數(shù)據(jù)鏈路層BSC、HDLC、PPP資料課件

3.4數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例

數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議也稱鏈路通信規(guī)程分類:異步協(xié)議，同步協(xié)議

異步協(xié)議：以字符為獨(dú)立的傳輸單位

同步協(xié)議：以數(shù)據(jù)塊(幀)為傳輸單位面向字符的同步協(xié)議(如BSC)

面向比特的同步協(xié)議(如HDLC)

3.4數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議也稱鏈路通信規(guī)程

特點(diǎn)：每一個(gè)字符獨(dú)立地發(fā)送，字符間的間隔是任意的每個(gè)字符的組成部分：起始位：1位，一個(gè)字符的開(kāi)始數(shù)據(jù)位：5~8位（最低位在前）奇偶檢驗(yàn)位：1位（可選）停止位：1、1.5或2位，一個(gè)字符的結(jié)束3.4.1起-止式異步通信規(guī)程數(shù)據(jù)位3.4.1起-止式異步通信規(guī)程數(shù)據(jù)位

每個(gè)字符以起始位和停止位加以分割，故稱起止式字符中各個(gè)比特用固定的時(shí)鐘頻率傳輸，但字符間采用異步定時(shí)，字符間的同步利用起始位實(shí)現(xiàn)，收、發(fā)時(shí)鐘只要在一個(gè)字符的時(shí)間內(nèi)保持同步(誤差<7%)即可，不要求兩個(gè)時(shí)鐘頻率精確地一致起-止式異步通信規(guī)程（續(xù)）每個(gè)字符以起始位和停止位加以分割，故稱起止式起-止式異步起-止式異步通信規(guī)程（續(xù)）

缺點(diǎn)：通信效率低。如7位數(shù)據(jù)位、1位校驗(yàn)位、1位停止位、且字符間間隔最小時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸效率為：

7/(1+7+1+1)*100%=70%

優(yōu)點(diǎn)：對(duì)收發(fā)雙方的時(shí)鐘同步要求低，設(shè)備簡(jiǎn)單，費(fèi)用低適合于低速場(chǎng)合起-止式異步通信規(guī)程（續(xù)）缺點(diǎn)：3.4.2面向字符的同步協(xié)議

面向字符的同步協(xié)議，其典型代表是IBM公司的二進(jìn)制同步通信規(guī)程BSC(BinarySynchronousCommunication)。缺點(diǎn)：鏈路上傳送的數(shù)據(jù)必須是由規(guī)定字符集中的字符組成，控制信息也必須由同一個(gè)字符集中的若干指定的控制字符構(gòu)成。所有通信的設(shè)備必須使用同樣字符代碼，而不同版本的BSC規(guī)程要求使用不同的代碼。只對(duì)數(shù)據(jù)部分進(jìn)行差錯(cuò)控制，控制部分出錯(cuò)無(wú)法控制，可靠性較差。采用停止等待協(xié)議，收發(fā)雙方交替工作，通信線路利用率低。不易擴(kuò)展，每增加一種功能就需要設(shè)定一個(gè)新的控制字符。優(yōu)點(diǎn)：

BSC協(xié)議采用停等協(xié)議，需要的緩沖區(qū)容量小。適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)線路結(jié)構(gòu)，在面向終端的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中仍被廣泛使用。3.4.2面向字符的同步協(xié)議面向字符的同數(shù)據(jù)幀：用于數(shù)據(jù)傳輸

SYN：00010110，同步字符，至少要兩個(gè)標(biāo)題：發(fā)送者和接收者的地址，停等ARQ中的幀編號(hào)。標(biāo)題是可選的正文：要傳輸?shù)挠杏眯畔⒖刂谱址篠OH(序始),STX(文始),ETX(文終)BCC：BlockCheckCode，塊校驗(yàn)字符，單字節(jié)的CRC或雙字節(jié)的CRC，對(duì)標(biāo)題和正文進(jìn)行校驗(yàn)BSC數(shù)據(jù)幀的基本格式BSC數(shù)據(jù)幀格式※數(shù)據(jù)幀：用于數(shù)據(jù)傳輸BSC數(shù)據(jù)幀的基本格式BSC數(shù)據(jù)幀格BSC控制幀格式※ENQ(詢問(wèn))，SYN(同步)，P/S(查詢/選擇)，ACK(確認(rèn))，NAK(否認(rèn))，EOT(送畢)BSC控制幀格式※ENQ(詢問(wèn))，SYN(同步)，P/S(ETBBSC協(xié)議點(diǎn)-點(diǎn)通信時(shí)的交互※控制字符：ENQ(詢問(wèn))，STX(文始)，ETB(組終)，ETX(文終)，EOT(送畢)ETBBSC協(xié)議點(diǎn)-點(diǎn)通信時(shí)的交互※控制字符：ENQ(詢問(wèn)演變

SDLC：1975年IBM提出了同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程

SDLCADCCP：ANSI基于SDLC的高級(jí)數(shù)據(jù)通信控制規(guī)程HDLC：ISO基于SDLC提出了高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程HDLCLAPs：ITU-T基于HDLC提出了LAPs標(biāo)準(zhǔn)

(X.25中的LAPB,ISDN中的LAPD,帶差錯(cuò)控制功能Modem中的LAPM)LAN802.2LLC:基于HDLC3.4.3面向比特的同步協(xié)議演變3.4.3面向比特的同步協(xié)議

(1)工作站類型

①主站(PrimaryStation)：負(fù)責(zé)鏈路控制，包括對(duì)次站的控制、恢復(fù)鏈路差錯(cuò)，它發(fā)出的幀為命令幀。

②次站(SecondaryStation)：受主站控制的站，它完成主站所命令的工作，返回響應(yīng)幀。

③復(fù)合站(CombinedStation)：既有主站功能，又有次站功能?？砂l(fā)出命令幀和響應(yīng)幀。

（2）鏈路結(jié)構(gòu)

①非平衡式結(jié)構(gòu)(Unbalanced)：由一個(gè)主站和一個(gè)或多個(gè)次站組成，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或多點(diǎn)通信。

②平衡式結(jié)構(gòu)(Balanced)：由二個(gè)復(fù)合站組成。

HDLC主要概念(1)工作站類型HDLC主要概念HDLC的鏈路結(jié)構(gòu)HDLC的鏈路結(jié)構(gòu)（3）數(shù)據(jù)操作方式①正常響應(yīng)方式(NRM-NormalResponseMode)用于非平衡式鏈路結(jié)構(gòu)(點(diǎn)-點(diǎn)、點(diǎn)-多點(diǎn))傳輸過(guò)程由主站啟動(dòng)，并向次站發(fā)命令，主站輪詢、選擇次站，主站并負(fù)責(zé)鏈路管理及對(duì)超時(shí)重發(fā)和各類恢復(fù)操作的控制。

②異步平衡方式(ABM-AsychronousBalancedMode)

用于平衡式鏈路結(jié)構(gòu)(全雙工點(diǎn)-點(diǎn))，每個(gè)站都是復(fù)合站。每一個(gè)復(fù)合站都可以發(fā)出命令幀和響應(yīng)幀，對(duì)另一站傳輸數(shù)據(jù)。

③異步響應(yīng)方式(ARM-AsychronousResponseMode)

用于非平衡式鏈路結(jié)構(gòu)次站無(wú)主站允許，即可主動(dòng)向主站發(fā)送數(shù)據(jù)。主站仍負(fù)責(zé)初始化、錯(cuò)誤恢復(fù)等，起控制作用。此方式一般使用較少（3）數(shù)據(jù)操作方式（1）

標(biāo)志字段8比特序列01111110標(biāo)志幀的開(kāi)始和結(jié)束，即用于幀的同步“0”比特插入法，保持標(biāo)志字段的唯一性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸。在發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，每5個(gè)連續(xù)“1”后面自動(dòng)插入一個(gè)“0”。在接收端，檢測(cè)到連續(xù)5個(gè)“1”后，自動(dòng)刪除后面的一個(gè)“0”，恢復(fù)成原來(lái)的數(shù)據(jù)。HDLC幀結(jié)構(gòu)

（1）標(biāo)志字段HDLC幀結(jié)構(gòu)（2）地址字段

一般為8個(gè)比特，可擴(kuò)展。全“1”為廣播地址，全“0”為測(cè)試用。擴(kuò)充地址時(shí)，前面的8位組首位為0，只有最后一個(gè)首位為“1”，表示地址結(jié)束。

（3）控制字段用于構(gòu)成各種命令和響應(yīng)，以便對(duì)鏈路監(jiān)視和控制（4）信息字段可以是任意長(zhǎng)度的二進(jìn)制比特串，一般為0～2000比特長(zhǎng)。（5）幀校驗(yàn)序列字段FCS

用于差錯(cuò)控制，采用CRC碼，多項(xiàng)式為X16+X12+X5+1。校驗(yàn)范圍為兩個(gè)標(biāo)志字段之間。HDLC幀結(jié)構(gòu)（續(xù)）（2）地址字段HDLC幀結(jié)構(gòu)（續(xù)）信息幀I-Frame：用于傳送數(shù)據(jù)監(jiān)控幀S-Frame：用于差錯(cuò)控制和流量控制無(wú)編號(hào)幀U-Frame：主要用于提供鏈路的建立、拆除及其它多種控制功能

幀類型控制字段比特12345678信息幀

0N(S)P/FN(R)監(jiān)控幀

10S1S2P/FN(R)無(wú)編號(hào)幀

11M1M2P/FM3M4M5HDLC幀的類型

信息幀I-Frame：用于傳送數(shù)據(jù)幀控制字段比特12345三種類型的幀格式全視圖三種類型的幀格式全視圖三種類型的幀格式、提供的命令與響應(yīng)三種類型的幀格式、提供的命令與響應(yīng)信息幀結(jié)構(gòu)視圖幀類型控制字段比特12345678信息幀

0N(S)P/FN(R)信息幀結(jié)構(gòu)視圖幀控制字段比特12345678信息幀0N(S

采用滑窗協(xié)議，N(S）表示發(fā)送的幀序列號(hào)，N（R）表示捎帶的確認(rèn)信息(期待接收的下一個(gè)幀)，N具有3位，即幀序號(hào)0~7。擴(kuò)展方式下有7位。

P/F為探詢/終止位。

NRM下，主站輪詢次站有無(wú)數(shù)據(jù)要發(fā)送，置P=“1”。若次站有數(shù)據(jù)發(fā)送，則在前面各幀中置F=“0”，最后一數(shù)據(jù)幀中置F=“1”；若無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送，則在響應(yīng)幀中置F=“1”。ARM和ABM中，任何一站在發(fā)送的S幀和I幀中置P=“1”，表示詢問(wèn)對(duì)方狀態(tài)，對(duì)方在收到該幀后應(yīng)回答本站的狀態(tài)，并置F=“1”。

信息幀采用滑窗協(xié)議，N(S）表示發(fā)送的幀序列號(hào)，N（R監(jiān)控幀視圖幀類型控制字段比特12345678監(jiān)控幀

10S1S2P/FN(R)監(jiān)控幀視圖幀控制字段比特12345678監(jiān)控幀10S1S2監(jiān)控幀：

根據(jù)3,4位的取值有四種類型。

S1,S2幀名

功能

00RR(ReceiveReady)準(zhǔn)備好接收N(R)幀,即確認(rèn)N(R)以前各幀。用于無(wú)捎帶應(yīng)答的場(chǎng)合01REJ(Reject)否認(rèn)N(R)起的各幀，要求對(duì)方從N(R)開(kāi)始全部重發(fā)，同時(shí)表明確認(rèn)N(R)以前各幀

10RNR(ReceiveNotReady)確認(rèn)N(R)以前各幀,但還未準(zhǔn)備好接收下一幀N(R)

，要求對(duì)方暫停發(fā)送。

11SREJ(SelectiveReject)只否認(rèn)N(R)一幀(要求對(duì)方選擇重發(fā))同時(shí)表明確認(rèn)N(R)以前各幀監(jiān)控幀監(jiān)控幀：根據(jù)3,4位的取值有四種類型。S1,S2幀名功無(wú)編號(hào)幀視圖幀類型控制字段比特12345678無(wú)編號(hào)幀

11M1M2P/FM3M4M5無(wú)編號(hào)幀視圖幀控制字段比特12345678無(wú)編號(hào)幀11M1無(wú)編號(hào)幀：不包含N(S)和N(R)，即無(wú)編號(hào)。用于提供鏈路的建立、拆除及其他多種控制功能。它的類型由M1~M5來(lái)編碼，總共可有32種命令或響應(yīng)。

DISC（DISConnect）：終止邏輯鏈接，結(jié)束以前操作模式.置模式命令：SNRM、SABM、SNRME、SABME等。后帶E的為置擴(kuò)展模式，擴(kuò)展模式下幀序號(hào)由3位變成7位。FRMR（FRaMeReject）：幀發(fā)生語(yǔ)義格式錯(cuò)誤。UA（UnnumberedAcknowledgement）：無(wú)編號(hào)命令的應(yīng)答。DM（DisconnectMode）：響應(yīng)幀，表明本方已與鏈路斷開(kāi)。UI（UnnumberedInformation）：無(wú)編號(hào)信息幀，為送給對(duì)方鏈路層實(shí)體的信息。其它命令與響應(yīng)，用于測(cè)試、鏈路初始化、參數(shù)協(xié)商等。無(wú)編號(hào)幀無(wú)編號(hào)幀：無(wú)編號(hào)幀HDLC的擴(kuò)展模式HDLC的擴(kuò)展模式LAPB(LinkAccessProcedureBalanced)：平衡型鏈路訪問(wèn)規(guī)程，它是HDLC的一個(gè)子集，用于X.25中。操作過(guò)程可分為建立鏈路、數(shù)據(jù)傳輸和斷開(kāi)鏈路三個(gè)階段。通過(guò)任意一方發(fā)送SABM命令，另一方返回UA響應(yīng)來(lái)建立雙向鏈路。在啟動(dòng)建立鏈路之前，為確保DCE和DTE處于相同的階段，DCE?？芍鲃?dòng)發(fā)一個(gè)DM響應(yīng)幀，要求DTE啟動(dòng)鏈路的建立過(guò)程。HDLC的鏈路訪問(wèn)規(guī)程

LAPB(LinkAccessProcedureBalHDLC幀應(yīng)用舉例(無(wú)錯(cuò)時(shí))HDLC幀應(yīng)用舉例(無(wú)錯(cuò)時(shí))HDLC幀應(yīng)用舉例(有錯(cuò)時(shí))HDLC幀應(yīng)用舉例(有錯(cuò)時(shí))DTE與DCE在數(shù)據(jù)鏈路層上的通信過(guò)程DTE與DCE在數(shù)據(jù)鏈路層上的通信過(guò)程優(yōu)點(diǎn)：適用于點(diǎn)-點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信?？捎糜诎腚p工或全雙工通信。采用同步方式和滑窗協(xié)議傳輸，傳輸效率高。主站可同時(shí)與多個(gè)從站建立鏈路，傳輸效率高。幀都有幀校驗(yàn)序列，且按順序編號(hào)，可靠性較高。采用比特填充法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸。可傳輸任意長(zhǎng)度的二進(jìn)制比特串。采用統(tǒng)一的幀格式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)、命令和響應(yīng)，非常利于程序的實(shí)現(xiàn)。因此HDLC和相類似的協(xié)議獲得了廣泛的應(yīng)用。使用HDLC的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：使用HDLC的優(yōu)點(diǎn)3.4.4因特網(wǎng)的點(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3.4.4因特網(wǎng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPP現(xiàn)在全世界使用得用戶撥號(hào)入網(wǎng)的示意圖路由器調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器因特網(wǎng)服務(wù)提供者(ISP)用戶家庭撥號(hào)電話線

使用TCP/IP

的

PPP

連接使用TCP/IP

的客戶進(jìn)程路由選擇進(jìn)程至因特網(wǎng)…PC

機(jī)用戶撥號(hào)入網(wǎng)的示意圖路由器調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器因特網(wǎng)服務(wù)提PPP協(xié)議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)PPP協(xié)議1992年制訂了PPP協(xié)議。經(jīng)過(guò)19PPP協(xié)議的幀格式PPP的幀格式和HDLC的相似標(biāo)志字段F仍為0x7E（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0x03PPP是面向字節(jié)的，所有的PPP

幀的長(zhǎng)度都是整數(shù)字節(jié)PPP協(xié)議的幀格式PPP的幀格式和HDLC的相似PPP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PPP協(xié)議的幀格式PPP有一個(gè)2個(gè)字節(jié)的協(xié)議字段。PPP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（和HDLC的做法一樣）當(dāng)PPP用在異步傳輸時(shí)，就使用一種特殊的字符填充法PPP透明傳輸問(wèn)題當(dāng)PPP用在同步傳輸鏈路時(shí)，協(xié)PPP字符填充法

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)

若信息字段中出現(xiàn)一個(gè)0x7D的字節(jié),則將其變成為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字符填充法將信息字段中出現(xiàn)的每一個(gè)0x7E

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，PPP的信息字段放入的數(shù)據(jù)是IP數(shù)據(jù)報(bào)。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(yàn)序列FCS字段可保證無(wú)差錯(cuò)接受不提供使用序號(hào)和確認(rèn)的可靠傳輸PPP協(xié)議之所以不使用PPP協(xié)議的工作狀態(tài)

當(dāng)用戶撥號(hào)接入ISP時(shí)，路由器的調(diào)制解調(diào)器對(duì)撥號(hào)做出確認(rèn)，并建立一條物理連接。

PC機(jī)向路由器發(fā)送一系列的LCP分組（封裝成多個(gè)

PPP幀),這些分組及其響應(yīng)選擇一些PPP鏈路參數(shù)。接著進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層配置，交互的NCP分組給新接入的PC機(jī)分配一個(gè)臨時(shí)的IP地址，PC機(jī)成為因特網(wǎng)上的一個(gè)主機(jī)。通信完畢時(shí)，NCP釋放網(wǎng)絡(luò)層連接，收回原來(lái)分配出去的IP地址。接著，LCP釋放數(shù)據(jù)鏈路層連接。最后釋放的是物理層的連接。PPP協(xié)議的工作狀態(tài)當(dāng)用戶撥號(hào)接入ISP時(shí)，路由器PPP協(xié)議的狀態(tài)圖建立失敗失敗NCP配置鑒別成功通信結(jié)束載波停止檢測(cè)到載波雙方協(xié)商一些選項(xiàng)鑒別網(wǎng)絡(luò)打開(kāi)終止靜止PPP協(xié)議的狀態(tài)圖建立失敗失敗NCP配置鑒別成功通信（點(diǎn)擊圖標(biāo)返回本章目錄）（點(diǎn)擊圖標(biāo)返回本章目錄）演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！3.4數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例

數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議也稱鏈路通信規(guī)程分類:異步協(xié)議，同步協(xié)議

異步協(xié)議：以字符為獨(dú)立的傳輸單位

同步協(xié)議：以數(shù)據(jù)塊(幀)為傳輸單位面向字符的同步協(xié)議(如BSC)

面向比特的同步協(xié)議(如HDLC)

3.4數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議也稱鏈路通信規(guī)程

特點(diǎn)：每一個(gè)字符獨(dú)立地發(fā)送，字符間的間隔是任意的每個(gè)字符的組成部分：起始位：1位，一個(gè)字符的開(kāi)始數(shù)據(jù)位：5~8位（最低位在前）奇偶檢驗(yàn)位：1位（可選）停止位：1、1.5或2位，一個(gè)字符的結(jié)束3.4.1起-止式異步通信規(guī)程數(shù)據(jù)位3.4.1起-止式異步通信規(guī)程數(shù)據(jù)位

每個(gè)字符以起始位和停止位加以分割，故稱起止式字符中各個(gè)比特用固定的時(shí)鐘頻率傳輸，但字符間采用異步定時(shí)，字符間的同步利用起始位實(shí)現(xiàn)，收、發(fā)時(shí)鐘只要在一個(gè)字符的時(shí)間內(nèi)保持同步(誤差<7%)即可，不要求兩個(gè)時(shí)鐘頻率精確地一致起-止式異步通信規(guī)程（續(xù)）每個(gè)字符以起始位和停止位加以分割，故稱起止式起-止式異步起-止式異步通信規(guī)程（續(xù)）

缺點(diǎn)：通信效率低。如7位數(shù)據(jù)位、1位校驗(yàn)位、1位停止位、且字符間間隔最小時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸效率為：

7/(1+7+1+1)*100%=70%

優(yōu)點(diǎn)：對(duì)收發(fā)雙方的時(shí)鐘同步要求低，設(shè)備簡(jiǎn)單，費(fèi)用低適合于低速場(chǎng)合起-止式異步通信規(guī)程（續(xù)）缺點(diǎn)：3.4.2面向字符的同步協(xié)議

面向字符的同步協(xié)議，其典型代表是IBM公司的二進(jìn)制同步通信規(guī)程BSC(BinarySynchronousCommunication)。缺點(diǎn)：鏈路上傳送的數(shù)據(jù)必須是由規(guī)定字符集中的字符組成，控制信息也必須由同一個(gè)字符集中的若干指定的控制字符構(gòu)成。所有通信的設(shè)備必須使用同樣字符代碼，而不同版本的BSC規(guī)程要求使用不同的代碼。只對(duì)數(shù)據(jù)部分進(jìn)行差錯(cuò)控制，控制部分出錯(cuò)無(wú)法控制，可靠性較差。采用停止等待協(xié)議，收發(fā)雙方交替工作，通信線路利用率低。不易擴(kuò)展，每增加一種功能就需要設(shè)定一個(gè)新的控制字符。優(yōu)點(diǎn)：

BSC協(xié)議采用停等協(xié)議，需要的緩沖區(qū)容量小。適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)線路結(jié)構(gòu)，在面向終端的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中仍被廣泛使用。3.4.2面向字符的同步協(xié)議面向字符的同數(shù)據(jù)幀：用于數(shù)據(jù)傳輸

SYN：00010110，同步字符，至少要兩個(gè)標(biāo)題：發(fā)送者和接收者的地址，停等ARQ中的幀編號(hào)。標(biāo)題是可選的正文：要傳輸?shù)挠杏眯畔⒖刂谱址篠OH(序始),STX(文始),ETX(文終)BCC：BlockCheckCode，塊校驗(yàn)字符，單字節(jié)的CRC或雙字節(jié)的CRC，對(duì)標(biāo)題和正文進(jìn)行校驗(yàn)BSC數(shù)據(jù)幀的基本格式BSC數(shù)據(jù)幀格式※數(shù)據(jù)幀：用于數(shù)據(jù)傳輸BSC數(shù)據(jù)幀的基本格式BSC數(shù)據(jù)幀格BSC控制幀格式※ENQ(詢問(wèn))，SYN(同步)，P/S(查詢/選擇)，ACK(確認(rèn))，NAK(否認(rèn))，EOT(送畢)BSC控制幀格式※ENQ(詢問(wèn))，SYN(同步)，P/S(ETBBSC協(xié)議點(diǎn)-點(diǎn)通信時(shí)的交互※控制字符：ENQ(詢問(wèn))，STX(文始)，ETB(組終)，ETX(文終)，EOT(送畢)ETBBSC協(xié)議點(diǎn)-點(diǎn)通信時(shí)的交互※控制字符：ENQ(詢問(wèn)演變

SDLC：1975年IBM提出了同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程

SDLCADCCP：ANSI基于SDLC的高級(jí)數(shù)據(jù)通信控制規(guī)程HDLC：ISO基于SDLC提出了高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程HDLCLAPs：ITU-T基于HDLC提出了LAPs標(biāo)準(zhǔn)

(X.25中的LAPB,ISDN中的LAPD,帶差錯(cuò)控制功能Modem中的LAPM)LAN802.2LLC:基于HDLC3.4.3面向比特的同步協(xié)議演變3.4.3面向比特的同步協(xié)議

(1)工作站類型

①主站(PrimaryStation)：負(fù)責(zé)鏈路控制，包括對(duì)次站的控制、恢復(fù)鏈路差錯(cuò)，它發(fā)出的幀為命令幀。

②次站(SecondaryStation)：受主站控制的站，它完成主站所命令的工作，返回響應(yīng)幀。

③復(fù)合站(CombinedStation)：既有主站功能，又有次站功能?？砂l(fā)出命令幀和響應(yīng)幀。

（2）鏈路結(jié)構(gòu)

①非平衡式結(jié)構(gòu)(Unbalanced)：由一個(gè)主站和一個(gè)或多個(gè)次站組成，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或多點(diǎn)通信。

②平衡式結(jié)構(gòu)(Balanced)：由二個(gè)復(fù)合站組成。

HDLC主要概念(1)工作站類型HDLC主要概念HDLC的鏈路結(jié)構(gòu)HDLC的鏈路結(jié)構(gòu)（3）數(shù)據(jù)操作方式①正常響應(yīng)方式(NRM-NormalResponseMode)用于非平衡式鏈路結(jié)構(gòu)(點(diǎn)-點(diǎn)、點(diǎn)-多點(diǎn))傳輸過(guò)程由主站啟動(dòng)，并向次站發(fā)命令，主站輪詢、選擇次站，主站并負(fù)責(zé)鏈路管理及對(duì)超時(shí)重發(fā)和各類恢復(fù)操作的控制。

②異步平衡方式(ABM-AsychronousBalancedMode)

用于平衡式鏈路結(jié)構(gòu)(全雙工點(diǎn)-點(diǎn))，每個(gè)站都是復(fù)合站。每一個(gè)復(fù)合站都可以發(fā)出命令幀和響應(yīng)幀，對(duì)另一站傳輸數(shù)據(jù)。

③異步響應(yīng)方式(ARM-AsychronousResponseMode)

用于非平衡式鏈路結(jié)構(gòu)次站無(wú)主站允許，即可主動(dòng)向主站發(fā)送數(shù)據(jù)。主站仍負(fù)責(zé)初始化、錯(cuò)誤恢復(fù)等，起控制作用。此方式一般使用較少（3）數(shù)據(jù)操作方式（1）

標(biāo)志字段8比特序列01111110標(biāo)志幀的開(kāi)始和結(jié)束，即用于幀的同步“0”比特插入法，保持標(biāo)志字段的唯一性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸。在發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，每5個(gè)連續(xù)“1”后面自動(dòng)插入一個(gè)“0”。在接收端，檢測(cè)到連續(xù)5個(gè)“1”后，自動(dòng)刪除后面的一個(gè)“0”，恢復(fù)成原來(lái)的數(shù)據(jù)。HDLC幀結(jié)構(gòu)

（1）標(biāo)志字段HDLC幀結(jié)構(gòu)（2）地址字段

一般為8個(gè)比特，可擴(kuò)展。全“1”為廣播地址，全“0”為測(cè)試用。擴(kuò)充地址時(shí)，前面的8位組首位為0，只有最后一個(gè)首位為“1”，表示地址結(jié)束。

（3）控制字段用于構(gòu)成各種命令和響應(yīng)，以便對(duì)鏈路監(jiān)視和控制（4）信息字段可以是任意長(zhǎng)度的二進(jìn)制比特串，一般為0～2000比特長(zhǎng)。（5）幀校驗(yàn)序列字段FCS

用于差錯(cuò)控制，采用CRC碼，多項(xiàng)式為X16+X12+X5+1。校驗(yàn)范圍為兩個(gè)標(biāo)志字段之間。HDLC幀結(jié)構(gòu)（續(xù)）（2）地址字段HDLC幀結(jié)構(gòu)（續(xù)）信息幀I-Frame：用于傳送數(shù)據(jù)監(jiān)控幀S-Frame：用于差錯(cuò)控制和流量控制無(wú)編號(hào)幀U-Frame：主要用于提供鏈路的建立、拆除及其它多種控制功能

幀類型控制字段比特12345678信息幀

0N(S)P/FN(R)監(jiān)控幀

10S1S2P/FN(R)無(wú)編號(hào)幀

11M1M2P/FM3M4M5HDLC幀的類型

信息幀I-Frame：用于傳送數(shù)據(jù)幀控制字段比特12345三種類型的幀格式全視圖三種類型的幀格式全視圖三種類型的幀格式、提供的命令與響應(yīng)三種類型的幀格式、提供的命令與響應(yīng)信息幀結(jié)構(gòu)視圖幀類型控制字段比特12345678信息幀

0N(S)P/FN(R)信息幀結(jié)構(gòu)視圖幀控制字段比特12345678信息幀0N(S

采用滑窗協(xié)議，N(S）表示發(fā)送的幀序列號(hào)，N（R）表示捎帶的確認(rèn)信息(期待接收的下一個(gè)幀)，N具有3位，即幀序號(hào)0~7。擴(kuò)展方式下有7位。

P/F為探詢/終止位。

NRM下，主站輪詢次站有無(wú)數(shù)據(jù)要發(fā)送，置P=“1”。若次站有數(shù)據(jù)發(fā)送，則在前面各幀中置F=“0”，最后一數(shù)據(jù)幀中置F=“1”；若無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送，則在響應(yīng)幀中置F=“1”。ARM和ABM中，任何一站在發(fā)送的S幀和I幀中置P=“1”，表示詢問(wèn)對(duì)方狀態(tài)，對(duì)方在收到該幀后應(yīng)回答本站的狀態(tài)，并置F=“1”。

信息幀采用滑窗協(xié)議，N(S）表示發(fā)送的幀序列號(hào)，N（R監(jiān)控幀視圖幀類型控制字段比特12345678監(jiān)控幀

10S1S2P/FN(R)監(jiān)控幀視圖幀控制字段比特12345678監(jiān)控幀10S1S2監(jiān)控幀：

根據(jù)3,4位的取值有四種類型。

S1,S2幀名

功能

00RR(ReceiveReady)準(zhǔn)備好接收N(R)幀,即確認(rèn)N(R)以前各幀。用于無(wú)捎帶應(yīng)答的場(chǎng)合01REJ(Reject)否認(rèn)N(R)起的各幀，要求對(duì)方從N(R)開(kāi)始全部重發(fā)，同時(shí)表明確認(rèn)N(R)以前各幀

10RNR(ReceiveNotReady)確認(rèn)N(R)以前各幀,但還未準(zhǔn)備好接收下一幀N(R)

，要求對(duì)方暫停發(fā)送。

11SREJ(SelectiveReject)只否認(rèn)N(R)一幀(要求對(duì)方選擇重發(fā))同時(shí)表明確認(rèn)N(R)以前各幀監(jiān)控幀監(jiān)控幀：根據(jù)3,4位的取值有四種類型。S1,S2幀名功無(wú)編號(hào)幀視圖幀類型控制字段比特12345678無(wú)編號(hào)幀

11M1M2P/FM3M4M5無(wú)編號(hào)幀視圖幀控制字段比特12345678無(wú)編號(hào)幀11M1無(wú)編號(hào)幀：不包含N(S)和N(R)，即無(wú)編號(hào)。用于提供鏈路的建立、拆除及其他多種控制功能。它的類型由M1~M5來(lái)編碼，總共可有32種命令或響應(yīng)。

DISC（DISConnect）：終止邏輯鏈接，結(jié)束以前操作模式.置模式命令：SNRM、SABM、SNRME、SABME等。后帶E的為置擴(kuò)展模式，擴(kuò)展模式下幀序號(hào)由3位變成7位。FRMR（FRaMeReject）：幀發(fā)生語(yǔ)義格式錯(cuò)誤。UA（UnnumberedAcknowledgement）：無(wú)編號(hào)命令的應(yīng)答。DM（DisconnectMode）：響應(yīng)幀，表明本方已與鏈路斷開(kāi)。UI（UnnumberedInformation）：無(wú)編號(hào)信息幀，為送給對(duì)方鏈路層實(shí)體的信息。其它命令與響應(yīng)，用于測(cè)試、鏈路初始化、參數(shù)協(xié)商等。無(wú)編號(hào)幀無(wú)編號(hào)幀：無(wú)編號(hào)幀HDLC的擴(kuò)展模式HDLC的擴(kuò)展模式LAPB(LinkAccessProcedureBalanced)：平衡型鏈路訪問(wèn)規(guī)程，它是HDLC的一個(gè)子集，用于X.25中。操作過(guò)程可分為建立鏈路、數(shù)據(jù)傳輸和斷開(kāi)鏈路三個(gè)階段。通過(guò)任意一方發(fā)送SABM命令，另一方返回UA響應(yīng)來(lái)建立雙向鏈路。在啟動(dòng)建立鏈路之前，為確保DCE和DTE處于相同的階段，DCE常可主動(dòng)發(fā)一個(gè)DM響應(yīng)幀，要求DTE啟動(dòng)鏈路的建立過(guò)程。HDLC的鏈路訪問(wèn)規(guī)程

LAPB(LinkAccessProcedureBalHDLC幀應(yīng)用舉例(無(wú)錯(cuò)時(shí))HDLC幀應(yīng)用舉例(無(wú)錯(cuò)時(shí))HDLC幀應(yīng)用舉例(有錯(cuò)時(shí))HDLC幀應(yīng)用舉例(有錯(cuò)時(shí))DTE與DCE在數(shù)據(jù)鏈路層上的通信過(guò)程DTE與DCE在數(shù)據(jù)鏈路層上的通信過(guò)程優(yōu)點(diǎn)：適用于點(diǎn)-點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信?？捎糜诎腚p工或全雙工通信。采用同步方式和滑窗協(xié)議傳輸，傳輸效率高。主站可同時(shí)與多個(gè)從站建立鏈路，傳輸效率高。幀都有幀校驗(yàn)序列，且按順序編號(hào)，可靠性較高。采用比特填充法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸。可傳輸任意長(zhǎng)度的二進(jìn)制比特串。采用統(tǒng)一的幀格式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)、命令和響應(yīng)，非常利于程序的實(shí)現(xiàn)。因此HDLC和相類似的協(xié)議獲得了廣泛的應(yīng)用。使用HDLC的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：使用HDLC的優(yōu)點(diǎn)3.4.4因特網(wǎng)的點(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3.4.4因特網(wǎng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPP現(xiàn)在全世界使用得用戶撥號(hào)入網(wǎng)的示意圖路由器調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器因特網(wǎng)服務(wù)提供者(ISP)用戶家庭撥號(hào)電話線

使用TCP/IP

的

PPP

連接使用TCP/IP

的客戶進(jìn)程路由選擇進(jìn)程至因特網(wǎng)…PC

機(jī)用戶撥號(hào)入網(wǎng)的示意圖路由器調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器因特網(wǎng)服務(wù)提PPP協(xié)議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)PPP協(xié)議1992年制訂了PPP協(xié)議。經(jīng)過(guò)19PPP協(xié)議的幀格式PPP的幀格式和HDLC的相似