Ellenőrző kérdések az Adatkapcsolati átvitel témaköréből forrásának megtekintése

{{GlobalTemplate|Infoalap|SzgHaloVizsgaAdatKapcs}}

Előző: [[SzgHaloVizsgaFizAtv]]
Következő: [[SzgHaloVizsgaLan]]


==1.	Mi az adatkapcsolati réteg feladata?==

* jól definiált szolgálati interfész biztosítása a hálózati rétegnek
* átviteli hibák kezelése
* az adatforgalom szabályozása

==2.	Milyen típusú adatkapcsolati szolgálatokat ismer?==

Adatok átvitele a hálózati rétegek között, lehet
* *nyugtázatlan, összekötés nélküli*: a forrástól egymástól független keretek indulnak a cél felé, melyek megérkezéséről nem érkezik válasz (nyugta). Nincs kapcsolatfelvétel a gépek között. A keret elvesztése esetén azt nem pótolja senki. Vagy nagyon alacsony hibavalószínűség esetén vagy valós idejű forgalom esetén érdemes alkalmazni.
* '''nyugtázott összekötés nélküli''' szolgálat: nincs felépített kapcsolat, de minden egyes keret megérkezésétől visszaigazolás érkezik, NAK esetén a keret újraküldésre kerül.
* *nyugtázott összekötés alapú*: a forrás és a cél között felépül egy összeköttetés, sorszámozott keretek haladnak rajta, mely garanciát jelent a megfelelő sorrendű megérkezésre. Megbízható keretforgalmat eredményez.

==3.	Az adatkapcsolati protokoll milyen feladatok ellátásában játszik szerepet?==

* keretezés: a fizikai szint strukturálatlan bitsorozatait adatszerkezetként kezeli: jelöli az elejét és a végét, a vevőnek fel kell ismerni ezeket a határokat.
* hibajavítás/ellenőrzés: az átvitel során keletkezett hibák feltárása, kijavítása szükséges. A vevő már hibátlanul kapja meg az elküldött kereteket.
* forgalomszabályozás: a vevő oldallal kapcsolattartás szükséges, nehogy gyorsabban küldje a kereteket,mint azt fogadni tudná, az adatvesztés kiküszöbölése fontos feladat.
* a kapcsolat menedzselése: adó-vevő viszonya, üzenetváltás módja.

==4.	Milyen keretezési eljárásokat ismer?==

* *karakterszámlálás*: a fej mezőben tároljuk, hogy milyen hosszú lesz az adatmező, így kiszámítható az eleje és a vége. Azonban nagy hibája, hogy egyetlen hiba esetén a cél állomás kiesik a szinkronból, és többé esélye sem lesz a kerethatárok meghatározására. (Ethernet LAN)
* *kezdő és végkarakterek beszúrása*: különleges bájt jelzi a keret elejét és végét, ezáltal, ha a célállomás kiesik a szinkronból a következő 'keret eleje' bájt által újra felveheti a ritmust. Ha a jelzőbájtok bitmintája előfordul a küldendő adatban, belezavarodhat a keretezésbe. Erre megoldás jelent az ún. Esc karakter bevitele: minden egyes adatként továbbítandó keretelem elé, ahol speciális karakter kódja lenne beilleszti az Esc karaktert. Ekkor ezeket a keretezést végző algoritmus ki fogja hagyni. A DLE (Data Line Escape) karakter felismerésekor a vevő nem tesz semmit, hanem a következő karakternek megfelelően cselekszik majd.

{| border="1"
|DLE SOH||fej||DLE STX||törzs||DLE ETX 
Itt a DLE SOH kettős jelzi a kódfüggetlen fejrész-kezdetét, DLE STX az adatmezőkezdetét, DLE ETX pedig annak végét. Így a törzs már tartalmazhat vezérlőkaraktereket (pl. ETX), hiszen csak a DLE ETX kettős jelzi a vevőnek a törzsrész végét, az átvitel DLE-re érzékeny. Csakhogy ugyanahhoz a problémához jutottunk, a törzsrész nem tartalmazhatja a DLE ETX kettőst. Ezt a '''karakterbeszúrás módszere''' oldja meg. Az adó automatikusan megdupláz minden DLE karaktert, amely az elküldendő keret adatmezejében van. Ennek megfelelően, ha a kapott karaktersorozatban DLE DLE ETX van, ebből a vevő DLE ETX-et generál, és adatként pufferol. Ha a kapott keretben DLE ETX szerepel, akkor ez csak a keret vége lehet, ezt az adó szándékosan így generálta a keret végének jelzésére. A módszer kihasználja a karakterek kódok kódját, főleg a 8bitet támogatók körében terjedt el, azóta például a UNICODE 16 nagyobb karakterkód hosszat kíván meg.
* *keretezés bitminta beszúrásával*: lehetővé teszi a tetszőleges kerethosszt, és a karakterkódhosszra sem tartalmaz megkötést. Minden keret a 01111110 jelzőbájttal kezdődik, ha az adatok közt egymás után 5 egyes bit található automatikus beszúr egy 0-t, a kimenő bitfolyamba. A vevő ugyanúgy 5 darab 1-es után álló 0-ást törli, ez által a bitbeszúrást teljesen átlátszóvá téve a hálózati réteg szemszögéből.
* '''vonali kódolás megsértése''' során (Manchester,  DM) kétfázisú kód figyelhető meg: az adatot nem a jelszintek, hanem azok változása határozza meg. Így a keretező adatokat megkülönböztethetjük: kétfázisú kódolásról egyfázisúra térünk át. SD: (StartDelimiter) NN0NN0, (EndDelimiter) NN1NN1, alkalmazása javarészt lokális hálózatoknál gyakori.


==5.	Hogyan biztosítható a kód-független átvitel?==

Azt hogy a karakter függő keretezés esetén a törzs csak nyomtatható karaktereket tartalmazhat (ugyanis egy ETX - EndOfText felbukkanása esetén felborulna a keretkezelés) a karakterfüggetlen keretezés oldotta meg, mely minden vezérlő karakter elé egy DLE - DataLineEscape karaktert szúr be, sőt ha az adatmező DLE-t tartalmaz azokat megduplázza - ezáltal a "DLE ETX" fogja a keret végét jelenteni. lsd. 4.

==6.	Mi a különbség a karakter-alapú és a bitalapú keretezés között?==

A karakterekkel való keretezés speciális bitkombinációk használatával (lsd. ASCII tábla) történik. A bit alapú keretezés során viszont a keret elejét és végét egy úgynevezett FLAG konstans bitminta használatával jelzik. Az adatrészben előforduló bitminta előfordulását bitbeszúrással oldják meg.

==7.	Miért előnyös a kódsértéses keretezés?==

A jelszintek változását használja adattovábbításhoz: könnyen eldönthetőek a kerethatárok, nincs szükség órára.

==8.	Miért előnyös a bájtszámlálással történő keretezés?==

Kevés pluszmunkával jár, könnyű feldolgozni, nincs redundáns elem a törzsben, egyedül a fej tartalmaz információt a keret hosszáról, mely egyértelművé teszi.

==9.	Milyen közvetlen és közvetett hibajavítási eljárást ismer?==

* Előre vezető ágban történő hibajavítás (FEC - Forward Error Correction) során az átküldendő adathoz hozzácsatoljuk az adat segítségével képzett Redundanciát, együtt a kettőt küldjük el és a vevőre bízzuk, hogy a redundancia segítségével helyreállítása az esetleg meghibásodott adatot (hibajavító kódolás). A vevő teljes kiszolgáltatottsága a redundanciától annak méretét fogja növelni.
* Ha a vevő és a küldő közt lehetőség van kommunikációra élhetünk az automatikus ismétléskérés (ARQ - Automatic Repeat ReQuest) adta lehetőségekkel a redundancia csökkentésére, ezért azonban biztosítanunk kell a nyugtázás lehetőségét. Ilyenkor csak hibajelző kódolásra van szükség, ami ugyanakkora redundancia mellett nagyobb biztonságot nyújt.

==10.	Hogyan dönthető el egy kódszókészletről annak hibakorlátozó képessége?==

A hibakorlátozó képesség:
 Két kódszó bitenkénti eltérésének számát az úgynevezett Hamming távolság (Hamming Distance) adja meg. Egy kódkészletben található kódszavak minimális Hamming távolsága legyen <math>HD_{min}</math>, ekkor a <math> HD_{min} \geq d+1 </math> és a <math> HD_{min} \geq 2c+1 </math>. (d= kijelezhető hibák maximális száma, c a javítandó hibák maximális száma. Ám itt a kód vagy csak hibajavító vagy csak hibajelző!)<br>
Az ASCII vagy bármely általános szabványos kódkészletre nézve <math> HD_{min} = 1 </math>, vagyis ilyen kódszókészletek esetén semmilyen hibakorlátozási képességről sem beszélhetünk. Ha egy adott kódszókészlet Hamming-távolságát megnöveljük, akkor azt valamilyen mértékű hibakorlátozással felruházzuk.

==11.	Melyek az ARQ működés feltételei?==

* hibajelzés: pozitív vagy negatív nyugtaküldési lehetőség bármely adategység vételéről
* hiba esetén, annak helyét pontosan meg kell tudni határozni
* negatív nyugta esetén a hibás keret azonosítása szükséges
* a pozitív nyugta visszaérkezésééig az elküldött keretet tárolnia kell tudnia a feladójának.

==12.	Mi a hibakorlátozás alapelve?==

A hiba jelzésére mindig valamilyen kódolási eljárást alkalmazunk, ezáltal redundanciát állítunk elő, melyet az átviendő adathoz illesztünk. A vevő ezeket külön választja és a redundancia alapján meghatározza, hogy keletkezett-e hiba az átvitel során.


==13.	Milyen hibajelző kódolási eljárásokat ismer?==

* VRC (vertical Redundance Checking) paritás elemes kód. 7 bithez a 8. paritásbit jelzi hogy az egyesek száma páros vagy páratlan volt-e. p = b1 XOR b2 XOR...XOR b7
* LRC (Longitudinal RC) tömbparitás képzés több 8 bites sor oszlopba foglalását egészíti ki függőleges paritás vizsgálattal, melyek hibátlan esetben azonos paritást eredményeznek mint a 8. bitek alkotta oszlop paritás függvénye.
''ábra''
* CRC (Cyclic RC) ciklikus redundancia vizsgálata során az átviendő <math> M (a_{k-1}a_{k-2}...a_1a_0) </math> adatból képeznek egy <math>M(x) = a_{k-1}x^{k-1} + ... + a_1x + a_0</math> alakú polinomot. A kódolásra jellemző egy G(x) generátor függvény. A kódolás lépései: <br>
	  1) <math>x^r M(x)</math> <br>
	  2) <math>x^r M(x) / G(x) = Q(x) + R(x)/G(x)</math>, ahol <math>R(x)</math> a maradék. <br>
	  3) A továbbított adat pedig: <math>T(x)=x^rM(x) + R(x)</math>. <br>
	  A dekódolás pedig <math>T(x) / G(x) = Q(x) + R(x) / G(x) + R(x) / G(x)</math> alakú lesz. A hibamentességet a R(x) / G(x) = 0 garantálja. Néhány generátor polinom: CRC-16  16 15 2 0 , CRC-CCITT: 16 12 5 0 , CRC-32: 32 28 23 22 16 12 11 10 8 7 5 4 2 1 0.

A hibajelző képesség az r-től függ: r-nél rövidebb hibacsomót 1 valószínűséggel találja meg, ennél hosszabb vagy egyenlő hibacsomókat ennél kisebb valószínűséggel képes detektálni. Ha x+1 kiemelhető belőle akkor pt számú hiba jelzésére képes. A hibacsomó hossza alatt az első és az utolsó hibás bit közötti hibátlan és hibás bitek számát értjük. Az utolsó hibás bitet legalább ugyanannyi hibátlan bit kell hogy kövesse.

==14.	Mi a tömbparitás-képzés elve? Milyen hosszú a redundanciát alkotó bitsorozat?==

LRC

==15.	Mi a ciklikus redundancia képzés elve, lépései? Mi határozza meg a redundanciát alkotó bitsorozat hosszát?==

CRC

==16.	Milyen szakaszos és folytonos ARQ eljárásokat ismer? ==

* '''szakaszos''' esetben egy keret generálásakor az előzőről érkezett ACK vagy NAK szükséges. Félduplex protokoll: '''STOP&WAIT''', egyetlen csatornán, hol az egyik hol a másik irányban van lehetőség az átvitelre. Hátránya a Várakozási idő a nyugta megérkezésééig. Az egyértelmű működés érdekében keretszámozás szükséges: mod 2-es állapottér: 0 küldése esetén sikeres átvitel után átvált 1-re sikertelen átvitel után 0 marad.
* '''folytonos ARQ'''  lehetőséget ad a keretek folyamatos generálására, kétirányú kapcsolatot igényel. A küldött keret sikeres vagy sikertelen átvételéről csak késleltetve értesül, ekkor vagy a következő keretet küldi vagy ismételni kényszerül. Két verziója a '''GO-BACK-N''', ahol a hibás csomagtól kezdve az egészet újra kell küldeni, és a '''Szelektív ismétlés''', ahol csak a hibás csomagokat küldjük újra. Az utóbbi jóval bonyolultabb adót és vevőt igényel.

==17.	Hatékonyság és bonyolultság szempontjából hasonlítsa össze az n-nel történő visszalépés és a szelektív ismétlés módszerét!==

 GoBackN megoldása szerint a késleltetési idő alatt generált keretek hiba esetén elvesznek és újraküldésre kerülnek.
A szelektív ismétlés többletmunkával jár: mind a küldő mind a vevő oldalán tárolni kell a kereteket, viszont helyes keret eldobására sose kerül sor, csakis a hibás keretet szükséges újraküldeni.


==18.	Miért van szükség forgalomszabályozásra?==

Az adó gyorsabban küldi a kereteket mint az a vevő fogadni lenne képes, akkor a a vevő előbb-utóbb képtelen lesz kezelni a hozzá érkező kereteket. Ennek megakadályozására forgalomszabályozási (flow controll) algoritmusokat dolgoztak ki.

==19.	Milyen szakaszos és folytonos forgalomszabályozási eljárásokat ismer?==

* félduplex hálózatoknál a '''Stop&Wait''' protokoll használatos: minden egyes beérkezett keret esetén visszaigazolást küld a vevő, hogy belefért-e a pufferbe(ACK) vagy sem (NAK)
* duplex átvitel esetén lehetővé válik a '''csúszó/forgóablakos''' (sliding window) módszer alkalmazása:
** az adó figyelése a '''csúszó-ablakos''' módszer segítségével: minden ablak egyszerre 7 keretet (mod 8) elküldését teszi lehetővé. A nyugták beérkezésekor az ablak a következő 7-es felé csúszik. Ezáltal a két ablak a folyamatos keret és nyugtaküldés hatására folyamatosan előre halad.
** a '''forgó-ablakos''' ábrázolás során két külön ablakban ábrázoljuk az adási és a vételi ablakot. Az előbbiben az adó által elküldhető keretek sorszámait tartalmazza, ez mindig maximális méretű, hiszen az adó a rendelkezésre álló összes küldhető keretet kiteheti a vonalra. Ezzel szemben a vételi ablak a vevő által a pufferbe befogadható keretmennyiség függvénye.

==20.	Csúszó/forgó ablakos eljárással ismertesse a két állomás közötti forgalomszabályozást!==

lsd. 13. előadás 1-4 oldalai.

==21.	Az adatkapcsolat menedzselésére milyen eljárásokat ismer?==


* konfiguráció - topológia alapján
** kétpontos 
** többpontos többcsatlakozásos
* egymás közti viszony
** MasterSlave: a master rendelkezik a kezdeményezési és a forgalom felügyeletének jogával. Slave csak a Master felszólítására küldhet adatot, két slave között nincs adatforgalom
** mellérendelt (peer-to-peer)
* duplexitás
** szimplex
** duplex
** félduplex
* vonali fegyelem
** körbekérdezés (roll-call polling)
** vezérlésátadás (hub polling)

==22.	Mi a különbség a körbekérdezés és a visszalépéses lekérdezés között?==

A másodlagos állomás lekérdezésének módjai:
* '''körbekérdezés''' (roll-call polling): egymás után láncolva szerepelnek egy listában a másodlagos állomás. Minden állomást végigkérdez akar-e küldeni. Feleslegesen lassú működést eredményezhet, ugyanis ha van küldendő adat, ha nincs, folyamatosan aktív. Előnyeként a prioritási szintek kedvező kezelését említhetjük meg: magasabb prioritású állomásokat többször is fel lehet venni a listára.
* '''vezérlésátadás''' (hub polling): megvalósításához az adatsín mellett egy újabb, vezérlő sínre van szükség. Ez arra szolgál, hogy az elsődleges állomás (A) megszólítsa a másodlagosakat. Vezérlésátadás esetén, ha az elsődleges állomás végzett a neki kellő adatok forgalmazásával, átadja a vezérlést a legtávolabbi másodlagos állomásnak (D). Ha az is végzett, átadja a vezérlést a következő, elsődlegeshez közelebbi másodlagos állomásnak (C), és így sorban, míg végül a vezérlés visszakerül A-hoz. Amíg nincs nála a vezérlés, addig nem is kell felügyelnie a forgalmat. Az elsődleges állomás a prioritását viszont megőrzi, ezért ha van küldendő adata, akkor azt bármikor küldheti a másodlagosaknak.

==23.	Milyen karakter alapú és bit alapú adatkapcsolati protokollokat ismer?==


* *karakterorientált*:
** BSC/Bitsynch - szinkron protokoll by IBM
** Basic Mode: nincs kitüntetett szinkron karakter by ISO
* *bitorientált*:
** HDLC (High Level Data Link Controll) by ISO
** SDLC (IBM)
** LAP (CCITT)
** PPP (Internet)

==24.	Értékelje az adatkapcsolati protokollokat adatbiztonság és teljesítőképesség szempontjából! ==

{| border="1"
|||*adatbiztonság*||*teljesítőképesség*
|-
|*bit*||megbízható FCS||duplexitás miatt gyors és hatékony
|-
|*karakter*||nem biztonságos, BCC 1 karakter hosszú redundancia<br>csak a törzs van védve a vezérlő karakterek és a fejrész nincs védelemmel ellátva||alacsony sebesség <br> olcsó megoldás
|}


==25.	Duplex adatforgalom esetén az egymástól távoli párhuzamos folyamatok szinkronizációját hogyan támogatja a HDLC protokoll? Ismertesse a poll/final váltakozás lényegét!==

A és B folyamatot adás és vétel folyamatai külön egymástól függetlenül futnak. A Poll/Final váltakozás támogatja az állomások közti duplex működést, az állomások szinkronizálása: adatcsere, aktualizálás, keretgenerálás.
A P érték mindig a főállomás üzenetei között szerepel, a F értéke pedig a másodlagos állomás üzeneteire vonatkozik. Az A állomás P=1 értékkel átadja a vezérlést B-nek, mindaddig míg vissza nem kapja P=0 lesz. Amint B megkapja a vezérlést F=0-t tart fenn míg magánál tartja a vezérlést és F=1-gyel jelzi az A-nak, hogy ő következik.

==26.	Holtponthelyzetek és hurkok kialakulásának elkerülésére a protokoll milyen eszközökkel rendelkezik?==

Egy elküldött keret elvesztését a pozitív nyugta hiányával vesszük észre, ezzel egyenértékű várakozó helyzetet idéz elő a visszaigazolás levesztése, az adó várakozik: holtpont. Feloldására az adó [[DeltaT]] időzítőt állít be, aminek lejártáig biztosan vissza kell érkeznie a válasznak, ha az időzítő lejár és nem kapott választ, az adó újraküldi a keretet. Amennyiben képtelenség átvinni a keretet (fizikai kapcsolat megszűnte) szintén fennáll a végtelen várakozás lehetőségét. Az újraküldések számának maximalizálásával ez is kivédhető.

==27.	Írja le a HDLC keretszerkezetet, ismertesse annak mezőit!==

HDLC keretszerkezet: <br

{| border="1"
|FLAG||cím||vezérlő||DATA||FCS||FLAG
|}
A keret eljét és végét a FLAG byte jelzi, speciális kódsor: 01111110.<br>
'''A címmező első bitje:''' <br>
1 - csoport fogja megkapni, maradék két bit azonosítja a csoportot. 8 darab egyes esetén mindneki megkapja az üzenetet.<br>
0 - egyéni címzés, egyetlen állomást fog megszólítani.<br>
Ha a címmező összes bitje egyes akkor egy körözvényről van szó.<br>
'''A vezérlő mező adja meg a keret típusát:''' <br>
0  - információs keret<br>
 |0||Ns||Ns||Ns||P/F||Nr||Nr||Nr
|}
	Ns keret azonosító<br>
	Nr következő várt keret =előző keretek ack (implicit nyugta)<br><br>

10 - felügyeleti keret '''FIGYELEM ez mind két jegyzetben hibás, itt jól van'''

{| border="1"
|1||0||S||S||P/F||Nr||Nr||Nr
|}

SS= RR (receive ready - kész venni, nincs mit küldenie), RNR (receive not ready - foglalt, nincs szabad puffer) , REJ (go back, reject - vételi ablakon kívüli adatot vissza kell utasítani), SREJ (szelektív visszautasítás)<br>

11 - számozatlan keret 

{| border="1"
|1||1||M||M||P/F||M||M||M
|}

MM -2^5 aktuális sorszám jelölése (32 utasításra lenne lehetőség, de nem használják ki mindet)<br>
SNRM kapcsolat kezdeményezés, alárendelt mód, set normal response mode<br>
UA számozatlan nyugta - unnumbered ack<br>
DISC kapcsolat bontása - disconnect<br>
FRMR vevő nem kismeri fel a keretet és visszaküldi - frame reject<br>
SABM set assymetric balanced mode - egyenjogú mód.

Az adat n bitből áll (n>=0), ha nem tartalmaz adatot a keret akkor csak szolgálati közleménynek tekintendő a keret.<br>
Az adatmezőt követő mező a 16 bitből álló ellenőrző mező a teljes keret védelmét látja el.<br>


(((hát ez szörnyű így plain textben :D)))
==28.	Mi a különbség a normál válasz mód és az aszinkron kiegyenlített mód között? ==

Az SNRM paranccsal (Set Normal Response Mode) jelenti be a küldő gép, hogy éppen most kapcsolódott a vonalra. Ez egy kiegyensúlyozatlan (aszimmetrikus) mód, melyben a vonal egyik vége a master, a másik a slave. A felfogás maga a gépekhez kapcsolódó terminálok idejéből származik. A két partner egyenrangúságát biztosítja az SABM (Set Asynchronous Balanced Mode), mely alaphelyzetbe állítja a vonalat. A HDLC, és a LAPB protokoll tartalmazza a megvalósítását.

-- [[AdamO|adamo]] - 2005.12.29.

Helyesírás és a HDLC némi változtatása.
-- [[TothPeter|Peti]] - 2006.01.15.


[[Category:Infoalap]]