【计算机网络】数据链路层(五)—— 广域网(PPP 协议与 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。

PPP 协议只支持全双工链路。

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

PPP协议的三个组成部分

  • 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。

  • 链路控制协议 LCP:建立并维护数据链路连接。 身份验证

  • 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。

  • PPP协议的状态图

在这里插入图片描述

PPP协议的帧格式

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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“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。

HDLC的站

  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:
1.正常响应方式
2.异步平衡方式
3.异步响应方式

HDLC的帧格式

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PPP协议&HDLC协议

  • 相同点:

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

PPP协议 面向字节 2B协议字段 无序号和确认机制 不可靠
HDLC协议 面向比特 没有 有编号和确认机制 可靠

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