Rechnernetze

IrLAP

Link Access Protokoll

Auf Sicherungsschicht zum Zugriff auf Übertragungsmedium verwendet

bietet der LLC-Schicht sieben Dienste an

	Sniffing
	Stationserkennung (address discovery)
	Adresskonfliktauflösung (address conflict resolution)
	Verbindungsaufbau (connection establishment)
	Datenübertragung (information transfer)
	Zurücksetzen der Verbindung (Reset)
	Verbindungsabbau (Disconnect)

Verhalten einer Station durch Zustandsautomaten modelliert

	Station befindet sich jeweils in einem Zustand
	Wechsel in Folgezustand abhängig von Aktionen oder Ereignisse

Frame Format

Im IrLAP-Standard werden die Dateneinheiten als Frames bezeichnet.

Frame ähnlich Block im HDLC-LAPB aufgebaut,

zusätzliche oder leicht geänderte Befehle gibt

Zur Steuerung während der Übertragung zusätzlicher Befehl eingeführt

SREJ (Selective Reject)
ermöglicht selektive Wiederholung eines Informationsrahmens (d.h. Datenblocks).

Zur Verbindungskontrolle (U-Frames) folgenden Befehle verwendet

SNRM (Set Normal Response Mode)

dient Aufbau einer Verbindung oder

Zurücksetzung einer fehlerhaften Verbindung.

Verbindungsaufbau wie bei HDLC,

	Empfänger antwortet mit UA bzw.
	bei Ablehnung mit einem DISC

FRMR (Frame Reject),

falls ein nicht durch wiederholtes Senden behebbare Fehler auftritt, z.B.
    - undefinierter Befehl,
    - maximale Datenlänge überschritten,
    - inkorrekte Folgenummer,
    - Steuerrahmen mit Datenfeld
    - Frame außerhalb des Protokoll-Ablaufs

RNRM (Request Normal Response Mode)

Verbindung zurücksetzen.

XID (Exchange Station Identification)

	Dient der Stationserkennung,
	Auflösung von Adresskonflikten sowie
	zum "Sniffing".

RD (Request Disconnect)

Aufforderung einer sekundären Station an primäre Station,

bestehende Verbindung beenden

UI (Unnumbered Information)

IrLAP-Standard unterstützt

	verbindungslose Dienste und
	verbindungsorientierte Dienste

kann mit diesem Rahmen

jede Station Nachricht maximaler Länger schicken

auch als Broadcast

Länge beträgt in der Regel 384 Bytes bei nicht aktiver Station

in Normal Disconnect Mode

Angabe einer Empfängeradresse für Station im aktiven Zustand

Normal Response Mode

Daten entsprechend der vereinbarten MTU übermitteln

Maximum Transmission Unit

TEST (Test)

Testen der Erreichbarkeit usw. anderer Stationen.

entsprechendes Informationsfeld

ähnlich Unix-Befehl ping

Fehlererkennung und Fehlerkorrektur

	Datenfehler werden mit einer Prüfsumme (CRC-16/32) erkannt
	im Falle eines erkannten Fehlers die Daten noch einmal übertragen.
	Verfahren läuft analog dem HDLC-Protokoll ab.

Primär- und Sekundärstationen

Im IrLAP-Protokoll existiert stets

	genau eine Primärstation und
	eine oder mehrere Sekundärstation

Sendeberechtigung bei mehreren Sekundärstationen

	durch Primärstation im Rahmen eines Polling-Verfahrens vergeben
	dazu dienen Polling-Bits (P/F-Bits) in IrLAP-Rahmen

Nach Initialisierung durch IrLAP-Protokoll

Station befindet sich stets in einem von zwei möglichen Zuständen

Normal-Response-Mode (NRM)

	Station ist im aktiven Zustand.
	Es existiert Verbindung zu einer anderen Station
	beim Verbindungsaufbau wurde eine der Stationen zur Primärstation ernannt
	andere ist dann die Sekundärstation.

Normal Disconnected Mode (NDM)

Station ist im inaktiven Zustand

Es können keine Nutzdaten übertragen werden

In diesem Zustand können durchgeführt werden

	Stationserkennung und
	Adresskonfliktauflösung

Art der ausgetauschten Information muss MAC-Regeln entsprechen

IrLAP-Verbindung ist Halbduplex-Verbindung

Station kann nicht gleichzeitig senden und empfangen

Sendeberechtigung

von Primärstation durch Setzen des entsprechenden P/F-Bits gegeben

Wird U- oder S-Frame gesendet, so wird angezeigt

durch gesetztes Poll-Bit

empfangende Station darf senden und muss antworten

durch gesetzte F-Bit zeigt Sekundärstation an

	letztes Paket gesendet hat und
	gibt Sendeberechtigung an Primärstation zurück

Broadcast-Frames

	durch Verwendung spezieller Empfangsadresse (FFFFFFFFFFFF) gekennzeichnet
	zur Quittierung muss Empfänger der Primärstation XID-Bestätigungsrahmen senden

Sniffing

Mit Sniffing-Verfahren kann Station

	Bereitschaft zum Datenaustausch den anderen Stationen mitteilen.
	Die Station wird in diesem Fall auch als Sniffer bezeichnet.
	Die Prozedur läuft wie folgt ab:

sendewillige Station zunächst nach "Erwachen"
hört Übertragungsmedium ab und
geht in Ruhezustand zurück,
wenn Datenverkehr entdeckt.

wenn kein Datenverkehr entdeckt
so sendet Station XID-Rahmen mit üblicher Broadcast-Adresse als Zieladresse
- da sie Adresse der anderen Stationen noch nicht kennt
anderen Stationen erkennen somit, dass
- rufende Station Datenaustausch durchführen kann und
- Sekundärstation werden möchte

Erhält die Station keine Antwort,
- so geht sie nach 2 bis 3 Sekunden in Ruhezustand zurück und
- versucht es dann noch einmal

Antwortet eine Station mit einem XID-Frame,
- muss rufende Station am Stationserkennungsprozess teilnehmen
- Antwortet Station mit SNRM-Frame, so
kann sie damit direkt Verbindung aufbauen

MAC-Regeln

Der Zugriff auf das Übertragungsmedium wird über Bedingungen festgelegt

sogenannte MAC-Regeln

Jeder Informationsaustausch geschieht über IrLAP-Pakete.

Die Schnittstellengeschwindigkeit ist variabel.
Zulässig sind die Raten:
   2.400, 9.600, 38.400, 57.600, 115.200, 576.000,
   1.152.000 sowie 4.000.000 Bits pro Sekunde.

Um die Interoperabilität zwischen allen Geräten zu garantieren,
- grundlegenden Dienste bei kleinen Übertragungsrate, 9.600 bps, ausgeführt.
    > Stationserkennung
    > Adresskonfliktauflösung
    > Verbindungsaufbau.

Primärstation überwacht Verkehr
- spricht mindestens alle 500 ms Sekundärstation an und
- erteilt Sendeberechtigung.
- muss Sekundärstation innerhalb von 500 ms an die Primärstation zurückgeben
    > maximale Sendezeit
- Bei mehreren Sekundärstationen
     > Sendezeit von 500 ms kann unter allen Stationen aufgeteilt werden oder
     > es kann jede Sekundärstation 500 ms Sendezeit erhalten.

sendewillige Station
- muss Medium mindestens 500 ms lang abhören (560 - 600 ms)
- kein Datenverkehr erkannt, i.d.R. XID-Discorvery-Frame gesendet.

Sniffing-Regeln:

Ehe Station XID-Frame sendet, muss sie mindestens 50 ms das Medium abhören.

In der Regel wird dann das Paket abgeschickt und
danach noch einmal 50 ms das Medium auf eventuelle Kollisionen abgehört

Sollte beim Abhören anderer Datenverkehr erkannt werden
    > da die Adressen nicht über einstimmen
- wird erst nach 500 ms weiterer Versuch gestartet
- ist das Medium dann wieder frei, wird wieder nur 50 ms gewartet

Abhängig vom gewählten Zeitintervall zum Sniffing
- Station setzt zwischen 2 und 3 Sekunden aus, ehe sie wieder senden darf
    > 2 s bis 400-560 ms Sendezeit,
    > 2,5 s bis 250-400 ms Sendezeit,
    > 3 s bis 100-250 ms Sendezeit.

Time-Slot-Regeln:
Aufeinanderfolgende BOS-Frames (Beginning of Slot) müssen Abstand von mindestens 25 ms haben.
Nach 10 ms wird Quittung gesendet und
nach 70 ms muss die Operation abgeschlossen sein

Contention State Procedures dürfen i.d.R. nur einmal wiederholt werden,
um bei Adresskonflikt nicht immer 500 ms warten zu müssen
Primärstation kann dadurch Punkt-zu-Mehrpunktverbindung scheinbar gleichzeitig aufbauen

Nach Verzögerung > 10 ms interpretiert Primärstation verspätetes Datenkpaket als ungültig
- Intercharacter-Timing bezeichnet
- betrifft nur die Primärstation,
     > Sekundärstationen können auch nach mehr als 10 ms Paket als korrekt empfangen

Adressierung

Innerhalb der Verbindungsschicht werden zwei unterschiedliche Adressen verwendet,

	32-Bit-Stationsadresse und
	7-Bit-Verbindungskennziffer.

Stationsadresse

Bei Initialisierung der IrLAP-Schicht

von jeder Station wird 32-Bit-Zahl zufällig gezogen

dient der eindeutigen Identifikation der angeschlossenen Station

Entdeckt Primärstation Adresskonflikt

	beim Aufbau einer Verbindung durch SNRM-Rahmen oder
	schon früher bei Stationserkennungsprozess

so wird sekundäre Station aufgefordert, ihre Adresse zu ändern

geschieht durch Versenden eines XID-Frames

XID-Frame-Format wird verwendet

	sowohl beim Sniffing als auch
	bei der Stationserkennung

Ist sekundäre Station inaktiv (NDM),

so wird einfach neue Adresse generiert

zusammen mit anderen Verbindungsparametern an Primärstation übertragen

aktive Station kann ihre Stationsadresse natürlich nicht einfach ändern

muss zunächst in inaktiven Zustand wechseln

Verbindungskennziffer

7-Bit-Verbindungskennziffer

wird von Primärstation generiert und

zur eindeutigen Identifikation einer Sekundärstation benutzt

falls mehrere offene Verbindungen bestehen.

Nach erfolgreichen Verbindungsaufbau wird analog X.25-PLP

nur noch diese Kennziffer zur Adressierung benutzt.

Dadurch wird Frameoverhead reduziert,

es müssen nicht mehr 32-Bit-lange Stationsadressen übertragen

Konflikte können nicht auftreten,

Primärstation kann jeweils neue Nummer generieren

Stationserkennung

dient dazu, sämtliche Stationen innerhalb einer IR-Zelle adressieren zu können

ersten beiden Bits des Discovery-Flag-Feldes geben Anzahl N der Zeitschlitze (Slots) an,
die eine initiale Station zur Verfügung hat.

Damit wird gleichzeitig Zahl maximal möglicher Kommunikationspartner nach oben beschränkt

Laut Spezifikation sind dieses sechzehn Stationen.