В середине-конце 1970 гг. потребовался определенный набор протоколов, чтобы обеспечить пользователям связность глобальной сети с общедоступными сетями передачи данных (PDN). Сети PDN, такие как TELENET и TYMNET, добились замечательного успеха, однако было ясно,что стандартизация протоколов еще больше увеличит число абонентов PDNза счет возросшей совместимости оборудования и более низких цен.Результатом последующих усилий по разработке в этом направлении былагруппа протоколов, самым популярным из которых является Х.25.
Протокол Х.25 (официально называемый CCITT Recommendation X.25 - "Рекомендация "Х.25 CCITT) был разработан компаниями общественных линий связи (в основном телефонными компаниями), а не каким-тоотдельным коммерческим предприятием. Поэтому спецификация разработанатак, чтобы обеспечить хорошую работоспособность независимо от типа системы пользователя или изготовителя. Пользователи заключают контрактыс общедоступными сетями передачи данных, чтобы пользоваться ихсетями с коммутацией пакетов (PSN), и им пред'является счет в зависимости от времени пользования PDN. Предлагаемые услуги (и взимаемая плата) регулируются Федеральной Комиссией по Связи (FCC).
Oдним из уникальных свойств Х.25 является его международный характер. Х.25 и связанными с ним протоколами управляетодно из агентств Организации Об'единненых Наций, называемое "Международный Союз по Телекоммуникациям (ITU). Комитет ITU,ответственный за передачу голоса и данных, называется Международнымконсультативным комитетом по телеграфии и телефонии (CCITT).Членами CCITT являются FCC, Европейские PTT, общедоступные сетипередачи данных и множество компаний, занимающихся компьютерами и передачей данных. То, что Х.25 стал стандартом подлинно глобального значения, является прямым следствием присущих ему свойств.
Х.25 определяет характеристики телефонной сети для передачи данных.Чтобы начать связь, один компьютер обращается к другому с запросом о сеансе связи. Вызванный компьютер может принять или отклонить связь. Если вызов принят, то обе системы могут начать передачу информации с полным дублированием. Любая сторoнa может в любой момент прекратить связь.
Спецификация Х.25 определяет двухточечное взаимодействие междутерминальным оборудованием (DTE) и оборудованием завершения действияинформационной цепи (DCE). Устройства DTE (терминалы и главные вычислительные машины в аппаратуре пользователя) подключаются к устройствам DCE (модемы, коммутаторы пакетов и другие порты в сеть PDN, обычно расположенные в аппаратуре этой сети), которые соединяются с "коммутаторами переключения пакетов" (packet switching exchange) (PSE или просто switches) и другими DCE внутри PSN и, наконец, к другому устройству DTE. Взаимоотношения между об'ектами сети Х.25 показаны на Рис. 13-1.
DTE может быть терминалом, который не полностью реализует все функциональные возможности Х.25. Такие DTE подключаются к DCE черезтрансляционное устройство, называемое пакетный ассемблер/дизассемблер- packet assembler/disassembler -(РAD). Действие интерфейса терминал/PAD, услуги, предлагаемыеPAD и взаимодействие между PAD и главной вычислительной машинойопределены соответственно CCITT Recommendations X.28, X3 и Х.29.
Спецификация Х.25 составляет схемы Уровней 1-3 эталонной модели OSI.Уровень 3 Х.25 описывает форматы пакетов и процедуры обмена пакетами между равноправными об'ектами Уровня 3. Уровень 2 Х.25 реализован Протоколом Link Access Procedure, Balanced (LAPB). LAPB определяет кадрирование пакетов для звена DTE/DCE. Уровень 1 Х.25 определяет электрические и механические процедуры активации и дезактивации физической среды, соединяющей данные DTE и DCE. Это взаимоотношение представлено на Рис. 13-2. Необходимо отметить, что на Уровни 2 и 3 также ссылаются как на стандарты ISO - ISO 7776 (LAPB) и ISO 8208 (пакетный уровень Х.25).
Сквозная передача между устройствами DTE выполняется через двунаправленную связь, называемую виртуальной цепью. Виртуальные цепи позволяют осуществлять связь между различными элементами сети через любое число промежуточных узлов без назначения частей физической среды, что является характерным для физических цепей. Виртуальные цепи могут быть либо перманентными, либо коммутируемыми (временно). Перманентные виртуальные цепи обычно называют PVC; переключаемые виртуальные цепи-SVC. PVC обычно применяются для наиболее часто используемых передачданных, в то время как SVC применяются для спорадических передач данных. Уровень 3 Х.25 отвечает за сквозную передачу, включающую какPVC, так и SVC.
После того, как виртуальная цепь организована, DTE отсылает пакетна другой конец связи путем отправки его в DCE, используя соответствующую виртуальную цепь. DCE просматривает номер виртуальной цепи для определения маршрута этого пакета через сеть Х.25. Протокол Уровня 3 Х.25 осуществляет мультиплексную передачу между всеми DTE,которые обслуживает устройство DCE, расположенное в сети со стороны пункта назначения, в результате чего пакет доставлен к DTE пункта назначения.
Блок данных Х.25 состоит из последовательности полей, показанной наРис. 13-3. Поля Х.25 Уровня 3 образуют пакет Х.25; они состоят из заголовка и данных пользователя. Поля Х.25 Уровня 2 (LAPB) включаютв себя поле управления уровнем блока данных и поле адресации,встроенный пакет Уровня 2 и проверочную последовательность блока данных (FCS).
Заголовок Х.25 Уровня 3 образован из "идентификатора универсальногоформата" - general format identifier - (GFI),"идентификатора логического канала"- logical channel identifier -(LCI) и"идентификатора типа пакета"- packet type identifier - (PTI).GFI представляет собой 4-х битовоеполе, которое указывает на универсальный формат заголовка пакета. LCIпредставляет собой 12-битовое поле, которое идентифицирует виртуальнуюцепь. Поле LCI является логически значимым в интерфейсе DTE/DCE.Другими словами, для организации виртуальной цепи PDN соединяет два логических канала, каждый из которых имеет независимый LCI, двумяинтерфейсами DTE/DCE. Поле PTI идентифицирует один из 17 типов пакетовХ.25.
Поля адресации в пакетах установления обращения обеспечивают адресаDTE источника и пункта назначения. Они используются для организации виртуальных цепей, включающих передачу Х.25. Recommendation Х.121CCITT определяет форматы адресов источника и пункта назначения. Адреса Х.121 (называемые также International Data Numbers, или IDN)имеют разную длину, которая может доходить до 14 десятичных знака.Четвертый байт в пакете организации обращения определяет длину адресовDTE источника и назначения. Первые четыре цифры IDN называются "кодидентификации сети" - data network identification code - (DNIC).DNIC поделен на две части; первая часть (3 цифры) определяет страну, где находится PSN, вторая часть определяетсаму PSN. Остальные цифры называются "номером национального терминала"- national terminal number - (NTN);они используются для идентификации определенного DTE в сетиPSN. Формат адреса Х.121 представлен на Рис. 13-4.
Поля адресации, образующие адрес Х.121, необходимы только при использовании SVC, да и то только на время установления обращения.После того, как вызов организован, PSN использует поле LCI заголовкапакета данных для назначения конкретной виртуальную цепь отдаленномуDTE.
Х.25 Уровня 3 использует три рабочих процедуры организации виртуальнойцепи:
Выполнение этих процедур зависит от использованного типа виртуальной цепи. Для PVC Уровень 3 Х.25 всегда находится в режиме передачи данных,т.к. цепь организована перманентно. Если применена SVC, то используютсявсе три процедуры.
Процедура передачи данных зависит от пакетов DATA. Х.25 Уровня 3 сегментирует и подвегает операции "обратный ассеблер" сообщенияпользователя, если длина их превышает максимальный размер пакетадля данной цепи. Каждому пакету DATA присваивается номер последовательности, поэтому можнo управлять неисправностями и потоком информации через интерфейс DTE/DCE.
Уровень 2 реализован протоколом LAPB. LAPB позволяет обеим сторонам(DTE и DCE) инициировать связь друг с другом. В процессе передачиинформации LAPB контролирует, чтобы блоки данных поступали к приемному устройству в правильной последовательности и без ошибок.
Также, как и аналогичные протоколы канального уровня, LAPB использует три типа форматов блоков данных:
Поле flag ограничивает блок данных LAPB.Чтобы предотвратить появлениеструктуры флага в пределах внутренней части блока данных, используетсявставка битов.
Поле address указывает, что содержит блок данных-команду или ответныйсигнал.Поле control обеспечивает дальнейшую квалификацию блоков данных иблоков команд, а также указывает формат блока данных (U, I или S)),функции блока данных (например, receiver ready - "получатель готов",или disconnect - "отключение") и номер последовательности отправки/приема.
Поле data содержит данные высших уровней. Его размер и форматменяются в зависимости от типа пакета Уровня 3. Максимальная длинаэтого поля устанавливается соглашением между администратором PSN и абонентом во время оформления абонентства.
Поле FCS обеспечивает целостность передаваемых данных.
Уровень 1 Х.25 использует протокол физического уровня Х.21 bis,который примерно эквивалентен RS-232-С. Протокол X.21 bis являетсяпроизводным от CCITT Recommendations V24 и V25, которые соответственноидентифицируют цепи межобмена и характеристики электрических сигналовинтерфейса DTE/DCE. X.21 bis обеспечивает двухточечные связи, скоростидо 19.2 Кб/сек и синхронную передачу с полным дублированием черезчетырех-проводной носитель. Максимальное расстояние между DTE и DCE-15 метров.