Universitatea de Stat din MoldovaFacultatea de Matematic i InformaticSpecialitatea Informatic

Lucrare de laborator 1

Tema: Modelarea protocolului HDLC cu ajutorul reelelor petri

La disciplina: Reele petri

Departamentul: Informatica

A elaborat: Roman Alexandru, grupa I21

2015

Tema: Modelarea protocolului HDLC cu ajutorul reelelor petri.

I. Informaie sumar despre protocoalele de reea n special protocolul HDLC.

Ce este un protocol?

Reprezint un standard sau o convenie asupra modului de desfurare a unui anumit lucru n cazul reelelor: protocoalele permit calculatoarelor s comunice ntre ele printr-un limbaj comun. Prin protocol se nelelge o suit (stiv) de protocoale ce lucreaz mpreun (de exemplu TCP/IP). Protocoalele nu sunt identice din punctul de vedere al eficienei, vitezei de lucru, consumului de resurse (n funcie de dimensiunea header-ului, de exemplu), uurinei n instalare, uurinei n administrare diferenele sunt date de tipul reelei, tipul infrastructurii acesteia (un singur segment sau mai multe, separate printr-un ruter), dac protocolul este rutabil sau nu, de tipul clienilor din reea (M.Windows, Novell Netware, Apple Talk,tipul de echipamente existent n reea i modul cum este utilizat protocolul.

TCP/IP (Transport Control Protocol / Internet Protocol) Cel mai rspndit protocol limbajul Internetului. Reprezint o suit de protocoale cuprinde un numr de protocoale care lucreaz mpreun, pentru a asigura diferite componente ale funcionalitii reelei. Dezvoltat de DoD la sfritul anilor 60, pentru reeaua ARPANet. Este cross-platform poate s comunice cu diferite tipuri de calculatoare care suport TCP/IP (PC,Unix,MacIntosh).

FTP (File Transfer Protocol)Protocol orientat pe conexiune conexiunea trebuie s fie stabilit pentru a transfera fiiere ntre server-ul FTP i clientul FTP. Trimite i recepioneaz fiiere TCP/IP. Const dintr-un client i un server. Permite stabilirea unei conexiuni (prin intermediul unui program existent pe desktop) cu server-ul FTP, dup care transfer fiierul ntr-un mod orientat pe conexiune.

HTTP (HyperText Transfer Protocol)Reprezint alt mod de transfer fiiere (exist situaii cnd se ofer ambele posibiliti de transfer fiiere, n cazul cnd exist un firewall, care va opri un anumit tip de trafic, de exemplu blocheaz traficul FTP). Asigur traficul web. Este neorientat pe conexiune.

HTTPS (SecureHyperTextTransferProtocol)ReprezintprotocolulHTTPncapsulat ntr-un fluxSSL/TLScu scopul de a se oferi o identificare criptat i sigur la server. Conexiunile HTTPS sunt folosite n mare parte pentru efectuarea de operaiuni de plat peWorld Wide Webi pentru operaiunile "sensibile" din sistemele de informaii corporative. HTTPS este un protocol de comunicaie destinat transferului de informaie criptat prin intermediulWWW. A fost dezvoltat din necesitatea de a proteja de intrui transferul datelor prinHTTP. HTTPS nu este altceva dect HTTP "ncapsulat" cu ajutorul unui flux SSL/TLS - datele sunt criptate la server nainte de a fi trimise clientului, astfel nct simpla interceptare a acestora pe traseu s nu mai fie suficient pentru a avea acces la informaii. HTTPS este n acelai timp o metod de autentificare a server-ului web care l folosete, prin intermediul aa-numitelor "certificate digitale" - o colecie de date pe care un browser o solicit server-ului pentru a putea ncepe transferul criptat; dac certificatul este emis de o autoritate cunoscut (de exemplu VeriSign), browser-ul poate fi sigur c server-ul cu care comunic este ceea ce pretinde a fi.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)Transfer e-mail ntre servere de pe Internet sau din alte reele bazate pe TCP/IP sau de la client la server-ul de e-mail. Utilizeaz o metod simplde cerere i rspuns la transferul mesajelor.

Protocolul HDLCHDLC este un protocol orientat pe bit. Acesta a fost dezvoltat de ctre Organizaia Internaional pentru Standardizare (ISO). Acesta se ncadreaz n standardele ISO 3309 i ISO 4335. Acesta specific un standard de packitization pentru link-uri de serie. S-a gsit n sine a fi utilizate n ntreaga lumea. nalt nivel de control Data Link protocol a fost elaborat de ctre Organizaia Internaional de Standardizare (ISO). Acesta este utilizat pentru comutare i non-reelelor de comutare i este o arhitectur orientat pic. nalt nivel de control Data Link a fost acceptat i utilizat pe scar larg, pentru c suport aproape toate tipurile de funcionaliti, cum ar fi half duplex, full duplex, punct cu punct i multi-point reele. Modelele de bii sunt standard n HDLC i, prin urmare, schimbul de informaii urmeaz acelai tipar. Aceasta reduce la minimum ansele de orice erori.HDLC CaracteristiciPrincipalele caracteristici ale HDLC sunt mprite n diverse aspecte Modurile de operare pentru Staii de Configurare Rame si Structuri Cele subseturi de HDLCStaii HDLC i configuraiileHDLC are trei nivele de staii, staie primar, secundar i staie combinat.Staie de primar este responsabil pentru controlul toate celelalte staii secundare pentru o reea care utilizeaz protocolul HDLC. Staie de primar are, de asemenea, grij de aspectul controlului de eroare i organizeaz fluxul de date pe link-urile.Staie secundar este controlat de staia de primar i este activat atunci cnd staia de primar trimite o cerere.Staie de combinat controleaz legturile i are vedere primar i funciile secundare staii. Staiile de combinate au control complet asupra legturilor i nu au nevoie de autorizaie de orice alt staie.Aceste staii sunt dependente de suplimentare cu privire la tipurile de configurare i urmai trei tipuri diferite de configurare.Configurarea dezechilibrat:ntr-o configuraie dezechilibrat exist o staie de primar i celelalte staii sunt toate posturile secundare, care sunt controlate de ctre staia de primar. Configuraie dezechilibrat suport mai multe tipuri de operaiuni cum ar fi duplex la jumtate, full duplex, punct la punct de configurare i de configurare punctul multiple.Configurarea echilibrat:ntr-o configuraie echilibrat exist dou sau mai multe configuraii combinate cu toate acestea, exist limite atunci cnd vine vorba de configuraii echilibrate, deoarece aceasta poate utiliza numai configuraii specifice cum ar fi jumtate i operaiunile de full duplex sau punct la punct configuraii de reea.Configurare Simetric:Configuraia simetric este o combinaie de configuraii echilibrate i neechilibrate i este foarte rar folosit n tehnologia ziua curent. n acest tip de configuraie fiecare staie din reea are dou tipuri de statut; unul este primar i secundar starea.Exist mai multe moduri de funcionare pentru configuraii de mai sus n HDLC.Mod de rspuns Normal (MNR):Modul de raspuns normal este folosit doar cu configuraii dezechilibrate. Staie primar cereri de obicei, informaii de la staia de secundar i doar apoi staia secundar iniiaz transferul de date. Rspunsul este transferat dup staia de primar autorizeaz tranzacia.Aceast procedur este urmat pentru fiecare cadru, care este transferat. Dup ce ultimul cadru este trimis sau transferat, apoi procedura de seturi napoi la zero n cazul n care ea nsi toata gama de a lua permisiunea se repet pentru urmtorul set de cadre.Mod de rspuns asincron (ARM):ARM poate fi utilizat cu o configuraie echilibrat sau combinate, deoarece nu are nevoie de nici o autorizaie de la staia de primar pentru a ncepe transferul de cadre de la staia secundar. Aceasta a redus cheltuielile de timp n timp ce transferul de cadre i, deoarece permisiunile nu sunt necesare.

II. a) Algoritmul protocolului HDLC.

Emitatorul:

[1]. Emitatorul genereaza si trimite pachete la Receptor. In acelasi timp se genereaza o copie de rezerva a pachetului si se pastreaza la Emitator.

[1.1] Copia de rezerva a pachetului este distrusa in unul din 2 cazuri:- n cazul receptionarii mesajului de confirmare din partea Receptorului si in acest caz, Emitatorul genereaza si trimite Receptorului un pachet nou de date.- Atunci cand se epuizeaza toate creditele.

[1.2] Dupa distrugerea copiei de rezerva a pachhetului, Emitatorul genereaza un nou pachet. In acest caz, Emitatorului i se acorda un anumit numar de credite (numarul de incercari de a transmite pachetul). [1.2.1] Emitatorul contorizeaza numarul de credite. Daca dupa expirarea time-out ului, s-a pastrat copia de rezerva a pachhetului, Emitatorul retransmite pachetul, in baza copiei de rezerva si scade numarul de credite.

Receptorul

[2] Receptorul este gata pentru a primi pachetul din retea; [2.1] Receptorul primeste pachetul; [2.1.1] Receptorul prelucreaza datele si trimite Emitatorului confirmarea receptionarii pachetului (chitanta);

[2.1.2] Receptorul trece intr-o stare de asteptare;

Reteaua:

[3] Reteaua se afla in stare de buna functionare; [3.1] Pachetul se transmite catre Receptor;[3.2] Reteua nu lucreaza (a avut loc o eroare in retea) [3.2.1] Pachetul este pierdut (pachet nu este livrat la Receptor).

Modelul calculeaza numarul de pachete transmise cu succes si numarul de pachete pierdute.

b) Reprezentarea grafic a modelului.

LocatiiDescrierea

P1Locatia care pastreaza numarul de credite. In caz de pierdere de pachet daca in locatia data exista unu sau mai multi marcheri, din numarul de marcher se consuma un marcher si se mai incearca o data trimiterea copiei pachetului. Aceasta se face pina cind avem marcher in locatia data.

P2Locatia data aduna in ea creditiele care au fost consummate la incercarea de a lansa inca o data copia pachetului in retea.

P3In aceasta locatie nimereste un marcher doar atunci cind pachetul trimis in retea este pierdut si deja se lanseaza copia pachetului pentru trimitere.Cind este trimisa copia in retea in locatia data vine un marcher.

P4In locate data un marcher nimereste in doua cazuri: cind este trimis un pachet in retea sau la irosirea unui credit de control dupa care dupa un anumit timp acest marcher se duce sau la cucces sau la insucces.

P5In aceasta locatie vine un marcher din locatia P4 dupa decurgerea unui timp in care pachetul trimis in retea este primit de receptor si acesta trimite inapoi la emitator chitanta. Daca pachetul este pierdut si chitanta nu vine la emitator marcherul se duce la insucces.

P6In locate data se acumuleaza marcherii ce determina numarul de succes.

P7P8Locatiile date impreuna cu tranzitiile T4 si T5 formeaza un ciclu care are dupa un anumit timp genereaza erori in retea.

P9In aceasta locatie nimereste un marcher in 2 cazuri la trimiterea in retea a unui pachet si la trimiterea copiei unui pachet in retea daca pachetul respective a fost pierdut in retea. Daca reteaua este de buna functionalitate marcherul ajunge la emitator care este in starea de asteptare dupa care acesta trimite chitanta la emitator.

P10Locatia data are rol de emitator in asteptare. De la inceput ea are un marcher in trinsa. Impreuna cu locatiile P9 si P7 activeaza tranzitia T8 daca in P9 exista un marcher adica un pachet sau o copie in retea, iar in P7 nu exista marcher adica reteaua ii in stare de buna functionalitate, deoarece din P7 in T8 vine un arc inhibitor.

P11In aceasta locatie vine un marcher atunci cind pachetul este receptionat si validat de receptor.

P12In aceasta locatie vine un marcher atunci cind pachetul ajunge la receptor. Aceasta locatie intru-un fel valideaza sosirea pachetului la receptor dupa care transmite chitanta inapoi la emitator.

P13In aceasta locatie vine chitanta din P12 care este transmisa la emitator.

P14Alceasta locatie are rol de contor si numara toate pachetele generate de emitator, cele cu succes si cele cu insucces.

P15In aceasta locatie nimereste un marcher in 2 cazuri atunci cind receptorul trimite chitanta ca a primit pachetul trimis in retea, sau daca nici pachetul nici copia pachetului nu au fost primite de receptor si numarul de credite au fost epuizate.

P16Locatia initial are un marcher. Acest marcher este si pachetul trimis in retea. Dupa ce chitanta revine inapoi la emitator se genereaza un nou pachet.

P17In aceasta locatie se pastreaza copia pachetului trimis in retea. Daca pachetu nu ajunge la receptor si este pierdut in retea dupa un anumit timp este lansata copia pachetului in retea fiind eliminat un credit de control se genereaza alta copie. Tot asa pina cind nu mai ramine nici un credit de control adica nici un marcher in P1.

P18In aceasta locatie vine un marcher doar atunci cind am irosit toate creditile de control insa nici pachetul si nici copia pachetului nu au ajuns la receptor si pentru generarea altui pachet este deschisa tranzitia T16 si marcherul din P4 vine la insucces generind in P18 un nou pachet.

P19In locate data se acumuleaza marcherii ce determina numarul de insuccese.

TranzitiiDescrierea

T1Tranzitia data este activata in cazul cind in locatiile P1 si P3 exista un marcher deoarece avem un arc normal iar in P4 nu exisa marcheri deoarece avem un arc inhibitor.

T2Tranzitia data este activata in cazul cind in locatiile P2 exista un marcher deoarece avem un arc normal iar in locatiile P4, P5, P17 nu trebuie sa existe marcheri deoarece avem arce inhibitoare. Cu altee cuvinte cind este activata tranzitia data toate creditele de control (incercarile) din P2 care au fost irosite pentru trimiterea pachetului in retea dupa ce a fost facuta trimiterea si ea a ajuns la receptor acesta la rindul lui inapiond chitanta aceasta tranzitie este activata si marcherii sse duc in locatia P1.

T3Tranzitia data este activata in cazul cind in locatiile P5 exista un marcher iar in P17 nu exista marcheri. Aceasta inseamna ca pachetul a ajuns la receptor, el trimite inapoi chitanta la emitataor. Marcherul din P17 merge in P15 pentru generarea unui nou pachet iar marcherul din P4 se duce spre P5 si se activeaza aceasta tranzitie.

T4, T5Aceaste tranzitii inpreuna cu locatiile P7 si P8 formeaza un ciclu care genereaza erori in retea dupa un anumit interval.

T6Tranzitia data este activata in cazul cind in locatia P4 exista un marcher. Aceasta se face chiar la trimiterea pachetului in retea insa ea este tinuta un timp activata. In acest timp trebuie ca pahetul trebuie sa dovedeasca sa ajunga la receptor iar acesa sa trimita chitanta inapoi la emitator.

T7Tranzitia data este activata in cazul cind in locatia P11 exista un marcher. Asta se intimpla atunci cind pachetul este receptionat de receptor si este transmisa chitanta catre emitator dupa care receptorul treci in stare de asteptare pentru receptionarea unui nou pachet.

T8Tranzitia data este activata in cazul cind in locatiile P9 si P10 exista un marcher iar in locatia P7 nu exista marcheri. Aceasta este activata cind nu exista erori in retea si pachetul este receptionar de receptor.

T9Tranzitia data este activata in cazul cind in locatia P12 exista un marcher. Aceasta inseamna ca pachetul sau copia au fost receptionate si se pregateste pentru a trimite chitanta inapoi catre emitator.

T10Tranzitia data este activata in cazul cind in locatiile P7 si P9 exista un marcher. Aceasta inseamta ca in retea exista o eroare iar pachetul trimis de emitator se pierde in retea.

T11Tranzitia data este activata in cazul cind in locatiile P5 si P17 exista un marcher. Aceasta inseamna ca pachetul trimis a fost pierdut in reteaMarcherul din locatia P4 astepind un anumit timp daca in P1 exista marcheri acesta se duce spre locatia P5 acivind tranzitia data impreuna cu copia pachetului din locatia P17. Copia este transmisa in retea generind o noua copie.

T13Tranzitia data este activata in cazul cind in locatia P16 exista un marcher. Ea se activeaza chiar la trimiterea pachetului in retea. Aceasta trimite pachetul in retea catre P9, creaza copia pachetului in P17 si duce un marcher in P4.

T14Tranzitia data este activata in cazul cind in locatiile P13 si P17 exista un marcher. Aceasta inseamna ca receptorul a receptionat pachetul sau o copie a pachetului si trimite chitanta in P13 si impreuna cu copia din P17 activeaza aceasta tranzitie pentru generarea unui nou pachet.

T15Tranzitia data este activata in cazul cind in locatia P15 exista un marcher. Aceasta inseamna ca emitatoril a receptionat chitanta de la receptor si activind tranzitia data se genereaza u n npou pachet gata pentru trimitere in retea.

T16Tranzitia data este activata in cazul cind in locatiile P4, P17 exista un marcher iar in locatia P1 nu mai exista marcheri deoarece avem un arc inhibitor. Cu alte cuvinte aceasta tranzitie este activata atunci cind au fost irosite toate creditile de control din P1, pachetul din retea nu a mai fost receptionat de receptor. Exista copia pachetului in P17 si un marcher in P4. Tranzitia data se activeaza si marcherul duce la insucces.

T17Tranzitia data este activata in cazul cind in locatia P18 exista un marcher. Aceasta se intimpla atunci cind avem un insucces si trebuie sa generam un nou pachet in retea.

III. Efectuarea experimentelor virtuale, nregistrarea datelor, completarea tabelelor cu rezultate obinuite.

CazNumar de crediteNumar de pasiSuccesInsuccesTotalProcent

11900040333473754.68%

22900047822570367.99%

33900050512663180.03%

44900051110261383.36%

5590005186958788.24%

6690004876154888.86%

7790004995555490.07%

8890005235457790.64%

9990005124155392.58%

101090005043954392.81%

Concluzie:

In acest laborator am analizat modul de lucru a protocolului HDLC pe un model de retele petri. Modelul este format din 3 parti principale: emitator, receptorul si controlul de credite. Emitatorul trimite un pachet in retea pentru receptor inacelasi timp creind o copie de rezerva in caz daca pachetul este pierdut in terea. Pacehtul poate ajunge cu bine la receptor si atunci receptorul trimite o chitanta inapoi la emitator si se genereaza un nou pachet inregistrind un succes. Daca pachetul este pierdut in retea din controlul de credite se elimina un credit si este trimise copia pachetului spre receptor. Daca numarul de credite este finisat atunci se genereaza un alt pachet insa se inregistreaza un insucces.