计算机网络 2-4物理层与链路层2011.ppt

西南交通大学 计算机网络 Computer Network 信息科学与技术学院 窦军 Lecture slides by Dou Jun doujun@nec.swjtu.edu.cn 第 3 章 数据链路层（续） *3.5 面向比特的链路层协议 HDLC 3.5.1 HDLC 协议概述 3.5.2 HDLC 的帧结构 *3.6 因特网的点对点协议 PPP 3.6.1 PPP 协议的工作原理 3.6.2 PPP 协议的帧格式 3.6.3 PPP 协议的工作状态 ① 按用户数据特点，数据链路层协议可分为： 面向字节：数据链路层的净荷（Payload)部分为字节的整倍数（例：以太网的MAC帧, Internet的SLIP协议的帧） 面向比特：数据链路层的净荷（Payload)部分不一定为字节的整倍数，而最大长度受限的任意比特数。（例：HDLC，面向字节协议可视为面向比特数据链路层协议的特例) ② 按对用户数据复用方式，数据链路层协议可分为: 单连接数据链路层服务（不需要连接标识符） 多连接数据链路层服务（需要连接标识符识别链路层的连接。 ⑤ HDLC帧格式可能扩展 地址字段可能扩展：例如：帧中继（FR)为两字节，用作连接表示符和控制。 基本格式中帧序号字段为3比特（即窗口为8），X.25数据链路层协议LAP-A即如此（连接请求所建立的连接为单向传输连接）；在扩展模式下可扩展为7比特，如X.25数据链路层协议LAP-B(平衡模式：一次连接请求同时建立双向连接） ⑥ LAP-B的双向连接建立过程 当DCE准备就绪后即连续发送同步标志字节； 此时若DCE或DTE任何一方希望建立连接，都可以利用SARM命令帧或其扩展模式SARME命令帧请求建立双向链路层连接。 收到命令的一方如果同意建立连接，则以UA作答；否则用无编号帧DM（Disconnect Mode）响应，进入断开连接状态。 任一方发起的建立连接请求一旦被确认，双向传输的数据链路连接就被建立，从而使该链路进入数据传输阶段。 ⑦ 连接拆除过程 进入数据传输阶段后，执行LAP-B协议的DTE或DCE都可以分别利用监督帧中的DISC（Disconnect）命令发起拆除连接的请求。 收到DISC的DCE或DTE将以UA确认并进入断链阶段，DISC发起方收到UA后也进入断链阶段。 当已经处于断链阶段的一方再次收到DISC时，需向对方发出DM表示已处于断链阶段。 ⑧ 上述文字描述方式不直观，需要新的协议过程描述技术——状态变迁图/表。 3.3 Internet的典型数据链路层协议——点到点协议（PPP – Point-to-Point Protocol) ① 概述 1992 年制订了 PPP 协议。经过 1993 年和 1994 年的修订，现在的 PPP 协议已成为因特网的正式标准[RFC 1661]。 PPP协议的功能包括： 一个将 IP 数据报（用户数据）封装到链路上传输。 利用 LCP (Link Control Protocol)实现链路控制。 利用NCP (Network Control Protocol)与网络协议适配。 为了便于理解PPP，我们将它分解为两子层结构： PPP的帧传输子层的功能是在物理层比特流传输服务的基础上成帧，为装载子层提供传输载体（PPP帧）。 装载子层： 链路控制与管理: 利用LCP实现数据链路的建立和拆除、对链路的测试以及对链路层功能的协商。 对网络层支持的协商：为了能在PPP之上运行不同的网络层协议，设计了能支持不同的网络层协议的网络控制协议NCP，通过对将使用的网络层协议的协商，选择支持该网络协议运行的NCP。 利用PPP帧装载3类数据（用户数据、LCP和NCP的PDU)。 ③ PPP帧结构 PPP帧是HDLC帧的变种； 地址与控制字段通常未用（可通过TCP协商使用）； 增加了协议字段（1或2字节）用来标识装载子层协议； 用户数据为面向字节（HDLC面向比特）通常Max 1500字节； 本身无数据编序与流控功能。 PPP 协议的帧格式 PPP 有一个 2 个字节的协议字段。 当协议字段为 0x0021 时，PPP 帧的信息字段就是IP 数据报。 若为 0xC021, 则信息字段是 PPP 链路控制数据。 若为 0x8021，则表示这是网络控制数据。 ④ LCP：LCP的PDU分为配置、终止链路、拒绝、和测试4类 ⑤ NCP PPP的设计意图是定义一个能够在点到点线路上运送多种网络协议的数据报（Datagram）的数据链路层协议。在Internet体系结构中没有OSI／RM中服务的概念，因此，PPP还必须涉及与网络层间的数据交换问题，必须具备就数据链路层支持的网络协议