第6講 數(shù)據(jù)鏈路層(2)

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1、第6講數(shù)據(jù)鏈路層（2）/31知識回顧數(shù)據(jù)鏈路層的功能幀定界差錯檢測循環(huán)冗余檢碼/31本講內(nèi)容及教學(xué)目標掌握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的幀窗口協(xié)議和流量控制協(xié)議初步/31點對點協(xié)議PPP現(xiàn)在全世界使用得最多的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是點對點協(xié)議PPP(Point-to-PointProtocol)。用戶使用撥號電話線接入因特網(wǎng)時，一般都是使用PPP協(xié)議。/31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)管理機構(gòu)申請到一批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)議多種類型鏈路差錯檢測檢測連接狀態(tài)

2、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的最大數(shù)據(jù)報大?。ㄒ宰止?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)報分成足夠小的片段以通過那些最大傳輸單元小于該數(shù)據(jù)報原始大小的鏈路了。分片過程發(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記，這樣目的主機的IP層就能將分組重組成原始的數(shù)據(jù)報了。在因特網(wǎng)協(xié)議中，一條因特網(wǎng)傳輸路徑的“路徑最大傳輸單元”被定義為從源地址到目的地址所經(jīng)過“路徑”上的所有IP跳的最大傳輸單元的最小值

3、?；蛘哒f，就是無需進一步分片就能穿過這條“路徑”的最大傳輸單元的最大值。以太網(wǎng)中MTU為1500個字節(jié)。也就是IP層的數(shù)據(jù)報，傳到以太網(wǎng)時，長度大于1500個字節(jié)就要進行分片處理。IP數(shù)據(jù)包可以達到64KB。/31PPP協(xié)議不需要的功能糾錯流量控制序號多點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)的正式標準[RFC1661]。PPP協(xié)議有三個組成部分一個將IP數(shù)據(jù)報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(NetworkControlProto

4、col)。/31PPP協(xié)議的幀格式標志字段F=0x7E（符號“0x”表示后面的字符是用十六進制表示。十六進制的7E的二進制表示是01111110）。地址字段A只置為0xFF。地址字段實際上并不起作用?？刂谱侄蜟通常置為0x03。PPP是面向字節(jié)的，所有的PPP幀的長度都是整數(shù)字節(jié)。/31PPP協(xié)議的幀格式PPP有一個2個字節(jié)的協(xié)議字段。當協(xié)議字段為0x0021時，PPP幀的信息字段就是IP數(shù)據(jù)報。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1211字節(jié)12不超過1500字節(jié)PPP幀先發(fā)送7EFF03FACFCSF7E協(xié)議信息部分首部尾部

5、/31透明傳輸問題當PPP用在同步傳輸鏈路時，協(xié)議規(guī)定采用硬件來完成比特填充（和HDLC的做法一樣）。當PPP用在異步傳輸時，就使用一種特殊的字符填充法。/31字符填充將信息字段中出現(xiàn)的每一個0x7E字節(jié)轉(zhuǎn)變成為2字節(jié)序列(0x7D,0x5E)。若信息字段中出現(xiàn)一個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0x7D字節(jié)，同時將該字符的編碼加以改變。/31零比特填充PPP協(xié)議用在SONET/SDH鏈路時，是使用同步傳輸（一連串的比特連續(xù)傳送）。這時PPP協(xié)議采用零比特填充方法來實現(xiàn)透

6、明傳輸。在發(fā)送端，只要發(fā)現(xiàn)有5個連續(xù)1，則立即填入一個0。接收端對幀中的比特流進行掃描。每當發(fā)現(xiàn)5個連續(xù)1時，就把這5個連續(xù)1后的一個0刪除，/3101001111101000101001001111110001010010011111010001010信息字段中出現(xiàn)了和標志字段F完全一樣的8比特組合發(fā)送端在5個連1之后填入0比特再發(fā)送出去在接收端把5個連1之后的0比特刪除會被誤認為是標志字段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不提供使用序號和確認的可靠傳輸PPP協(xié)議之所以不使用序號和確認機制是出于以下的考慮：在數(shù)據(jù)鏈路層出現(xiàn)差錯的概率不大時，使用比較簡單的PPP協(xié)議較為

7、合理。在因特網(wǎng)環(huán)境下，PPP的信息字段放入的數(shù)據(jù)是IP數(shù)據(jù)報。數(shù)據(jù)鏈路層的可靠傳輸并不能夠保證網(wǎng)絡(luò)層的傳輸也是可靠的。幀檢驗序列FCS字段可保證無差錯接受。/31PPP協(xié)議的工作狀態(tài)當用戶撥號接入ISP時，路由器的調(diào)制解調(diào)器對撥號做出確認，并建立一條物理連接。PC機向路由器發(fā)送一系列的LCP分組（封裝成多個PPP幀）。這些分組及其響應(yīng)選擇一些PPP參數(shù)，和進行網(wǎng)絡(luò)層配置，NCP給新接入的PC機分配