Bài giảng Truyền số liệu và mạng - Chương 3: Các nghi thức lớp liên kết dữ liệu

3-1Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Chương 3 : 
Các Nghi Thức Lớp Liên Kết 
Dư Liệu
3-2Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
NỘI DUNG CHÍNH
„ Kiểm sóat lỗi (Errror Control).
„ Kiểm soát luồng ( Flow Control)ø
„ Quản lý kết nối ( Connection 
management).
„ Nghi thức Lớp liên kết dư liệu 
( DATA LINK PROTOCOL)
3-3Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Một số ký hiệu 
„ P : Primary (phía sơ cấp) là phía gửi đi các frame dữ 
liệu.
„ S : Primary (phía thứ cấp) là phía thu các frame dữ 
liệu từ P.
„ I : frame (infromation frame): khung thông tin chứa dữ 
liệu phía phát truyền cho phía thu. 
„ I(N) : Số tuần tự của khung thông tin đó
„ ACK frame (Acknowledge frame) : S truyền tới P để
báo là đã nhận dữ liệu tốt (không bị lỗi).
„ NAK frame (Negative Acknowledge frame: S truyền 
tới P để báo là đã nhận dữ liệu sai (bị lỗi).
P S
I -frame
ACK frame or NAK frame
3-4Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Phía nhận khi nhận được frame sẽ kiểm tra có lỗi hay không, 
sau đó có 2 khả năng 
„ Gởi lại phía phát bản tin điều khiển để xác nhận là khung 
tin không lỗi.
„ Gởi lại phía phát bản tin điều khiển để yêu cầu phát lại 
khung tin nếu khung tin lỗi.
¾ Quá trình này diễn ra tự động nên gọi là Automatic Repeat 
Request (ARQ)
Kiểm sóat lỗi 
(Errror Control).
3-5Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Các phương pháp kiểm soát lỗi:
„ Idle RQ ( Stop and Wait )
„ Implicit ( Hiểu ngầm )
„ Explicit ( Từơng minh )
„ Continuous RQ
„ Selective Repeat
„ Implicit ( Hiểu ngầm )
„ Explicit ( Từơng minh )
„ Go back N
Kiểm sóat lỗi 
3-6Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Idle RQ ( Stop and Wait )
„ Ứng dụng:
„ Sử dụng trong kiểu truyền số liệu định hướng ký tự
(character-oriented).
„ Hoạt động theo chế độ bán song công.
„ Định dạng của các frame trong Idle RQ như sau:
„ Có 3 loạl frame : I-frame, ACK-frame, NAK-frame.
„ Các frame này gọi là PDU (Protocol Data Unit) trong Idle 
RQ
3-7Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Idle RQ ( Stop and Wait )
N(S) – Send Sequence Number
N(R) – Receive Sequence Number
SOH – Start of Header
STX – Start of Text
ETX – End of Text
BCC – Block (sum) Check Character
ACK – Acknowledge
NAK – Negative Acknowledge
SOH
N(S)
STX
.
ETX
BCC
ACK
N(R)
BCC
ACK- frame format
NAK
N(R)
BCC
NAK- frame format
PDUs – Protocol Data Units
3-8Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Đặc điểm :
„ P chỉ có một I – frame đang chờ ACK tại một thời điểm 
„ Khi nhận một I – frame không bị lỗi, S truyền lại P một ACK frame, 
khi P nhận đựơc ACK của frame N, P sẽ tiếp tục truyền I – frame kế
tiếp (N+1). 
„ Khi P bắt đầu truyền I – frame, nó sẽ khởi động bộ định thời (Timer 
start), nếu quá khoảng thời gian giới hạn (time expires/restarts ) mà
không nhận được frame trả lời từ S thì P sẽ truyền lại frame đó.
„ Nếu S nhận được cùng 1 frame 2 lần thì sẽ loại bỏ bản copy. Điều 
này thực hiện được do trong mỗi I-frame P đều truyền kèm theo số
tuần tự của frame.
¾ Không tốn nhiều bộ nhớ đệm
¾ Hiệu suất sử dụng đường truyền thấp
Idle RQ ( Stop and Wait )
3-9Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Idle RQ - Implicit ( Hiểu ngầm )
„ Ví dụ: Khi 1 khung I(N) bị lỗi và khi ACK (N) bị lỗi 
Idle RQ ( Stop and Wait )
3-10Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Idle RQ - Explicit ( Từơng minh )
„ Ví dụ: Khi 1 khung I(N) bị lỗi và khi ACK (N) bị lỗi 
Idle RQ ( Stop and Wait )
3-11Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Hiệu suất sử dụng đường truyền
Idle RQ ( Stop and Wait )
3-12Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Idle RQ ( Stop and Wait )
Thời điểm gởi xong gĩi 0, t = L / R
Thời điểm gởi gĩi 0, t = 0
sender receiver
RTT
Gĩi 0 đến
ACK đến, và gởi gĩi tiếp
theo, t = RTT + L / R
Gĩi 0 đến xong
3-13Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Trường hợp truyền không có lỗi, thì thời gian tổng để hoàn 
thành việc truyền và xử lý một I – frame:
Tt = Tix + 2Tp + Tap + Tip + Tax
„ Thông thường Tap, Tip và Tax rất nhỏ so với Tp và Tix do đó:
Tt ≈ Tix + 2Tp
„ Hiệu suất liên kết được định nghĩa là tỷ số của thời gian P 
phát một frame Tix trên thời gian tổng để hoàn thành việc 
truyền một frame đó Tt
Với 
Idle RQ ( Stop and Wait )
3-14Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Idle RQ ( Stop and Wait )
„ Trường hợp có lỗi, các frame bị lỗi phải thực hiện việc truyền lại. 
Giả sử để truyền thành công 1 frame thì trung bình có Nr frame 
truyền lại, do đó xác suất một frame không lỗi là 1/Nr và thời gian 
truyền tổng cộng :
„ Hiệu suất:
„ Gọi P là xác suất một bit bị lỗi, khi đó xác suất một frame 
(chiều dài Ni) bị lỗi là:
Pf = 1 – (1 – P)Ni ≈ NiP , nếu NiP <<1 
„ Khi đó, xác suất frame không bị lỗi là 1 – Pf và do vậy
a
P
aN
U f
r 21
1
)21(
1
+
−=+=f
r P
N −= 1
1
3-15Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Đặc điểm:
„ P truyền các I frame tới S một cách liên tục mà không dừng lại để chờ
ACK frame truyền về từ S.
„ Khi có nhiều hơn 1 I-frmae chờ ACK, P giữ lại bản sao của các I 
frame trong bộ đệm truyền lại (retransmission list) hoạt động theo 
nguyên tắc FIFO
„ S trả về ACK frame cho mỗi I frame nhận đúng.
„ Mỗi I frame chứa số thứ tự được trả về trong ACK
„ Khi P nhận đựơc ACK thì sẽ loại bỏ I – frame tương ứng ra khỏi danh 
sách. 
„ Các I frame nhận được không lỗi được S chứa trong bộ đệm thu (link
receive list) để chờ xử lý.
„ S luôn chờ các I frame kế tiếp theo thứ tự để xử lý. Trong trường hợp 
frame nhận được không đúng thứ tự (giả sử trước đó nhận frame N kế
đến nhận frame N+2 ) thì S sẽ giữ lại tất cả các I frame trong bộ đệm 
thu cho đến khi nhận lại được frame theo đúng thứ tự (frame N+1). 
Ngoại trừ nghi thức Go Back N, bộ đệm thu bên S luôn luôn chỉ giữ lại 
đúng 1 I- frame vừa nhận được.
Continuous RQ
3-16Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Trong trường hợp có lỗi xảy ra trong quá trình truyền dẫn, có 2 cách 
truyền lại được áp dụng như sau:
„ S phát hiện và yêu cầu P truyền lại chỉ những frame bị lỗi. 
Kiểu truyền lại này được gọi là truyền lại có lựa chọn 
(selective – repeat).
„ S phát hiện và yêu cầu P truyền lại những frame chưa 
được trả lời ACK, nghĩa là tất cả các frame kể từ frame 
cuối cùng nhận đúng. Kiểu truyền lại này đựơc gọi là lặp 
lại N (go-back-N). 
¾ Hiệu suất sử dụng đường truyền cao.
¾ Cần bộ đệm lớn.
Continuous RQ
3-17Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Continuous RQ
3-18Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Go back N
„ Giả sử I(N+1) bị lỗi
„ S nhận I(N+2) không đúng thứ tự (chưa nhận được frame N+1)
„ S gửi NAK (N+1) cho P để báo P bắt đầu truyền lại từ frame N+1 và
bắt đầu khởi động timer để chờ nhận I(N+1), nếu quá một khoảng thời 
gian xác định mà không nhận được I(N+1) thì S truyền lại NAK(N+1) 
( đề phòng trường hợp NAK(N+1) bị lỗi).
„ S vào trạng thái truyền lại (Retransmission), tạm thời không trả lời 
ACK cho bất kỳ frame nào nhận được và chờ I(N+1).
„ Khi nhận được frame N+1, S trả lời ACK (N+1) và ra khỏi trạng thái 
truyền lại.
„ Bên P khi gởi 1 I – frame thì cũng khởi động timer. Sau khoảng thời 
gian Time Expires mà không nhận được tín hiệu trả lời của frame này 
thì sẽ truyền lại frame đó.
„ Bộ đệm thu không cần dung lượng lớn.
Continuous RQ
3-19Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Continuous RQ
Ví dụ: Khi 
1 khung 
I(N+1) bị 
lỗi
3-20Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Continuous RQ
Ví dụ: Khi 
1 khung 
ACK bị lỗi
3-21Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Selecttive repeat
„ Bên phát chỉ phát lại các frame bị lỗi, còn các frame trước đó không 
bị lỗi sẽ không phát lại. Có 2 cách thực hiện điều này :
„ Implicit Retransmission:
„ Giả sử I-frame N+1 bị lỗi :
„ S trả về ACK frame cho những I-frame đúng (N, N+2, N+3,..).
„ Khi nhận được ACK của I-frame N+2, P nhận thấy ACK 
(N+1)chưa nhận được -> bị lỗi -> P xoá I-frame N+2 ra khỏi bộ
đệm và truyền lại frame N+1.
„ Giả sử ACK(N) bị lỗi :
„ Khi nhận được ACK của frame N+1, P phát hiện ACK(N) chưa 
nhận được, có nghĩa là frame N bị lỗi do đó P truyền lại frame N.
„ Khi nhận frame N lần thứ 2, S xác định được sự trùng lắp và do đó
bỏ qua, tuy nhiên S vẫn truyền trở về ACK(N) để đảm bảo P xoá
I-frame N ra khỏi bộ đệm.â2n bộ đệm thu lớn
¾ Bộ đệm thu cần dung lượng lớn.
Continuous RQ
3-22Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Continuous RQ
Ví dụ: Khi 
1 khung 
I(N+1) bị 
lỗi
3-23Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Continuous RQ
Ví dụ: Khi 
1 khung 
ACK bị lỗi
3-24Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Selective repeat
„ Explicit Retransmission 
„ Bên P khi phát một I frame sẽ giữ lại bản copy của I frame đó
trong bộ đệm để chờ tín hiệu trả lời.
„ Khi nhận được frame không lỗi, S sẽ trả lời ACK.
„ Khi P nhận ACK (N),P sẽ loại bỏ tất cả các I –frame trước I(N) và
chính nó ra khỏi bộ đệm.
„ Khi S không nhận được frame bất kỳ giả sử I(N+1), S sẽ gởi P 
NAK(N+1), và chuyển sang chế độ Retransmission (trong chế độ
này S sẽ không trả lời ACK cho bất kỳ I-frame nào nhận được), 
đồng thời khởi động tiner (Để phòng trường hợp NAK lỗi thì sau 
thời gian timeout sẽ truyền lại cho đến khi nhận được I(N+1). 
Nếu không truyền lại thì có khả năng I(N+1) sẽ không bao giờ
thu được khi NAK(N+1) bị lỗi (hình b)).
„ Khi nhận được NAK(N+1) thì P gởi lại I(N+1).
„ Khi S nhận được I(N+1) thì gởi lại P ACK(N+1) và thoát khỏi 
trạng thái Retransmission.
Continuous RQ
3-25Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Continuous RQ
Ví dụ: Khi 
1 khung 
I(N+1) bị 
lỗi
3-26Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Continuous RQ
Ví dụ: Khi 
1 khung 
NAK bị lỗi
3-27Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Continuous RQ
„ Continuous RQ
„ Trường hợp đường truyền lỗi
„ Selective Repeat
„ K ≥ 1 + 2a :
„ K < 1+2a :
„ Go Back N
„ K ≥ 1 + 2a :
„ K < 1+2a :
fPU −=1
a
PK
aN
KU f
r 21
)1(
)21( +
−=+=
)1(1
1
−+
−=
KP
P
U
f
f
))1(1)(21(
1( )
−++
−=
KPa
PK
U
f
f
3-28Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Continuous RQ
Ví dụ:
„ Một chuỗi các khung dữ liệu L=1000 bit được truyền theo 
nghi thức RQ rảnh. Biết tốc độ lan truyền sóng trên liên kết là
V=2.108m/s. Hãy xác định hiệu suất liên kết với các tuyến 
liên kết sau: 
„ Tuyến liên kết có chiều dài S=10km, tỷ lệ lỗi bit là
BER=10-4 và tốc độ truyền dữ liệu là R=9600bps 
„ Tuyến liên kết có chiều dài S=100km, tỷ lệ lỗi bit là
BER=10-4 và tốc độ truyền dữ liệu là R=10Mbps
3-29Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Continuous RQ
Bài giải:
„ S=10km, BER=10-4, R=9600bps
„ Thời gian lan truyền sóng:
„ Thời gian phát một khung dữ liệu:
„ Xác suất truyền đúng mỗi khung:
„ Hiệu suất liên kết: 
„ S=100km, BER=10-4, R=10Mbps
3
5
p 8
S 10*10T 5*10 (s)
V 2*10
−= = =
ix
L 1000T 0.1(s)
R 9600
= = ≈
( ) ( )1000L 4fP 1 BER 1 10 0.905−= − = − ≈
( ) ( )ix f1 5ix p
T *P 0.1*0.905U
T 2*T 0.1 2*5*10−
= = ≈+ + 0.905
( ) ( )
4
ix f
2 14 5
ix r
T *P 10 *0.905U U
T 2*T 10 2*50*10
−
− −= = ≈ 〈〈+ + 0.0905
3-30Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
KIỂM SOÁT LUỒNG
( FLOW CONTROL)
„ Mục đích :
„ Điều khiển việc truyền dữ liệu giữa bên phát và bên thu 
sao cho đảm bảo bên thu luôn luôn có thể nhận được dữ 
liệu vào bộ đệm trước khi xử lý.
„ Theo các cơ chế điều khiển lỗi trên, có những thời điểm 
bộ đệm bên thu bị quá tải do lượng lớn dữ liệu truyền đến 
nhưng chưa được xử lý. Do đó việc mất dự liệu có thể xảy 
ra. Vì vậy phải báo bên phát biết để ngưng phát và chỉ
phát lại khi bên thu đã sẵn sàng nhận.
„ Có 2 phương pháp điều khiển luồng :
„ X-ON/X-OFF
„ Sliding Window
3-31Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
KIỂM SOÁT LUỒNG
„ X-ON/X-OFF
„ Khi bộ đệm bên S bị quá tải sẽ gởi ký hiệu X-OFF về P, P 
sẽ ngưng việc truền dữ liệu.
„ Khi S thoát khỏi trạng thái quá tải thì sẽ gởi ký hiệu X-ON 
về P, P tiếp tục quá trình phát dữ liệu.
„ Ví dụ trong RS232, chân RTS và CTS được dùng để điều 
khiển luồng.
3-32Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
KIỂM SOÁT LUỒNG
„ Sliding Window
„ Cơ chế :
„ Các I frame đã phát đi và đang đợi ACK được đặt trong cửa sổ gọi send 
Widown.
„ Giới hạn số lượng I frame được phát trước khi nhận ACK là K (K là kích 
thước Send Windown).
„ Mỗi khi phát một I Frame, cạnh trên cửa số UWE tăng lên 1.
„ Mỗi khi nhận một ACK, cạnh dưới cửa số LWE tăng lên 1.
„ Bên phát sẽ ngưng truyền nếu UWE – LWE = K
„ Bên thu cũng thực hiện tương tự, các frame trong bộ đệm thu được quan 
sát bởi cửa sổ nhận gọi là Receive Widown
„ Nguyên tắc chọn K đảm bảo rằng S sẽ nhận được tất cả các I-frame 
truyền tới. Các thông số ảnh hưởng tới việc chọn K là:
„ Kích thước frame
„ Dung lượng bộ đệm
„ Thời gian trễ do lan truyền sóng.
„ Tốc độ phát
3-33Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
KIỂM SOÁT LUỒNG
0
1
2
34
5
6
7
Window size = 7
0
1
2
34
5
6
7 0
1
2
34
5
6
7
0
1
2
34
5
6
7 0
1
2
34
5
6
7 0
1
2
34
5
6
7
tx 1 frame
lower
window
edge upper
window
edge
tx 1 frame
tx 1 frame
receive ACK0
max window size
can’t transmit
tx 1 frame
max window size
can’t transmit
3-34Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
KIỂM SOÁT LUỒNG
„ Nguyên tắc đánh số :
„ Để nhận dạng các frame với nhau mỗi frame được gán 
một số thứ tự (Sequence number), theo nguyên tắc thì có
thể gán đến vô cùng.
„ Tuy nhiên để hạn chế, kết hợp với cửa sổ trượt, số tuần tự
được giới hạn theo nguyên tắc đánh xoay vòng.
„ Số lượng các số nhận dạng được hạn chế và quyết định bởi 
kích thước cửa số và nghi thức.
3-35Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
KIỂM SOÁT LUỒNG
„ Với Idle RQ số frame cần đánh số là 2
„ Với Go-Back-N, số frame cần đánh số là K+1
„ Với Selective Repeat, số frame cần đánh số là 2K+1
3-36Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
KIỂM SOÁT LUỒNG
3-37Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
KIỂM SOÁT LUỒNG
Ví dụ:
k=2ï
3-38Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
QUẢN LÝ KẾT NỐI 
( CONNECTION MANAGEMENT)
„ Mục đích : Khởi động và kết thúc cuộc kết nối
user Source 
Link Layer
L_Connect
request
Destination 
Link Layer
Correspond
ent user
V(S)=0  ... TE
DTE
DCE
Modem
BP: Branching 
Point
4 wires (2 pairs)
Master 
(Supervisor)
Slave
Slave
Slave
3-47Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
BSC 
DTE
DTE
LD/R
LD/R Line termination
LD/R: Line Driver/Receiver
DTE
LD/R
DTE
LD/R
Master 
(Supervisor)
Slave Slave Slave
Twisted pair
3-48Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
BSC 
„ BSC
„ Cấu trúc khung (Xem hình) : có 2 loại 
„ Khung dữ liệu (Data)
„ Đơn khối (Single Block Message)
„ Đa khối (Multiblock Message): sử dụng [SOH,IBT] 
để phân biệt các khung 
„ Đa khung: khi 1 khung quá dài sẽ được cắt ra thành 
nhiều khung. Khung cuối cùng kết thúc bằng ETB 
(End of Transmission Block)
„ Khung điều khiển (supervisory)
„ Thiết lập kết nối và Điều khiển lỗi,luồng
3-49Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
BSC 
SYN STX Data (128bytes) BCC
Cấu trúc một
khung dữ liệu
đơn giản
Cấu trúc một
khung dữ liệu
đơn giản với
Header
SYN
SYN SYN SOH Header
ETX
Data (128bytes) BCCETX
Cấu trúc một
khung đa khối
SYN SYN SOH Header Data BCC ETXSTX IBT Data BCCSTX ETX
Data block
Cấu trúc một
khung đa
khung
SYN SYN SOH Header Data STX ETB BCC
SYN SYN SOH Header Data STX BCCETX
Khung đầu
tiên
Khung cuối
cùng
SOH – Start of Header STX – Start of Text ETX – End of Text
BCC – Block (sum) Check Character ETB – End of Tranmission Block
3-50Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
BSC 
3-51Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
BSC 
3-52Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
BSC 
„ Hoạt động của nghi thức
3-53Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
BSC 
Ví dụ: Select
- NAK : Y không sẵn sàng nhận.
- ACK : Y sẵn sàng nhận.
- ACK(0) : Xác nhận khung dữ
liệu chẵn nhận tốt.
- ACK(1) : Xác nhận khung dữ
liệu lẻ nhận tốt. 
- NAK(0) : Xác nhận khung dữ
liệu chẵn bị lỗi
- NAK(1) : Xác nhận khung dữ
liệu lẻ bị lỗi.
- EOT : Kết thúc truyền dữ liệu
3-54Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
BSC 
Ví dụ: Poll
- X có dữ liệu thì gởi, nếu không
thì trả về EOT
- ACK(0) : Xác nhận khung dữ
liệu chẵn nhận tốt.
- ACK(1) : Xác nhận khung dữ
liệu lẻ nhận tốt. 
- NAK(0) : Xác nhận khung dữ
liệu chẵn bị lỗi
- NAK(1) : Xác nhận khung dữ
liệu lẻ bị lỗi.
- EOT : Kết thúc truyền dữ liệu
3-55Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
BSC 
Ví dụ:
Select / Poll
3-56Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
(High Level Data Link Control) 
„ HDLC(High Level Data Link Control ): 1979, ISO
„ LAPB, LAPD: 1981, ITU-T
„ Frame Relay, PPP : ITU-T,ANSI
„ Các loại trạm trong HDLC
„ Trạm sơ cấp
„ Điều khiển hoạt động của đường kết nối
„ Các khung được phát đi được gọi là các lệnh (Command)
„ Trạm thứ cấp
„ Chịu sự điều khiển của trạm sơ cấp
„ Các khung được phát đi được gọi là đáp ứng (Responses)
„ Trạm kết hợp
„ Có thể phát lệnh hoặc đáp ứng 
3-57Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
Secondary
Command
Response
Primary Secondary
Command Response
Response Command
Primary
Secondary
Command / Response
Command / Response
Primary Secondary
Command
Response
Primary
Response
Secondary
/ 
Secondary
/ 
Primary
3-58Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
„ Các chế độ truyền HDLC
„ Chế độ đáp ứng thường 
(NRM – Normal Response Mode)
„ Có cấu hình không cân bằng
„ Trạm sơ cấp khởi tạo quá trình truyền tới trạm thứ cấp
„ Trạm thứ cấp có thể chỉ phát dữ liệu để đáp ứng lệnh từ
trạm sơ cấp
„ Được sử dụng trên đường truyền có nhiều điểm rẽ
„ Máy chủ là trạm sơ cấp
„ Các đầu cuối là trạm thứ cấp 
3-59Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
„ Chế độ đáp ứng bất đồng bộ
(ARM – Asynchronuos Response Mode)
„ Có cấu hình không cân bằng
„ Trạm thứ cấp có thể khởi tạo quá trình truyền mà
không cần sự cho phép của trạm sơ cấp
„ Trạm sơ cấp chịu trách nhiệm có đường truyền
„ Ít được sử dụng
3-60Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
„ Chế độ cân bằng bất đồng bộ
(ABM – Asynchronous Balanced Mode)
„ Có cấu hình cân bằng
„ Cả hai trạm có thể khởi tạo quá trình truyền mà không 
cần nhận lệnh cho phép
„ Được sử dụng rộng rãi nhất
„ Không cần hỏi vòng
3-61Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
„ Cấu trúc khung
„ Truyền đồng bộ
„ Tất cả truyền dẫn dạng khung
„ Dạng khung đơn cho trao đổi dữ liệu và điều khiển
3-62Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
„ Trường cờ
„ Xác định vị trí bắt đầu và kết thúc của khung
„ 01111110
„ Có thể đóng 1 khung và mở khung tiếp theo
„ Máy thu tìm chuỗi cờ để đồng bộ
„ Kỹ thuật chèn bit được sử dụng để tránh sự nhầm lẫn với dữ liệu chứa 
chuỗi 01111110
„ 0 được chèn sau mỗi chuỗi 5 bit 1
„ Nếu máy thu phát hiện 5 bit 1 thì kiểm tra bit tiếp theo
„ Nếu bit tiếp theo là 0 thì nó được xoá bỏ
„ Nếu bit tiếp theo là 1 và bit thứ 7 là 0 thì đó là cờ
„ Nếu bit tiếp theo là 1 và bit thứ 7 là 1,thì nó tiếp tục đếm số
bít 1
„ Nếu số bít 1 < 15 : máy phát chỉ sự kết thúc
„ Nếu số bít 1 ≥ 15 : Máy phát chỉ kênh rỗi.
3-63Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
3-64Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
Trường địa chỉ
„ Phụ thuộc vào chế độ hoạt động.
„ Trong mode NRM, cấu hình đa điểm ( multidrop line), mỗi trạm thứ
cấp có một địa chỉ. Khi trạm sơ cấp liên lạc với trạm thứ cấp nào thì
trường địa chỉ chứa địa chỉ của trạm thứ cấp đó.
„ Không sử dụng trong cấu hình ABM, (point – to - point).Thay vào đó, 
duợc sử dụng để chỉ hướng lệnh và đáp ứng.
„ Thông thường dài 8 bit
„ Có thể được mở rộng ra bội số của 7 bit
„ LSB của mỗi octet chỉ rằng đây là octet cuối (1) hay không (0)
„ Tất cả là bit 1 chỉ khung quảng bá
3-65Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
„ Trường điều khiển
„ Có cấu trúc khác nhau ứng với những loại khung khác 
nhau, có 3 loại khung trong HDLC
„ Thông tin (I-frame) : Mang dữ liệu cần gởi
„ Giám sát (S-frame) : điều khiển lỗi và luồng, chứa số
thứ tự khung gởi và nhận
„ Không đánh số (U-frame) :Thiết lập và kết thúc kết 
nối.
„ Độ dài có thể 1 hay 2 byte
3-66Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
3-67Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
„ Trường điều khiển
„ 1 hay 2 bit đầu tiên của trường điều khiển chỉ ra loại khung
„ N(S) : Số thứ tự frame gởi 
„ N(R) : Số thứ tự frame nhận
„ P/F : Có 2 chức năng Poll hoặc Final phụ thuộc hoàn cảnh sử dụng
„ Khung lệnh
„ Bit P
„ 1 để yêu cầu đáp ứng từ đối phương 
„ Khung đáp ứng
„ Bit F
„ 1 chỉ rằng đây là trả lời cho lệnh
3-68Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
HDLC - HIGH LEVEL DATA LINK CONTROL 
„ Trường điều khiển
„ S gồm 2 bit xác định loại khung giám sát. Có 4 loại khung giám sát
SREJ : Selective Reject -> là xác nhận âm (NAK) được trả về trong hệ thống Selective Repeat khi bộ thu không có dữ liệu gởi 
(tức không thể truyền theo piggyback)
11
RNR : Receive not Ready Dùng 3 cách
¾ ACK – RNR : Yêu cầu trạm gởi ngưng không gởi thêm nữa cho đến khi 1 RR được phát
¾ P – RNR : Select -> Khi trạm sơ cấp muốn truyền dữ liệu cho trạm thứ cấp nào đó.
¾F – RNR : đáp ứng cho Select -> Khi một thứ cấp được chọn mà không thể nhận dữ liệu (xác nhận âm).
10
REJ : Reject -> là xác nhận âm (NAK) được trả về trong hệ thống Go-back –n khi bộ thu không có dữ liệu gởi (tức không thể
truyền theo piggyback)
01
RR : Receive Ready ->Dùng 4 cách
¾ACK – RR: dùng như một xác nhận dương của 1 khung thông tin đã nhận khi bộ thu không có dữ liệu để truyền (tức không thể
dùng piggyback).
¾P - RR : Poll ->yêu cầu trạm thứ cấp xem có dữ liệu để gởi không ?
¾F - RR : đáp ứng cho Poll ->Trạm thứ cấp trả lời cho sơ cấp là không có dư liệu gởi (xác nhận âm). Nếu có thì
sẽ đáp ứng bằng I-frame
¾F –RR : đáp ứng cho Select -> Trạm thứ cấp trả lời cho sơ cấp là có khả năng nhận dư liệu (xác nhận dương)
00
LệnhS
3-69Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
„ Trường điều khiển
„ M gồm 5 bit xác định các loại U-frame khác nhau
FRMR10 001
XIDXID11 101
RSET11 001
UP00 100
RIMSIM10 000
RDDISC00 101
UA00 110
UIUI00 000
SABME11 110
SABM11 100
SARME11 010
DMSARM11 000
SNRME11 011
SNRM00 001
Đáp ứngLệnhM
Unnumbered Information (UI)
Exchange ID (XID)
Set Initilization Mode (SIM)
Unnumbered Poll (UP)
Request Disconnect (RD)
Request Information Mode (RIM)
3-70Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
„ Trường thông tin
„ Chỉ có trong khung thông tin và vài khung không đánh số
„ Phải có một số nguyên lần octets
„ Chiều dài thay đổi được
3-71Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
„ Trường kiểm tra
„ Phát hiện sai
„ 16 bit CRC
„ Tuỳ chọn 32 bit CRC
3-72Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
„ Hoạt động của HDLC 
„ Điều khiển kết nối : Thiết lập và giải phóng kết nối logical giữa 
2 bên phát và nhận
„ Trao đổi dữ liệu : Trao đổi dữ liệu giữa 2 bên. Trong qúa trình 
này điều khiển lỗi và điều khiển luồng được ứng dụng.
Ví du:ï Về hoạt động của HDLC như sau :
o V(S) chỉ số tuần tự truyền kế tiếp N(S).
o V(R) chỉ số tuần tự của I-frame mà phía thu đang mong đợi 
nhận. 
o Tại phía thu nếu N(S) = V( R) thì xem như thu đúng vì đúng thứ
tự, ngược lại nếu N(S) ≠ V( R) thì xem như thu sai vì không 
đúng thứ tự. 
3-73Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
3-74Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
3-75Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
3-76Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
3-77Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
3-78Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
3-79Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
Quá trình đóng khung trong HDLC
PACKET Lớp mạng 3
Tạo C và
giải C
Tạo A và
giải A
Tạo FCS và
giải FCS
Nhồi bit và
tách bit
Gắn cờ
Lớp vật lý
PACKETC
PACKETCA
PACKETCA FCS
PACKET'C'A' FCS'
PACKET'C'A' FCS'F F
PACKET
PACKETC
PACKETCA
PACKETCA FCS
PACKET'C'A' FCS'
PACKET'C'A' FCS'F F
Bên thuBên phát
3-80Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
HDLC
„ LAPB – Link Access Procedure, Balanced
„ Là 1 phần của mạng X.25 (ITU-T)
„ Là 1 tập con của HDLC – ABM
„ Sử dụng cho đường điểm – điểm giữa hệ thống và các nút của mạng chuyển mạch gói 
„ LAPD – Link Access Procedure, D-Channel
„ ISDN (ITU-D)
„ ABM
„ Luôn là chuỗi số 7 bit
„ Trường địa chỉ 16bit chứa 2 địa chỉ con
„ 1 cho thiết bị và 1 cho người sử dụng 
„ LLC – Logical Link Control
„ IEEE 802
„ Dạng khung khác
„ Điều khiển kết nối tách biệt giữa MAC (Medium Access Layer) và LLC (lớp trên cùng của MAC)
„ Không có trạm sơ cấp và thứ cấp
„ cần 2 địa chỉ: người gởi và người nhận
„ Phát hiện sai ở lớp MAC: 32 bit CRC
„ Các điểm truy xuất nguồn và đích (DSAP, SSAP)
3-81Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Thảo luận
3-82Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Chương 3_Bài tập :
Các Nghi Thức Lớp Liên Kết 
Dư Liệu
3-83Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 1
„ Vẽ tiến trình trao đổi khung (có ghi chú thông tin cần thiết) 
của nghi thức Idle- RQ loại tường minh giữa DTE A và DTE 
B thoả mãn các giả sử sau: bắt đầu truyền khung thứ N và
khung dữ liệu bị sai một lần, khung dữ liệu thứ N+1 truyền 
ngay lần đầu tiên không bị lỗi nhưng hai khung xác nhận liên 
tiếp bị lỗi và khung xác nhận lần ba là tốt
3-84Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 2
„ DTE A truyền cho DTE B 7 khung dư liệu theo nghi thức 
Idle- RQ loại không tường minh , thoả mãn các giả sử sau: 
khung dữ liệu thứ 1 bị sai một lần, khung dữ liệu thứ 3 truyền 
ngay lần đầu tiên bị lỗi và hai khung xác nhận liên tiếp bị lỗi 
và khung xác nhận lần ba là tốt. Vẽ tiến trình trao đổi khung 
(có ghi chú thông tin cần thiết)
3-85Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 3
„ DTE A truyền DTE B 6 khung dư liệu dùng nghi thức điều 
khiển lỗi Go back N, kích thước cửa sổ k = 3. Vẽ tiến trình 
trao đổi khung với các giả sử sau:
„ Khung dư liệu thứ 2 bị lỗi 1 lần
„ Khung trả lời của khung thứ 3 bị lỗi 1 lần.
„ Khung thứ 5 và khung trả lời của khung 5 bị lỗi 1 lần
3-86Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 4
„ DTE A truyền DTE B 6 khung dư liệu dùng nghi thức điều 
khiển lỗi Selective Repeat dạng tường minh, kích thước cửa 
sổ k = 3. Vẽ tiến trình trao đổi khung với các giả sử sau:
„ Khung dư liệu thứ 2 bị lỗi 1 lần
„ Khung trả lời của khung thứ 3 bị lỗi 1 lần.
„ Khung thứ 5 và khung trả lời của khung 5 bị lỗi 1 lần
3-87Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 5
„ DTE A truyền DTE B 6 khung dư liệu dùng nghi thức điều 
khiển lỗi Selective Repeat dạng không tường minh, kích 
thước cửa sổ k = 3. Vẽ tiến trình trao đổi khung với các giả sử
sau:
„ Khung dư liệu thứ 2 bị lỗi 1 lần
„ Khung trả lời của khung thứ 3 bị lỗi 1 lần.
„ Khung thứ 5 và khung trả lời của khung 5 bị lỗi 1 lần
3-88Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 6
„ Một chuỗi các khung dữ liệu có chiều dài L = 1000 bits được 
phát trên đýờng truyền có chiều dài S = 4000Km, tốc độ bit là
R = 2Mbps, tỉ lệ lỗi bit là BER = 10-4. Tính hiệu suất liên kết 
khi sử dụng các giao thức sau (bỏ qua thời gian của gói 
ACK/NAK và thời gian xử lý, Tốc độ truyền sóng là C = 3 x 
108 m/s):
„ Stop & Wait
„ Selective Repeat với kích thước cửa sổ là N=7
„ Go-back-N với kích thước cửa sổ là N=12
„ Go-back-N với kích thước cửa sổ là N=127
3-89Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 8
Cho mô hình truyền số liệu như sau
Biết rằng Slave A truyền cho Slave C 4 khung dư liệu bằng nghi thức 
BSC, sử dụng nghi thức điều khiển lỗi Idle RQ (hỏi đáp có nghỉ) dạng 
tường minh. Vẽ tiến trình trao đổi khung dữ liệu, với các giả sử sau :
¾ Khi Slave A truyền Master thì khung dư liệu thứ 2 bị lỗi 1 lần 
¾ Khi Master truyền dư liệu cho Slave C khung dư liệu thứ 3 bị lỗi 1 
lần .
3-90Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 9
Xác định frame HDLC để phát đi từ sơ cấp với giả sử sau:
- Data : phát chữ “vo” theo mã ASCII 7 bits, kiểm tra chẵn
- Số thứ tự của frame phát là 7, sử dụng Stop and Wait ARQ.
- Dữ liệu được gửi đến mọi terminal trong mạng.
- Bỏ qua FCS
3-91Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 10
„ Vẽ quá trình trao đổi các frames. Biết rằng sử dụng giao thức 
HDLC ở mode NRM với các giả sử sau:
„ Primary gởi 3 frame đến secondary và I-frame thứ 2 bị lỗi.
„ Kích thước cửa sổ k =2, dùng giao thức Go-Back N