인가 ?

이외에 , 전송되는 프레임에 에러가 발생했는가 ? 송수신 장치간에 속도 차에 의한 프레임의

손실이 발생할 수 있는가 ? ( 흐름 제어 )

물리 계층과 링크 계층

프레임의 경계 구별 프레임의 시작과 끝을

특별한 문자 ( 혹은 비트 패턴 ) 를 사용하여 구별한다 . Character-oriented Bit-oriented

Byte stuffing

만약 프레임 내에 flag byte 와 동일한 byte 의 데이터가 존재한다면 ,

Bit stuffing

만약 프레임 내에 flag 비트 패턴과 동일한 비트 패턴의 데이터가 존재한다면 ,

흐름 제어 (flow control)

흐름 제어는 수신 장치가 송신 장치가 보내는 데이터의 양을 조절하도록 하는 절차이다 .

흐름 제어의 방법 Stop-and-wait flow control Sliding window flow control

Stop-and-Wait Flow control

송신 장치는 보낸 프레임에 대한 ACK 이 오기 전까지 송신을 중단하고 , ACK 이 도착하면 다음 프레임을 전송한다 .

만약 프레임이 손실되었다면 ,

Sliding window flow control

송신 장치는 ACKf 를 받지 않더라도 계속해서 프레임을 전송한다 .

하지만 현재 연속해서 보낼 수 있는 가능한 프레임의 수를 계속 모니터링한다 .

송신 장치의 window 현재 순간에 ACK 를 받지 않더라도 보낼 수

있는 프레임의 수 이것은 결국 현재 수신 장치의 buffer 에

비어있는 공간을 크기이다 .

송신측 window

예 11.6( 최대 윈도우 크기 =7)

예 11.7( 재전송 발생 )

에러 제어

에러 제어 에러 검출

CRC Checksum

에러 정정 Forward error correction 재전송 (retransmission, ARQ)

Stop-and-Wait ARQ Go-Back-N ARQ Selective Repeat ARQ

Go-Back-N ARQ

Go-Back-N ARQ 는 window 가 허락하는 범위에서 프레임을 연속해서 전송한다 .

그런데 프레임 전송에 에러가 발생하면 재전송을 해야 하는데…

I(0)I(1)I(2)I(3)I(4)I(5)I(6)I(4)I(5)I(6)I(7)I(0)I(1)I(7)I(0)I(1)I(2)I(3)

timeout

Retransmitall framesfrom I(4)

Retransmit from I(7)

Error on ACK(8)

NAK(4)

ACK(8)

Erroron I(4)

ACK(1)...

Selective Repeat ARQ

현재의 window 크기의 범위 내에서 프레임을 계속 전송하는 것은 같지만 만약 에러가 발생해서 재전송을 해야 할 때 차이가 있다 .

I(0)I(1)I(2)I(3)I(4)I(5)I(6)I(4)I(7)I(0)I(1)I(2)I(3)I(4)I(1)I(5)I(6)I(7)

ACK(1)

timeout

Retransmit only I(4)

Retransmit only I(1)

Error on ACK(2)

NAK(4)

ACK(2)

Erroron I(4)

.

.

.

예 11.8: Selective Repeat ARQ 와 window

Frame Sequence Number

프레임은 연속적인 번호로 구별할 수 있어야 한다 . 따라서 프레임의 헤더에는 sequence number 를 적는 필드가 있다 .

예를 들어 , m=3 이라면 프레임의 번호는 0부터 7 이 된다 . 따라서 프레임들은 다음과 같은 sequence number 를 갖는다 . 0,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,0,…

질문 : sequence number 필드의 크기가 3 비트라면 송신측 window size 는 8(=23) 인가 ?

최대 window size(Go-Back-N) 재전송이 발생했을 때 수신측에 혼동이 없기

위해서는 최대 window size 는 얼마로 해야할까 ? 다음의 예는 sequence number 는 22=4 일 경우

최대 window size(Selective Repeat)

Piggybacking

ACK 프레임을 별도로 전송하지 않고 데이터 프레임을 전송하면서 ACK 를 같이 한다 .

링크 계층 프로토콜

HDLC PPP

HDLC

ISO 표준 point to point 와 multipoint 링크

상에서 half-duplex 와 full-duplex 통신을 제공한다 .

HDLC 프레임 포맷

Address: address of the secondary station. It specifies which stationTo receive in the multi-point link.

Control: it is used for error and flow control.

FCS: CRC-12 (X16 + X12 + X5 + 1)

프레임 유형

Control field

I-FrameI-frames carry user data.The first bit of the control field is 0.N(S) is the sequence number of frame, and N(R) is the sequence numberof the acknowledgement.P/F(Poll/Final): It means poll when frame is sent by a primary station to secondary station, and it means final when frame is sent by a secondarystation to a primary station.

S-FrameS-frames are used for error control and flow control when piggybacking is either impossible or inappropriate (when a station has no data to send at this moment.)Types of S-frame - RR(Receive ready)

- RNR(Receiver not ready) - REJ(Reject) : error notification for Go-Back-N ARQ - SREJ(Selective Reject): error notification for Selective-Repeat ARQ

U-FrameU-frames are used to exchange session management and control information

예 : connection and disconnection

예 11.10

예 11.11

Point-to-Point Protocol(PPP)

인터넷에서 point-to-point 로 연결된 링크에서 사용 Cf: Ethernet

HDLC 프로토콜에 기반을 두고 HDLC 프레임에 여러 종류의 PPP 패킷을 전송한다 .

Byte-oriented protocol

PPP 프레임 포맷

상태 전이도