7.广域网(ppp协议、hdlc协议) - wolai 笔记

1.广域网

广域网(WAN,Wide Area Network),通常跨接很大的物理范围,所覆盖的范围从几十公里到几千公里,它能连接多个城市或国家,或横跨几个洲并能提供远距离通信,形成国际性的远程网络。
广域网的通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网,它将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来,达到资源共享的目的。如因特网(Internet)是世界范围内最大的广域网。
广域网与局域网的区别与联系

2.PPP协议

2.1 特点

点对点协议PPP(Point-to-Point Protocol)是目前使用最广泛的数据链路层协议,用户使用拨号电话接入因特网时一般都使用PPP协议。
只支持全双工链路。

2.2 满足的要求

  • 简单:对于链路层的帧,无需纠错,无需序号,无需流量控制。
  • 封装成帧:帧定界符
  • 透明传输:与帧定界符一样比特组合的数据应该如何处理:异步线路用字节填充,同步线路用比特填充。
  • 多种网络层协议:封装的|P数据报可以采用多种协议。
  • 多种类型链路:串行/并行,同步/异步,电/光....
  • 差错检测:错就丢弃。
  • 检测连接状态:链路是否正常工作。
  • 最大传送单元:数据部分最大长度MTU
  • 网络层地址协商:知道通信双方的网络层地址。
  • 数据压缩协商

2.3 无需满足的要求

  • 纠错
  • 流量控制
  • 序号
  • 不支持多点线路

2.4 三个组成部分

  1. 一个将IP数据报封装到串行链路(同步串行/异步串行)的方法。
  2. 链路控制协议LCP:建立并维护数据链路连接。身份验证
  3. 网络控制协议NCP:PPP可支持多种网络层协议,每个不同的网络层协议都要一个相应的NCP来配置,为网络层协议建立和配置逻辑连接。

2.5 状态图

  • 当线路处于静止状态时,不存在物理层连接。
  • 当线路检测到载波信号时,建立物理连接,线路变为建立状态。此时,LCP 开始选项商定,商定成功后就进入身份验证状态。
  • 双发身份验证通过后,进入网络状态。这时,采用NCP配置网络层,配置成功后,进入打开状态,然后就可进行数据传输。
  • 当数据传输完成后,线路转为终止状态。载波停止后则回到静止状态。

2.6 帧格式

面向字节的协议

3.HDLC协议

高级数据链路控制(High-Level Data Link Control或简称HDLC),是一个在同步网上传输数据、面向比特的数据链路层协议,它是由国际标准化组织(ISO)根据IBM公司的SDLC(Synchronous Data Link Control)协议扩展开发而成的.
数据报文可透明传输,用于实现透明传输的“0比特插入法”易于硬件实现
采用全双工通信
所有帧采用CRC检验,对信息帧进行顺序编号,可防止漏收或重份,传输可靠性高。

3.1 HDLC的站

两种配置: HDLC适用于链路的两种基本配置:非平衡配置和平衡配置
  1. 非平衡配置的特点是由一个主站控制整个链路的工作
  2. 平衡配置的特点是链路两端的两个站都是复合站,每个复合站都可以平等地发起数据传输,而不需要得到对方复合站的允许
主站、从站、复合站
  1. 主站的主要功能是发送命令(包括数据信息)帧、接收响应帧,并负责对整个链路的控制系统的初启、流程的控制、差错检测或恢复等。
  2. 从站的主要功能是接收由主站发来的命令帧,向主站发送响应帧,并且配合主站参与差错恢复等链路控制。
  3. 复合站的主要功能是既能发送,又能接收命令帧和响应帧,并且负责整个链路的控制。
三种数据操作方式:
  • 正常响应方式: 这是一种非平衡结构操作方式,即主站向从站传输数据,从站响应传输, 但从站只有在收到主站的许可后,才可进行响应
  • 异步平衡方式: 这是一种平衡结构操作方式。在这种方式中,每个复合站都可以进行对另一站的数据传输
  • 异步响应方式: 这是一种非平衡结构操作方式。在这种方式中,从站即使未受到主站的允许,也可进行传输。

3.2 HDLC的帧格式

帧的类型:
  • 信息帧(I)第一位为0,用来传输数据信息,或使用捎带技术对数据进行缺;
  • 监督帧(S)10,用于流量控制和差错控制,执行对信息帧的确认、请求重发和请求暂停发送等功能
  • 无编号帧(U)11,用于提供对链路的建立、拆除等多种控制功能。

4.PPP协议 VS HDLC协议

HDLC、PP只支持全双工链路
都可以实现透明传输
都可以实现差错检测,但不纠正差错

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