计算机网络体系结构及协议之X.25协议

3.4.4X.25协议
　
　　CCITT提出的X.25协议描述了主机(DTE)与分组交换网(PSN)之间的接口标准,使主机不必关心网络内部的操作就能方便地实现对各种不同网络的访问。x.25实际上是DTE与PSN之间接口的一组协议,它包括物理层、数据链路层和分组层三个层次。x.25的分组级相当于创I参考模型中的网络层,其主要功能是向主机提供多信道的虚电路服务。

1.X.25分组级的功能

　　X.25分组级的主要功能是将链路层所提供的连接DTE一DCE的一条或多条物理链路复用成数条逻辑信道,并且对每一条逻辑信道所建立的虚电路执行与链路层单链路协议类似的链路建立、数据传输、流量控制、顺序和差错检测、链路的拆除等操作。利用X.25分组级协议,可向网络层的用户提供多个虚电路连接,使用户可以同时与公用数据网中若干个其它X.25数据终端用户(DTE)通信。
　　x.25提供虚呼叫和永久虚电路两种虚电路服务,虚呼叫即需要呼叫建立与拆除过程的虚电路服务,永久虚电路即在接入时由协商指定的不需要呼叫建立与拆除过程的虚电路服务。每条虚电路都要赋予一个虚电路号,x.25中的虚电路号由逻辑信道组号(0~15)和逻辑信道号(0~255)组成。用于虚呼叫的虚电路号范围和永久虚电路的虚电路号应在签订服务时与管理部门协商确定与分配。
　　公用数据网有虚电路和数据报两种操作方式,尽管有些网络体系结构(如Ethernet)仍在使用数据报技术,但数据报服务已在1980年的修订中被从X.25标准中删去,取而代之的是一个称做快速选择(Fast Select)的可选扩充服务。
　　x.25所规定的虚电路服务属于面向连接的OSI服务方式,这正好符合OSI参考模型中的网络层服务标准定义,这就为公用数据网与OSI结合提供了可能性。 OSI网络层的功能是提供独立于运输层的中继和路由选择以及其它与之相关的功能。在面向连接的网络层服务中,要进行通信的网络层实体必须首先建立连接,这在X.25中即为相应的建立虚电路的呼叫建立规程。

2.X.25分组级分组格式

　　在分组级上,所有的信息都以分组为基本单位进行传输和处理,无论是UIE之间所要传输的数据,还是交换网所用的控制信息,都以分组形式来表示,并按照链路协议穿越DTE-DCE界面进行传输。因此在链路层上传输时,分组应嵌入到信息帧(I帧)的信息字段中,即表示成如下的格式:
　　|标记字段F|地址宇段A|控制字段C|(分组)|帧校验序列FCS|标记字段F每个分组均由分组头和数据信息两部分组成,其一般格式如图3.17所示。

　　分组格式中的数据部分(可以为空)通常被递交给高层协议或用户程序去处理,所以分组协议中不对它做进一步规定。分组头用于网络控制,主要包括UIE-ECE的局部控制信息,其长度随分组类型不同有所不同,但至少要包含前三个字节作为通用格式标识、逻辑信道标识和分组类型标识,它们的含义如下:

　　(1)通用格式标识(GFI)。由分组中第一个字节的前四位组成,用于标志分组头中其余部分的格式。第一位(b8)称作Q位或限定位,只用于数据分组中。这是为了对分组中的数据进行特殊处理而设置的,可用于区分数据是正常数据,还是控制信息。对于其它类型的分组,该位恒置为"O" 第二位(b7)称D位或传送确认位,设置该位的目的是用来指出DtE是否希望用分组接收序号P(R)来对它所接收的数据做端一端确认。在呼叫建立时,urE之间可通过D位来商定虚呼叫期间是否将使用D位规程。第三、四位(b6、b5)用以指示数据分组的序号是用3位即模8(b5置"1勺还是7位即模128(b6置"1"),这两位或者取"10",或者取"01",一旦选定,相应的分组格式也有所变化。
　　(2)逻辑信道标识。由第一个字节中的剩余四位(b4、b3、b2、b1)所做的逻辑信道组号(LCGN)和第二个字节所做的逻辑信道号(LCN)两部分组成,用以标识逻辑信道。
　　(3)分组类型标识。由第三个字节组成,用于区分分组的类型和功能。若该字节的最后一位(b1)为"。",则表示分组为数据分组;若该位为"1",则表示分组为控制分组,可以用做呼叫请求或指示分组、释放请求或指示分组。若该字节未三位(b3、b2、b1)为全"1",则表示该分组是某个确认或接受分组。

第四个字节及其后诸字节将依据分组类型的不同而有不同的定义。

　　X.25分组级协议规定了多种类型的分组。由于UTE与DCE的不对称性,所以具有相同类型编码的同类型分组,因其传输方向的不同有不同的含义和解释,具体实现时也有所不同。为此,分组协议从本地DTE的角度出发,为它们取了不同的名称以示区别。一般来说,从UTE到ECE的分组表示本地DTE经DCE向远地UTE发送的命令请求或应答响应;反之,从ECE到ME的分组表示DCE代表远地DTE向本地DTE发送的命令或应答响应。表3.5列出了这些分组的名称、分组类型编号及参数。表中的分组类型可归纳为图3.18所示的六种格式。