Компьютерные сети. 6-е изд.

Важно понимать взаимоотношения между пакетом и фреймом (см. илл. 3.1). Сетевой уровень создает пакет, принимая сообщение от транспортного уровня и добавляя к нему свой заголовок. Пакет передается канальному уровню, который включает его в поле info исходящего фрейма. Когда целевое устройство получает фрейм, канальный уровень извлекает пакет из фрейма и передает его сетевому. Таким образом, сетевой уровень может действовать так, будто устройства обмениваются пакетами напрямую.

#define MAX_PKT 1024                                   /* определяет размер пакета в байтах

typedef enum {false, true} boolean;                    /* тип boolean */

typedef unsigned int seq_nr;                           /* порядковые номера фреймов                                                          или подтверждений */

typedef struct {unsigned char data[MAX_PKT];} packet;  /* определение пакета */

typedef enum {data, ack, nak} frame_kind;              /* определение типа фрейма */

typedef struct {                                       /* фреймы, транспортируемые                                                          на данном уровне */

frame_kind kind;                                      /* тип фрейма */

seq_nr seq;                                           /* порядковый номер */

seq_nr ack;                                           /* номер подтверждения */

packet info;                                          /* пакет сетевого уровня */

} frame;

/* Ожидать события и вернуть тип события в переменной event. */

void wait_for_event(event_type *event);

/* Получить пакет у сетевого уровня для передачи по каналу. */

void from_network_layer(packet *p);

/* Передать информацию из полученного пакета сетевому уровню. */

void to_network_layer(packet *p);

/* Получить пришедший пакет у физического уровня и скопировать его в r. */

void from_physical_layer(frame *r);

/* Передать фрейм физическому уровню для отправки. */

void to_physical_layer(frame *s);

/* Запустить таймер и разрешить событие timeout. */

void start_timer(seq_nr k);

/* Остановить таймер и запретить событие timeout. */

void stop_timer(seq_nr k);

/* Запустить вспомогательный таймер и разрешить событие ack_timeout. */

void start_ack_timer(void);

/* Остановить вспомогательный таймер и запретить событие ack_timeout. */

void stop_ack_timer(void);

/* Разрешить сетевому уровню инициировать событие network_layer_ready. */

void enable_network_layer(void);

/* Запретить сетевому уровню инициировать событие network_layer_ready. */

void disable_network_layer(void);

/* Макрос inc развертывается прямо в строке: циклически увеличить переменную k. */

#define inc(k) if (k < MAX_SEQ) k = k + 1; else k = 0

Илл. 3.11. Общие определения для последующих протоколов. Определения располагаются в файле protocol.h

На илл. 3.11 также перечислен ряд процедур. Это библиотечные процедуры, детали которых зависят от конкретной реализации; их внутреннее устройство мы рассматривать не будем. Как уже упоминалось ранее, процедура wait_for_event представляет собой холостой цикл ожидания какого-либо события. Процедура to_network_layer используется канальным уровнем для отправки пакетов сетевому, from_network_layer — для получения пакетов от него. Обратите внимание: процедуры from_physical_layer и to_physical_layer служат для обмена фреймами между канальным и физическим уровнями, тогда как процедуры to_network_layer и from_network_layer применяются для передачи пакетов между канальным и сетевым уровнями. Другими словами, процедуры to_network_layer и from_network_layer относятся к интерфейсу между уровнями 2 и 3, а процедуры from_physical_layer и to_physical_layer — к интерфейсу между уровнями 1 и 2.

В большинстве протоколов предполагается использование ненадежного канала, который может случайно потерять целый фрейм. Чтобы избежать неприятных последствий, при отправке фрейма передающий канальный уровень запускает таймер. Если за установленный интервал времени ответ не получен, срок ожидания истекает и канальный уровень получает сигнал прерывания.