Протокол HDLC (High Level Data Link Control - протокол управления логическим каналом на высоком уровне) был разработан ISO на основе ранних разработок компании IBM для протокола SDLC.

Формат стандартного пакета HDLC показан на рисунке.

Структура кадра HDLC

Флаг

Флаг служит для разделения кадров и всегда имеет значение 0x7E. Для того, чтобы исключить появление такой же последовательности битов внутри пакета, на приемной и передающей стороне используется метод вставки битов (Bit Stuffing).

Поле адреса

Первое поле после флага заголовка содержит адрес. Протокол HDLC используется на многоканльных (multipoint) линиях и может поддержимать до 256 ведущих или ведомых станций на линию. Поле адреса определяет номер (адрес) ведомой станции, передавшей кадр, или адрес получателя кадра, переданного ведущей станцией.

Управление

После поля адреса размещается поле управления, которое служит для идентификации типа кадра. Кроме того, в зависимости от типа кадра, это поле может содержать порядковый номер последовательности, а также данные управления и контроля ошибок.

Каждый кадр содержит однобитовое поле Poll/Final (опрос/завершение). В режиме NRM этот бит указывает «говорящую» станцию, а также определяет, кто будет «говорить» следующим и когда. После того, как ведущая станция завершает передачу серии кадров, она устанавливает бит опроса (Poll), передавая управление ведомой станции. Получив управление, ведомая станция, может ответить ведущей. По окончании передачи ведомая станция устанавливает бит завершения, возвращая управление ведущей станции.

Режимы работы

HDLC может работать в трех режимах, отличающихся друг от друга уровнем отношений ведущий-ведомый (master/slave). Режим работы определяется типом пакета (uniwue frame type specifier):

• Режим нормального отклика (Normal Response Mose - NRM) использует соотношение ведущий-ведомый и обозначается кадрами SNRM(E). Ведущая станция инициирует сессию, а для передачи используется система опроса ведомых узлов.

• Режим асинхронного отклика (Asynchronous Response Mode - ARM) работает подобно NRM и обозначается кадрами SARM(E). Однако в этом режиме ведомая станция может передавать данные, не ожидая сигнала опроса (polling) от ведущей станции.

• Асинхронный сбалансированный режим (Asynchronous Balanced Mode - ABM). В данном случае термин сбалансированный обозначает отношений ведущий-ведомый при связи устройств. Данный режим обозначается кадрами SABM(E). Каждая станция может инициировать соединение, обеспечивать восстановление после ошибок, поддерживать функции управления и передавать пакеты в любой момент времени.

FCS

Контрольная сумма (Frame Check Sequence – FCS) позволяет контролировать целостность принятых данных. FCS рассчитывается отправителем с учетом всех битов кадра. При получении кадра контрольная сумма вычисляется заново и сравнивается со значением, содержащимся в пакете.

Размер окна

HDLC поддерживает использование окон расширенного размера (по модулю 128), т. е. количество переданных и неподтвержденных пакетов данных может составлять от 8 до 128. Расширенный размер окна передачи обычно используется при спутниковой связи, где задержка подтверждений приема может быть значительно больше, чем время передачи самих кадров данных.Тип кадра инициализации соединения определяет модуль для сессии - в случае использования расширенного окна к имени базового типа пакета добавляется “E” (SABM превращается в SABME).

Расширенный адрес

HDLC подерживает еще одно расширение базового формата - поле адреса может быть увеличено по соглашению между системами, участвующими в соединении. При использовании расширенного адреса первый бит адреса должен иметь значение 1, указывая на то, что следующий байт также содержит адрес.

Типы кадров

Протокол HDLC использует управляющие кадры (Supervisory Frame) нескольких типов:

RR Подтверждение приема информационного кадра и индикация готовности к приему последующей информации.

REJ Запрос повторной передачи всех кадров, начиная с указанного в данном кадре порядкового номера.

RNR Индикация временной перегрузки станции (окно заполнено).

SREJ Запрос на повторную передачу кадра с указанным порядковым номером.

Ниже перечислены типы ненумерованных кадров (Unnumbered Frame), используемых в протоколе HDLC:

DISC Запрос разрыва соединения.

UA Кадр подтверждения приема данных.

DM Отклик на кадр DISC, указывающий на разрыв соединения.

FRMR Сброс кадра

SABM Кадр, инициализирующий асинхронный балансовый режим.

SABME SABM в расширенном режиме.

SARM Кадр, инициирующий режим асинхронных откликов.

SARME Расширенный режим SARM.

REST Сброс порядковых номеров.

CMDR Сброс команды.

SNRM Кадр, инициирующий режим нормального отклика.

SNRME Расширенный режим SNRM.

RD Запрос разрыва соединения.

RIM Запрос вторичной станции на инициализацию после разрыва соединения.

SIM Установка режима инициализации

UP Ненумерованный опрос.

UI Ненумерованная информация.

XID Идентификация команды обмена.

HDLC использует единственный тип информационных кадров:

Info Информационный кадр.