第 6講 數(shù)據(jù)鏈路層（2）.ppt

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1、第6講數(shù)據(jù)鏈路層（2）/31知識(shí)回顧數(shù)據(jù)鏈路層的功能幀定界差錯(cuò)檢測(cè)循環(huán)冗余檢碼/31CRC工作原理/31舉例CRC/31本講內(nèi)容及教學(xué)目標(biāo)掌握PPP協(xié)議在數(shù)據(jù)鏈路層的工作原理了解面向比特的鏈路層協(xié)議HDLC的幀理解停止等待協(xié)議理想化的數(shù)據(jù)傳輸具有最簡(jiǎn)單流量控制的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實(shí)用的停止等待協(xié)議理解滑動(dòng)窗口協(xié)議，實(shí)現(xiàn)流量控制了解傳輸層類(lèi)似的流量控制功能/31數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議分類(lèi)點(diǎn)到點(diǎn)線路廣播線路局域網(wǎng)使用Internet中主要的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議SLIP（SerialLineIP）—運(yùn)行于傳輸速率相對(duì)較低的串行線路上;PPP（Poi

2、nt-to-PointProtocol）—點(diǎn)-點(diǎn)協(xié)議SLIP與PPP用于串行通信的撥號(hào)線路上，是目前家庭計(jì)算機(jī)或公司用戶通過(guò)ISP接到Internet主要的協(xié)議。/31點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPP現(xiàn)在全世界使用得最多的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPP(Point-to-PointProtocol)。用戶使用撥號(hào)電話線接入因特網(wǎng)時(shí)，一般都是使用PPP協(xié)議。PPP協(xié)議不僅在撥號(hào)電話線，并且在路由器─路由器之間的專(zhuān)用線上廣泛應(yīng)用;PPP協(xié)議是在大多數(shù)家庭個(gè)人計(jì)算機(jī)和ISP之間使用的協(xié)議，它可以作為在高速?gòu)V域網(wǎng)和社區(qū)寬帶網(wǎng)協(xié)議族的一部分。/31

3、用戶到ISP的鏈路使用PPP協(xié)議用戶至因特網(wǎng)已向因特網(wǎng)管理機(jī)構(gòu)申請(qǐng)到一批IP地址ISP接入網(wǎng)PPP協(xié)議/31PPP協(xié)議應(yīng)滿足的需求簡(jiǎn)單——這是首要的要求封裝成幀透明性多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議多種類(lèi)型鏈路差錯(cuò)檢測(cè)檢測(cè)連接狀態(tài)最大傳送單元網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商數(shù)據(jù)壓縮協(xié)商/31最大傳送單元最大傳輸單元（MaximumTransmissionUnit，MTU）是指一種通信協(xié)議的某一層上面所能通過(guò)的最大數(shù)據(jù)報(bào)大小（以字節(jié)為單位）。因特網(wǎng)協(xié)議允許IP分片，這樣就可以將數(shù)據(jù)報(bào)分成足夠小的片段以通過(guò)那些最大傳輸單元小于該數(shù)據(jù)報(bào)原始大小的鏈路了。以太網(wǎng)中MT

4、U為1500個(gè)字節(jié)。也就是IP層的數(shù)據(jù)報(bào)，傳到以太網(wǎng)時(shí)，長(zhǎng)度大于1500個(gè)字節(jié)就要進(jìn)行分片處理。IP數(shù)據(jù)包可以達(dá)到64KB。分片過(guò)程發(fā)生在IP層，它使用的是將分組發(fā)送到鏈路上的網(wǎng)絡(luò)接口的最大傳輸單元的值。原始分組的分片都被加上了標(biāo)記，這樣目的主機(jī)的IP層就能將分組重組成原始的數(shù)據(jù)報(bào)了。/31PPP協(xié)議不需要的功能糾錯(cuò)流量控制序號(hào)多點(diǎn)線路半雙工或單工鏈路/31PPP協(xié)議的組成1992年制訂了PPP協(xié)議。經(jīng)過(guò)1993年和1994年的修訂，現(xiàn)在的PPP協(xié)議已成為因特網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)[RFC1661]。PPP協(xié)議有三個(gè)組成部分一個(gè)將IP

5、數(shù)據(jù)報(bào)封裝到串行鏈路的方法。鏈路控制協(xié)議LCP(LinkControlProtocol)。網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP(NetworkControlProtocol)。/31PPP協(xié)議的幀格式(續(xù))標(biāo)志字段F=0x7E（符號(hào)“0x”表示后面的字符是用十六進(jìn)制表示。十六進(jìn)制的7E的二進(jìn)制表示是01111110）。地址字段A只置為0xFF。地址字段實(shí)際上并不起作用。控制字段C通常置為0x03。PPP是面向字節(jié)的，所有的PPP幀的長(zhǎng)度都是整數(shù)字節(jié)。/31PPP協(xié)議的幀格式PPP有一個(gè)2個(gè)字節(jié)的協(xié)議字段。當(dāng)協(xié)議字段為0x0021時(shí)，PPP幀的

6、信息字段就是IP數(shù)據(jù)報(bào)。若為0xC021,則信息字段是PPP鏈路控制數(shù)據(jù)。若為0x8021，則表示這是網(wǎng)絡(luò)控制數(shù)據(jù)。IP數(shù)據(jù)報(bào)1211字節(jié)12不超過(guò)1500字節(jié)PPP幀先發(fā)送7EFF03FACFCSF7E協(xié)議信息部分首部尾部/31PPP協(xié)議透明傳輸問(wèn)題當(dāng)PPP用在同步傳輸鏈路時(shí)，協(xié)議規(guī)定采用硬件來(lái)完成比特填充。（發(fā)送方和接收方的時(shí)鐘頻率相同）當(dāng)PPP用在異步傳輸時(shí)，就使用一種特殊的字節(jié)填充法。（發(fā)送方和接收方的時(shí)鐘頻率可以不同，但有同步信號(hào)）將信息字段中出現(xiàn)的每一個(gè)0x7E字節(jié)轉(zhuǎn)變成為2字節(jié)序列(0x7D,0x5E)。若信息

7、字段中出現(xiàn)一個(gè)0x7D的字節(jié),則將其轉(zhuǎn)變成為2字節(jié)序列(0x7D,0x5D)。若信息字段中出現(xiàn)ASCII碼的控制字符（即數(shù)值小于0x20的字符），則在該字符前面要加入一個(gè)0x7D字節(jié)，同時(shí)將該字符的編碼加以改變。PPP協(xié)議用在SONET/SDH鏈路時(shí)，是使用同步傳輸（一連串的比特連續(xù)傳送）。這時(shí)PPP協(xié)議采用零比特填充方法來(lái)實(shí)現(xiàn)透明傳輸。/3101001111101000101001001111110001010010011111010001010信息字段中出現(xiàn)了和標(biāo)志字段F完全一樣的8比特組合發(fā)送端在5個(gè)連1之后填入0比特

8、再發(fā)送出去在接收端把5個(gè)連1之后的0比特刪除會(huì)被誤認(rèn)為是標(biāo)志字段F發(fā)送端填入0比特接收端刪除填入的0比特零比特填充/31不提供使用序號(hào)和確認(rèn)的可靠傳輸PPP協(xié)議之所以不使用序號(hào)和確認(rèn)機(jī)制是出于以下的考慮：在數(shù)據(jù)鏈路層出現(xiàn)差錯(cuò)的概率不大時(shí)，使用比較簡(jiǎn)單的PPP協(xié)議較為合理。在因特網(wǎng)環(huán)境下，