七、网络常见协议及工作原理.pdf

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1、七、网络常见协议及工作原理1数据链路层使用的信道主要有以下两种类型：•点对点信道。这种信道使用一对一的点对点通信方式。•广播信道。这种信道使用一对多的广播通信方式，因此过程比较复杂。广播信道上连接的主机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发2数据链路层的简单模型主机H向H发送数据12路由器R1路由器R主机H路由器71R2主机H2电话网局域网广域网局域网HH1从层次上来看数据的流动2应用层应用层RRR运输层127运输层网络层网络层网络层网络层网络层链路层链路层链路层链路层链路物理层物理层物理层物理层物理层层3数据链路层的简单模型(续）主机H向H发送数据1

2、2路由器R1路由器R主机H路由器71R2主机H2电话网局域网广域网局域网HH1仅从数据链路层观察帧的流动2应用层应用层RRR运输层127运输层网络层网络层网络层网络层网络层链路层链路层链路层链路层链路层物理层物理层物理层物理层物理层47.1使用点对点信道的数据链路层7.1.1数据链路和帧•链路(link)是一条无源的点到点的物理线路段，中间没有任何其他的交换结点。–一条链路只是一条通路的一个组成部分。•数据链路(datalink)除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。–现在最常用的方法是使用适配器（

3、即网卡）来实现这些协议的硬件和软件。–一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能。5数据链路层传送的是帧结点A结点B网络层IP数据报IP数据报装入取出数据帧帧链路层物理层1010……01101010……0110链路(a)结点A结点B数据发送接收链路层帧帧链路(b)6数据链路层像个数字管道•常常在两个对等的数据链路层之间画出一个数字管道，而在这条数字管道上传输的数据单位是帧。结点帧帧结点•早期的数据通信协议曾叫作通信规程(procedure)。因此在数据链路层，规程和协议是同义语。77.2点对点协议PPP7.2.1PPP协议的特点•现在全世界使用得最多的数据链路层协

4、议是点对点协议PPP(Point-to-PointProtocol)。•用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用PPP协议。8用户到ISP的链路使用PPP协议已向因特网管理机构申请到一批IP地址用接入网至因特网ISP户PPP协议91.PPP协议应满足的需求•简单——这是首要的要求•封装成帧•透明性•多种网络层协议•多种类型链路•差错检测•检测连接状态•最大传送单元•网络层地址协商•数据压缩协商102.PPP协议不需要的功能•纠错•流量控制•序号•多点线路•半双工或单工链路113.PPP协议的组成•1992年制订了PPP协议。经过1997年和1994年的修订，现在的PP

5、P协议已成为因特网的正式标准[RFC1661]。•PPP协议有三个组成部分–一个将IP数据报封装到串行链路的方法。–链路控制协议LCP(LinkControlProtocol)。–网络控制协议NCP(NetworkControlProtocol)。127.2.2PPP协议的帧格式•标志字段F=0x7E（符号“0x”表示后面的字符是用十六进制表示。十六进制的7E的二进制表示是01111110）。•地址字段A只置为0xFF。地址字段实际上并不起作用。•控制字段C通常置为0x07。•PPP是面向字节的，所有的PPP帧的长度都是整数字节。13PPP协议的帧格式先发送IP数据报首部

6、尾部FAC协议信息部分FCSF7EFF077E字节1112不超过1500字节21PPP帧•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。14透明传输问题•当PPP用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充（和HDLC的做法一样）。•当PPP用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法。15字符填充•将信息字段中出现的每一个0x7E字节转变成为2字节序列(0x7D,0x5E)。•若信息字段中出现一个0x7D的字节,则将其转变

7、成为2字节序列(0x7D,0x5D)。•若信息字段中出现ASCII码的控制字符（即数值小于0x20的字符），则在该字符前面要加入一个0x7D字节，同时将该字符的编码加以改变。16课堂练习1•一个PPP帧传输的数据部分为7D5EFE277D5D7D5D657D5E请问真正的数据是什么？如果真正的数据是7D558E147A6D7D,那么实际传输的数据应该是什么？17零比特填充•PPP协议用在SONET/SDH链路时，是使用同步传输（一连串的比特连续传送）。这时PPP协议采用零比特填充方法来实现透明传输。•在发送端，只要发现有5个连