High-level Data Link Control là gì? HDLC trong mạng CNTT
- 28/02/2023
- LANIT JSC
High-level Data Link Control (HDLC) là một giao thức truyền tải và kiểm soát dữ liệu trong mạng máy tính. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng mạng như mạng LAN, WAN và điện thoại. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về giao thức HDLC này nhé!
1. High-level Data Link Control (HDLC) là gì?
High-level Data Link Control (HDLC) là giao thức truyền dữ liệu đồng bộ dùng để truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên mạng. HDLC được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm kết nối máy tính và truyền tải dữ liệu trên các mạng điện thoại di động, mạng cáp quang, mạng máy tính và các thiết bị kết nối khác.
Đây là một giao thức đồng bộ, có nghĩa là nó đảm bảo đồng bộ giữa thiết bị gửi và thiết bị nhận trong quá trình truyền dữ liệu. HDLC sử dụng khung truyền dữ liệu để truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên mạng. Mỗi khung truyền dữ liệu HDLC bao gồm các trường thông tin như địa chỉ, điều khiển, dữ liệu và kiểm tra tính toàn vẹn. HDLC cũng cung cấp các tính năng như kiểm soát luồng dữ liệu, xác thực và đánh dấu các khung truyền dữ liệu đặc biệt.
2. HDLC hoạt động như thế nào?
HDLC hoạt động dựa trên phương thức framing để phân chia dữ liệu thành các frames. Quá trình truyền dữ liệu trong HDLC bao gồm các bước sau:
- Khởi tạo kết nối: Thiết bị gửi (sender) gửi một yêu cầu kết nối tới thiết bị nhận (receiver) để bắt đầu quá trình truyền dữ liệu.
- Phát sinh khung truyền: Dữ liệu cần truyền được phân chia thành các khung truyền, trong đó mỗi khung bao gồm các trường thông tin như địa chỉ, điều khiển lỗi, dữ liệu và kiểm tra tính toàn vẹn.
- Truyền khung truyền: Khung truyền được gửi từ thiết bị gửi tới thiết bị nhận qua kênh truyền.
- Xác nhận khung truyền: Thiết bị nhận sẽ xác nhận khung truyền đã nhận được bằng cách gửi một tin nhắn xác nhận (acknowledgement) cho thiết bị gửi.
- Xử lý lỗi: Nếu thiết bị nhận phát hiện lỗi trong khung truyền nhận được, nó sẽ gửi một tin nhắn điều khiển lỗi (negative acknowledgement) cho thiết bị gửi yêu cầu gửi lại khung truyền bị lỗi.
- Kết thúc kết nối: Khi quá trình truyền dữ liệu hoàn tất, thiết bị gửi sẽ gửi một yêu cầu kết thúc kết nối tới thiết bị nhận để kết thúc phiên truyền dữ liệu.
HDLC hỗ trợ các chế độ hoạt động khác nhau, bao gồm chế độ điểm đến-điểm đầu (point-to-point) và chế độ đa điểm (multi-point). Trong chế độ điểm đến-điểm đầu, chỉ có hai thiết bị được kết nối trực tiếp với nhau, trong khi đó trong chế độ đa điểm, nhiều thiết bị có thể kết nối với nhau trên cùng một kênh truyền.
3. Ứng dụng của HDLC trong mạng CNTT
HDLC thường được sử dụng trong các mạng WAN (Wide Area Network) cũng như mạng LAN (Local Area Network).
Hiện nay, HDLC được sử dụng rộng rãi trong các mạng máy tính, trong đó giao thức này đảm bảo tính toàn vẹn và độ tin cậy của các giao tiếp truyền dẫn. Ngoài ra, HDLC cũng đã được sử dụng trong các chuẩn mạng khác như Frame Relay, X25 và ISDN.
4. Frame HDLC hoạt động như thế nào?
Frame HDLC là một khung truyền dữ liệu chuẩn trong giao thức HDLC. Khung truyền dữ liệu HDLC được phân chia thành các trường thông tin như sau:
- Flag: Đây là trường bắt buộc đầu tiên và cuối cùng của khung truyền dữ liệu HDLC. Nó bao gồm một byte có giá trị 01111110, giúp thiết bị nhận xác định đầu và cuối của khung truyền.
- Trường điều khiển: Được sử dụng để xác định các trạng thái truyền dữ liệu và đồng bộ hóa giữa thiết bị gửi và thiết bị nhận. Trường này bao gồm một byte hoặc hai byte, tùy thuộc vào chế độ hoạt động của HDLC.
- Trường địa chỉ: Chứa địa chỉ của thiết bị nhận. Trường này có thể bao gồm một byte hoặc hai byte, tùy thuộc vào chế độ hoạt động của HDLC.
- Trường điều khiển phụ (Optional): Thường được sử dụng để kiểm soát luồng dữ liệu hoặc đánh dấu các trạng thái truyền dữ liệu đặc biệt.
- Trường dữ liệu: Chứa dữ liệu cần truyền đi. Kích thước trường này có thể từ 0 đến hàng trăm byte, tùy thuộc vào kích thước khung truyền HDLC được sử dụng.
- Trường kiểm tra tính toàn vẹn: Được sử dụng để đảm bảo tính toàn vẹn của khung truyền. Trường này bao gồm một checksum hoặc CRC (Cyclic Redundancy Check).
Khi dữ liệu được truyền trong HDLC, nó được chia thành các khung truyền HDLC. Mỗi khung truyền bao gồm tất cả các trường thông tin trên và được gửi từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận qua kênh truyền. Sau khi thiết bị nhận xác nhận khung truyền đã nhận được, thiết bị gửi mới tiếp tục gửi các khung truyền tiếp theo. Nếu thiết bị nhận phát hiện lỗi trong khung truyền nhận được, nó sẽ gửi một tin nhắn điều khiển lỗi (negative acknowledgement) cho thiết bị gửi yêu cầu gửi lại khung truyền bị lỗi.
5. Các loại Frame HDLC
HDLC sử dụng các loại khung (frame) khác nhau để truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên mạng. Các loại khung HDLC chính bao gồm:
- I-frame (Information Frame): Đây là loại khung thông tin chính trong HDLC. I-frame được sử dụng để truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên mạng. Mỗi I-frame bao gồm các trường thông tin như địa chỉ, điều khiển, dữ liệu và kiểm tra tính toàn vẹn.
- S-frame (Supervisory Frame): Loại khung này được sử dụng để kiểm soát luồng dữ liệu giữa các thiết bị trên mạng. S-frame bao gồm các trường thông tin như địa chỉ, điều khiển và các trường kiểm soát luồng dữ liệu.
- U-frame (Unnumbered Frame): Loại khung này được sử dụng để thực hiện các chức năng đặc biệt như kiểm soát đường truyền, xác thực và đánh dấu các khung truyền dữ liệu đặc biệt. U-frame cũng bao gồm các trường thông tin như địa chỉ, điều khiển và các trường kiểm soát.
6. Sự khác biệt giữa HDLC và PPP
HDLC (High-level Data Link Control) và PPP (Point-to-Point Protocol) là hai giao thức truyền dữ liệu phổ biến trong việc kết nối các thiết bị mạng. Dưới đây là sự khác biệt giữa HDLC và PPP:
| Tính năng | HDLC | PPP |
|---|---|---|
| Loại giao thức | Giao thức đồng bộ (Synchronous protocol) | Giao thức bất đồng bộ (Asynchronous protocol) |
| Kiểm soát lỗi | CRC (Cyclic Redundancy Check) | CRC (Cyclic Redundancy Check) |
| Kích thước khung | Được điều chỉnh tĩnh hoặc động | Được điều chỉnh động |
| Khả năng mở rộng | Khả năng mở rộng giới hạn | Khả năng mở rộng tốt |
| Ứng dụng | Thường được sử dụng trong các mạng truyền dẫn, kết nối máy tính và các thiết bị đầu cuối | Thường được sử dụng trong các kết nối truyền điểm-điểm (point-to-point) như dial-up, DSL, và các kết nối WAN (Wide Area Network) |
| Xử lý lỗi | Sử dụng đệ quy (recursive) để xử lý lỗi | Sử dụng định dạng thông báo (message format) để xử lý lỗi |
Các điểm khác nhau giữa HDLC và PPP chủ yếu nằm ở cách thức hoạt động của chúng. HDLC là một giao thức đồng bộ, trong khi PPP là một giao thức bất đồng bộ. HDLC sử dụng recursive để xử lý lỗi, trong khi PPP sử dụng định dạng thông báo để xử lý lỗi. Ngoài ra, HDLC có thể có giới hạn khả năng mở rộng trong khi PPP có khả năng mở rộng tốt hơn.
Tuy nhiên, cả HDLC và PPP đều được sử dụng trong các ứng dụng mạng khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng cụ thể của từng ứng dụng.
7. Kết luận
Qua bài viết trên ta có thể thấy, High-level Data Link Control là một giao thức truyền tải và kiểm soát dữ liệu linh hoạt và an toàn, giúp quản lý hệ thống dữ liệu một cách dễ dàng hơn. Nếu bạn cần giải đáp thắc mắc hoặc muốn tìm hiểu thêm về các giao thức khác, hãy để lại bình luận dưới đây, LANIT sẽ phản hồi bạn trong thời gian sớm nhất.
Cảm ơn bạn đọc đã theo dõi bài viết của LANIT!
