التحكم المتزامن في وصلة البيانات

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

بروتوكول التحكم المتزامن في وصلة البيانات ( SDLC ) هو بروتوكول اتصالات تسلسلية للحاسوب، قدمته شركة IBM لأول مرة كجزء من بنية شبكة أنظمتها (SNA). يُستخدم SDLC كطبقة ثانية، وهي طبقة وصلة البيانات ، في حزمة بروتوكولات SNA . يدعم هذا البروتوكول وصلات متعددة النقاط، بالإضافة إلى تصحيح الأخطاء. ويعمل بافتراض وجود رأس SNA بعد رأس SDLC. [ 1 ] استُخدم SDLC بشكل أساسي في أنظمة IBM المركزية وأنظمة الحواسيب متوسطة المدى؛ ومع ذلك، توجد تطبيقات له على العديد من المنصات من مختلف الموردين. في الولايات المتحدة وكندا، يُستخدم SDLC في خزائن التحكم في حركة البيانات. [ 2 ] أُصدر SDLC في عام 1975، [ 3 ] استنادًا إلى عمل أُنجز لصالح IBM في أوائل سبعينيات القرن العشرين. [ 4 ]

يعمل بروتوكول SDLC بشكل مستقل على كل وصلة اتصال في الشبكة، ويمكنه العمل على وصلات متعددة النقاط من نقطة إلى نقطة أو وصلات حلقية ، على دوائر مُبدَّلة أو مخصصة، ثنائية أو رباعية الأسلاك ، وبوضعَي الإرسال والاستقبال المتزامن وغير المتزامن . [ 5 ] ومن الخصائص الفريدة لبروتوكول SDLC قدرته على دمج المحطات الثانوية ذات وضع الإرسال والاستقبال المتزامن غير المتزامن مع المحطات الأساسية ذات وضع الإرسال والاستقبال المتزامن على دوائر رباعية الأسلاك، مما يقلل من تكلفة الوصلات المخصصة. [ 6 ]

اعتمدت المنظمة الدولية للمعايير (ISO) هذا المعيار الفعلي تحت مسمى "التحكم عالي المستوى في وصلة البيانات" (HDLC) عام 1979 [ 4 ]، كما اعتمدته المؤسسة الوطنية الأمريكية للمعايير (ANSI ) تحت مسمى "إجراءات التحكم المتقدمة في اتصالات البيانات " (ADCCP). أضافت المعايير الأخيرة ميزات مثل الوضع المتوازن غير المتزامن ، وأحجام إطارات لا يشترط أن تكون من مضاعفات وحدات البت، ولكنها حذفت أيضًا بعض الإجراءات والرسائل (مثل رسالة الاختبار). [ 7 ]

استخدمت إنتل بروتوكول SDLC كبروتوكول أساسي لشبكة BITBUS ، التي لا تزال شائعة في أوروبا كشبكة ميدانية ، وتضمنت دعمه في العديد من وحدات التحكم (i8044/i8344، i80152). ولا تزال وحدة التحكم 8044 قيد الإنتاج من قبل موردين خارجيين. ومن بين الموردين الآخرين الذين أضافوا دعمًا ماديًا لبروتوكول SDLC (وبروتوكول HDLC المختلف عنه قليلًا) في رقائق وحدات التحكم بالاتصالات في ثمانينيات القرن الماضي: زيلوج ، وموتورولا ، وناشونال سيميكوندكتور . ونتيجة لذلك، استخدمته مجموعة واسعة من المعدات في ثمانينيات القرن الماضي، وكان شائعًا جدًا في شبكات الشركات التي تركز على الحواسيب المركزية، والتي كانت هي السائدة في تلك الفترة. ولعلّ البدائل الأكثر شيوعًا لشبكة SNA مع بروتوكول SDLC هي DECnet مع بروتوكول رسائل اتصالات البيانات الرقمية (DDCMP)، وبنية شبكة بوروز (BNA) مع بروتوكول التحكم في وصلة بيانات بوروز (BDLC)، وشبكة ARPANET مع بروتوكولات IMP . [ 8 ]

الاختلافات بين SDLC و HDLC

HDLC هو في الغالب امتداد لـ SDLC، [ 9 ] : 69-72 ولكن تم حذف بعض الميزات أو إعادة تسميتها.

ميزات HDLC غير موجودة في SDLC

الميزات الموجودة في HDLC، ولكن ليس في SDLC، هي:

  • تعتبر الإطارات التي لا تكون من مضاعفات 8 بت غير قانونية في SDLC، ولكنها قانونية اختيارياً في HDLC.
  • يسمح بروتوكول HDLC اختيارياً بعناوين يزيد طولها عن بايت واحد.
  • يحتوي بروتوكول HDLC على خيار لتسلسل فحص الإطار 32 بت .
  • وضع الاستجابة غير المتزامن، وإطارات SARM وSARME U المرتبطة به،
  • الوضع المتوازن غير المتزامن، وإطارات SABM وSABME U المرتبطة به،
  • وأنواع إطارات أخرى عديدة تم إنشاؤها لتقنية HDLC:
    • إطار S للرفض الانتقائي (SREJ)،
    • أمر إعادة الضبط (RSET)، و
    • إطارات U غير المحجوزة (NR0 ​​إلى NR3).

كما أن امتدادات HDLC اللاحقة في معيار ISO/IEC 13239، مثل:

  • أرقام تسلسلية مكونة من 15 و 31 بت،
  • إطار U لوضع الضبط (SM)،
  • تسلسل فحص الإطار ذو 8 بت،
  • حقل تنسيق الإطار الذي يسبق العنوان،
  • حقل معلومات في إطارات U مضبوطة على الوضع، و
  • إطار U "المعلومات غير المرقمة مع فحص الرأس" (UIH).

اختلافات التسمية

أعادت HDLC تسمية بعض إطارات SDLC. تم دمج أسماء HDLC في الإصدارات اللاحقة من SDLC: [ 9 ] : 73

الاسم الأصلياسم جديد
وكالة الأمن القوميإقرار غير متسلسليو إيهإقرار غير مرقم
NSIمعلومات غير متسلسلةواجهة المستخدممعلومات غير مرقمة
برنامج NSPاستطلاع رأي غير متسلسلأعلىاستطلاع رأي غير مرقم
دوراطلب عبر الإنترنترسالة خاصةوضع عدم الاتصال
القائدرفض الأمرFRMRرفض الإطار
RQIوضع تهيئة الطلبحافةوضع تهيئة الطلب
RQDطلب قطع الاتصالأخصائي تغذية معتمدطلب قطع الاتصال

تمت إضافة امتدادات HDLC إلى SDLC

تمت إضافة بعض الميزات في HDLC، ثم أعيدت إضافتها لاحقًا إلى الإصدارات اللاحقة من SDLC.

  • تمت إضافة أرقام التسلسل الموسعة (modulo-128) وإطار SNRME U المقابل إلى SDLC بعد نشر معيار HDLC.

ميزات دورة حياة تطوير البرمجيات غير موجودة في دورة حياة تطوير البرمجيات

إطاران من نوع U في SDLC غير موجودين في HDLC هما:

  • BCN (الإشارة المرجعية): عندما يفقد الجهاز الثانوي الإشارة الحاملة (يتوقف عن استقبال أي إشارة) من الجهاز الرئيسي، يبدأ بإرسال سلسلة من استجابات "الإشارة المرجعية"، لتحديد موقع انقطاع الاتصال. وهذا مفيد بشكل خاص في وضع الحلقة في دورة حياة تطوير البرمجيات (SDLC).
  • أمر CFGR (التهيئة للاختبار) والاستجابة له: يحتوي أمر CFGR على حمولة بيانات مكونة من بايت واحد، تُحدد عملية تشخيصية خاصة يُنفذها الجهاز الثانوي. [ 9 ] : 47-49. يشير البت الأقل أهمية إلى بدء وضع التشخيص (1) أو إيقافه (0). يُوقف بايت البيانات الذي قيمته 0 جميع أوضاع التشخيص. يُعيد الجهاز الثانوي إرسال هذا البايت في استجابته.
    • 0: إيقاف جميع أوضاع التشخيص.
    • 2 (إيقاف)/3 (تشغيل): اختبار الإشارة. تعطيل جميع المخرجات، مما يتسبب في فقدان المستلم التالي للإشارة (وبدء إرسال الإشارات).
    • 4 (إيقاف)/5 (تشغيل): وضع المراقبة . تعطيل توليد جميع الإطارات، مما يؤدي إلى الصمت، ولكن لا يتم إيقاف تشغيل وضع الناقل أو وضع الحلقة.
    • 8 (إيقاف)/9 (تشغيل): وضع الالتفاف. الدخول في حلقة التغذية الراجعة المحلية، وتوصيل مدخل الجهاز الثانوي بمخرجه الخاص طوال مدة الاختبار.
    • 10 (إيقاف)/11 (تشغيل): اختبار ذاتي. إجراء تشخيصات محلية. يتم تأخير استجابة CFGR حتى اكتمال التشخيصات، وعندها تكون الاستجابة 10 (فشل الاختبار الذاتي) أو 11 (نجاح الاختبار الذاتي).
    • 12 (إيقاف)/13 (تشغيل): اختبار رابط مُعدَّل. بدلاً من إعادة إنتاج أوامر الاختبار حرفياً، يتم إنشاء استجابة اختبار تتكون من عدد من نسخ البايت الأول من أمر الاختبار.

تُعتبر العديد من إطارات U غير مستخدمة بالكامل تقريبًا في HDLC، وتوجد بشكل أساسي من أجل التوافق مع SDLC:

  • يتم تعريف وضع التهيئة، وإطارات RIM و SIM U المرتبطة به، بشكل غامض في HDLC لدرجة أنها عديمة الفائدة، ولكن يتم استخدامها بواسطة بعض الأجهزة الطرفية في SDLC.
  • نادرًا ما يُستخدم استطلاع غير مرقم (UP) في بروتوكول HDLC، إذ حلّت محله وظيفة وضع الاستجابة غير المتزامنة. يُعدّ UP استثناءً من القاعدة المعتادة في وضع الاستجابة العادي، والتي تنص على وجوب استقبال الجهاز الثانوي لعلامة الاستطلاع قبل الإرسال؛ فبينما يجب على الجهاز الثانوي الاستجابة لأي إطار مُفعّل فيه بت الاستطلاع، فإنه قد يستجيب لإطار UP مع مسح بت الاستطلاع إذا كان لديه بيانات للإرسال. إذا كانت قناة الاتصال ذات المستوى الأدنى قادرة على تجنب التصادمات (كما هو الحال في وضع الحلقة)، فإن استخدام UP مع عنوان البث يسمح لأجهزة ثانوية متعددة بالاستجابة دون الحاجة إلى استطلاعها بشكل فردي.

لم يتم تضمين إطار الاختبار U في معايير HDLC المبكرة، ولكن تمت إضافته لاحقًا.

وضع التكرار

يُعدّ نمط حلقة SDLC نمطًا خاصًا لتشغيل بروتوكول SDLC، وهو مدعوم من قِبل أنظمة مثل Zilog SCC ولكنه غير مُدمج في بروتوكول HDLC. [ 9 ] : 42-49، 58-59. في هذا النمط، يتم توصيل جهاز أساسي وعدد من الأجهزة الثانوية في شبكة حلقية أحادية الاتجاه ، حيث يتم توصيل مخرج كل جهاز بمدخل الجهاز التالي. كل جهاز ثانوي مسؤول عن نسخ جميع الإطارات التي تصل إلى مدخله لتصل إلى بقية الحلقة وتعود في النهاية إلى الجهاز الأساسي. باستثناء عملية النسخ هذه، يعمل الجهاز الثانوي في وضع نصف مزدوج؛ فهو لا يُرسل إلا عندما يضمن البروتوكول عدم استقباله أي مدخلات.

عند إيقاف تشغيل وحدة ثانوية، يقوم مرحل بتوصيل مدخلها مباشرةً بمخرجها. عند تشغيلها، تنتظر الوحدة الثانوية لحظة مناسبة ثم تدخل في حلقة "التشغيل" مُدخلةً نفسها في تدفق البيانات بتأخير بت واحد. وتُستغل فرصة مماثلة للخروج من حلقة "التشغيل" كجزء من عملية إيقاف تشغيل سلسة.

في وضع حلقة SDLC، تصل الإطارات في مجموعة، وتنتهي (بعد الإشارة الأخيرة) بإشارة خمول مكونة من 1. تشكل البتات السبعة الأولى (النمط 01111111) تسلسل "الموافقة" (يُسمى أيضًا EOP، نهاية الاستطلاع) الذي يمنح المحطة الثانوية إذنًا بالإرسال. تستخدم المحطة الثانوية الراغبة في الإرسال تأخيرها البالغ 1 بت لتحويل البت الأخير 1 في هذا التسلسل إلى بت 0، ليصبح رمزًا للإشارة، ثم تُرسل إطاراتها الخاصة. بعد إشارة الموافقة الأخيرة، تُرسل إشارة خمول مكونة من 1، والتي ستكون بمثابة موافقة للمحطة التالية في الحلقة.

تبدأ المجموعة بأوامر من الجهاز الرئيسي، ثم يُضيف كل جهاز ثانوي ردوده. عندما يتلقى الجهاز الرئيسي إشارة البدء، يعلم أن الأجهزة الثانوية قد انتهت من عملها، ويمكنه إرسال المزيد من الأوامر.

صُممت استجابة الإشارة (BCN) للمساعدة في تحديد الانقطاعات في الحلقة. يبدأ جهاز ثانوي لا يستقبل أي حركة مرور واردة لفترة طويلة بإرسال إطارات استجابة "إشارة"، لإبلاغ الجهاز الأساسي بأن الرابط بين هذا الجهاز الثانوي وسابقه قد انقطع.

لأن الجهاز الأساسي يستقبل أيضًا نسخة من الأوامر التي أرسلها، والتي لا يمكن تمييزها عن الردود، فإنه يُلحق إطارًا خاصًا يُسمى "إطار الانعكاس" في نهاية أوامره لفصلها عن الردود. أي تسلسل فريد لا يُفسَّر بواسطة الأجهزة الثانوية يُفي بالغرض، ولكن التسلسل التقليدي هو بايت واحد جميع أصفاره. [ 9 ] : 44 هذا إطار قصير جدًا (runt frame) بعنوان 0 (محجوز، غير مستخدم) ولا يحتوي على حقل تحكم أو تسلسل فحص إطار. (تُفسِّر الأجهزة الثانوية القادرة على العمل في وضع الإرسال والاستقبال المتزامن هذا الإطار أيضًا على أنه "تسلسل إيقاف"، مما يُجبرها على إنهاء الإرسال. [ 9 ] : 45 )

ملحوظات

  1. ↑ ( أودوم 2004 ) .
  2. ↑ ( ITS 2006 ) .
  3. ↑ PC Lube and Tune ، تم الاطلاع عليه في 15 أكتوبر 2009.
  4. 1 2 ( فريند 1988 ، ص 188) . 
  5. ↑ ( Pooch 1983 ، ص 302) . 
  6. ↑ ( Pooch 1983 ، ص 303) . 
  7. ↑ ( فريند 1988 ، ص 191) . 
  8. ↑ ( Pooch 1983 ، ص 309-321) . 
  9. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ قسم منتجات الاتصالات في شركة آي بي إم (يونيو ١٩٨٦). التحكم المتزامن في وصلة البيانات: المفاهيم (ملف PDF) (تقرير فني) (  الطبعة الرابعة). رقم الوثيقة: GA27-3093-3.

مراجع

  • مكفادين، جيه إتش (1976). "هندسة شبكة النظام: نظرة عامة" (ملف PDF) . مجلة أنظمة آي بي إم . 15 (1): 4-23 . doi : 10.1147/sj.151.0004 .
  • أودوم، ويندل (2004). دليل شهادة امتحان CCNA INTRO: دراسة ذاتية لشهادة CCNA . إنديانابوليس، إنديانا: مطبعة سيسكو. ISBN 1-58720-094-5.
  • فريند، جورج إي.؛ فايك، جون إل.؛ بيكر، إتش. تشارلز؛ بيلامي، جون سي. (1988). فهم اتصالات البيانات (  الطبعة الثانية). إنديانابوليس: هوارد دبليو. سامز وشركاه. ISBN 0-672-27270-9.
  • بوتش، أودو دبليو؛ غرين، ويليام إتش؛ موس، غاري جي (1983). الاتصالات السلكية واللاسلكية والشبكات . بوسطن: ليتل، براون وشركاه. ISBN 0-316-71498-4.
  • هورا، جورديب س.؛ موكيش سينغال (2001). اتصالات البيانات والحاسوب: الشبكات والربط الشبكي . إنديانابوليس: مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 0-8493-0928-X.
  • معيار مجلس إدارة أنظمة النقل الذكية . الإصدار 01.02.17ب. واشنطن العاصمة: معهد مهندسي النقل. 16 نوفمبر 2006. صفحة 96. يجب أن تكون جميع الاتصالات داخل وحدة التحكم في نظام مراقبة الحركة الجوية متوافقة مع بروتوكول الأوامر والاستجابة SDLC، وأن تدعم حشو البتات الصفرية، وأن تعمل بمعدل بيانات يبلغ 614.4 كيلوبت في الثانية.