计算机网络:数据链路层(广域网、PPP协议、HDLC协议)

简介: 计算机网络:数据链路层(广域网、PPP协议、HDLC协议)



一、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。

二、PPP协议

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。

特点: 只支持全双工链路。

1、PPP协议应满足的要求

  • 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IP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、PPP协议无需满足的要求

  • 纠错
  • 流量控制
  • 序号
  • 不支持多点线路

3、PPP协议的三个组成部分

  • 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。
  • 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。

4、PPP协议的状态图

5、PPP协议的帧格式

三、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(SynchronousData 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“o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。

1、HDLC的站(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。

⒉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:

  • 1.正常响应方式
  • 2.异步平衡方式
  • 3.异步响应方式

2、HDLC的帧格式

1)信息帧(I)第1位为0,用来传输数据信息,或使用捎带技术对数据进行确认;

2)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

3)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协议与HDLC协议对比

相同点:

  • HDLC、PPP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。

不同点:


总结

以上就是数据链路层之广域网、PPP协议、HDLC协议的相关知识点。

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