【大學】廣域通信網(wǎng)

第四講廣域通信網(wǎng)西南林學院計算機與信息科學系/sundae_meng廣域網(wǎng)

廣域網(wǎng)的基本概念廣域網(wǎng)是地理分布范圍在幾十公里至幾千公里，可以連接不同城市、不同國家、遍及全球的計算機網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)可看作是局域網(wǎng)利用公用通信網(wǎng)絡(luò)、互連設(shè)備連接起來的、可以實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)通信的計算機網(wǎng)絡(luò)。常用的廣域網(wǎng)技術(shù)公共交換電話網(wǎng)(PSTN) PublicSwitchTelephoneNetworkX.25公共數(shù)據(jù)網(wǎng)幀中繼網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN)ATM公共交換電話網(wǎng)(PSTN)公共交換電話網(wǎng)全稱是：PublicSwitchTelephoneNetwork該網(wǎng)最初是為了話音通信而建立的網(wǎng)絡(luò)，從20世紀60年代開始又被用于數(shù)據(jù)傳輸其特點是：采用電路交換現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)施完善，價格便宜傳輸速率低，最多達56Kbps采用模擬傳輸，抗干擾能力差將逐步被其他網(wǎng)絡(luò)取代X.25網(wǎng)X.25標準X.25是CCITT在1974年建議、后經(jīng)多次修訂的公用分組交換網(wǎng)接口的標準，其重要特征是：只要網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品制造商按此接口標準生產(chǎn)相應(yīng)產(chǎn)品，就可應(yīng)用于公用分組交換網(wǎng)，而不管其內(nèi)部采用何技術(shù)手段實現(xiàn)。X.25所規(guī)定的接口在工作時的示意圖如圖所示。X.25網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)是虛電路服務(wù)，圖中的兩條虛線VC1、VC2代表兩條虛電路。X.25的接口分為三個層次，最下層為物理層、傳送比特流；中間是數(shù)據(jù)鏈路層，傳送數(shù)據(jù)幀；最高層是分組層，傳送數(shù)據(jù)分組。其層次關(guān)系如圖所示。(見書上P68頁）X.25的規(guī)定的DTE—DCE接口X.25的層次關(guān)系

幀中繼網(wǎng)(P86頁）幀中繼技術(shù)是在分組交換技術(shù)充分發(fā)展，數(shù)字與光纖傳輸線路逐漸代替已有的模擬線路，用戶終端日益智能化的條件下誕生并發(fā)展起來的。幀中繼是一種簡單的面向連接的分組電路，是基于開放系統(tǒng)互連模型的數(shù)據(jù)鏈路層，此項技術(shù)的開發(fā)既可滿足局域網(wǎng)互連所需的大容量的傳送，也可滿足用戶對數(shù)據(jù)傳輸延時小的要求。其具有吞吐量大、時延小、適合突發(fā)性業(yè)務(wù)等特點，能充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN（P94頁）將多種業(yè)務(wù)集成在一個網(wǎng)內(nèi)，為用戶提供經(jīng)濟有效的數(shù)字化綜合服務(wù)，包括電話、傳真、可視圖文及數(shù)據(jù)通信等。ISDN使用單一入網(wǎng)接口，利用此接口可實現(xiàn)多個終端(ISDN電話、終端等)同時進行數(shù)字通信連接。ISDN的組成部件當多個設(shè)備同時接入一條ISDN線路時，可能需要網(wǎng)絡(luò)終端、終端適配器、用戶終端等設(shè)備，如圖所示。ATM(P97頁）ATM(異步傳送模式)是一種傳遞模式，在這一模式中，信息被組成固定長度的信元在電信網(wǎng)中進行復用、交換、傳輸。它綜合了電路交換和分組交換的優(yōu)點，可傳送任意速率的寬帶信號，可傳輸話音、數(shù)據(jù)、圖像和視頻業(yè)務(wù)。公眾電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)是目前普及程度最高、成本最低的公用通訊網(wǎng)絡(luò)，它在網(wǎng)絡(luò)互連中也有廣泛的應(yīng)用。盡管現(xiàn)在已經(jīng)有許多速度更快、性能更好的接入技術(shù)，如后面將要介紹的ISDN、ASDL和CableModem等，但使用Modem接入仍然是接入Internet的一種選擇。如圖所示為Modem接入方式。PSTN與Modem接入Modem接入方式1．物理層概述物理層是OSI參考模型的最低層，也是最基礎(chǔ)的一層，它并不是指連接計算機的具體的物理設(shè)備或具體的傳輸媒體，它向下是物理設(shè)備之間的接口，直接與傳輸介質(zhì)相連接，使二進制數(shù)據(jù)流通過該接口從一臺設(shè)備傳給相鄰的另一臺設(shè)備，向上為數(shù)據(jù)鏈路層提供數(shù)據(jù)流傳輸服務(wù)。公共交換電話網(wǎng)(PSTN)的物理層公共交換電話網(wǎng)(PSTN)的物理層1．物理層概述物理層主要考慮的是怎樣才能在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)的比特流。物理層上的協(xié)議有時也稱為接口。物理層協(xié)議主要規(guī)定物理信道的建立、保持及釋放的特性，這些特性包括機械的、電氣的、功能的和規(guī)程的4個方面特性。公共交換電話網(wǎng)(PSTN)的物理層在這里引入兩個名詞：DTE（DataTerminalEquipment）DCE（DataCircuitEquipment）DTE叫做數(shù)據(jù)終端設(shè)備，是具有一定的數(shù)據(jù)處理能力以及發(fā)送和接收數(shù)據(jù)能力的設(shè)備，是數(shù)據(jù)的源或目的。DCE的作用就是在DTE和傳輸線路之間提供信號變換和編碼功能，并且負責建立、保持和釋放物理信道的連接。公共交換電話網(wǎng)(PSTN)的物理層DTE與DCE之間的接口通信接口及設(shè)備廣泛使用的通信設(shè)備接口標準有：EIARS-232C；EIARS-499；ITU-T建議的X.21等標準。RS(RecommendedStandard)表示推薦標準，232、499等為標識號碼，而后綴（如RS-232C中的C）表示該推薦標準被修改過的次數(shù)。ITU-T也有一些相應(yīng)的標準。與EIARS-232C兼容的ITU-TV.24建議，與EIARS-422兼容的ITU-TV.10等。EIARS-232C接口在串行通信中，EIARS-232C是應(yīng)用最為廣泛的標準，EIA在1969年公布的數(shù)據(jù)通信標準，其后為了改進RS-232C的局限性，提供更高的傳輸距離和數(shù)據(jù)速率，增加了新的功能，如環(huán)路測試功能，在1977年頒布了RS-499。由于RS-499標準太復雜，EIA于1987年頒布了與RS-232C兼容的改進版RS-232D。發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的計算機或終端系統(tǒng)，稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE），如計算機。用來實現(xiàn)信息的收集、處理和變換的設(shè)備稱為數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE），如調(diào)制解調(diào)器。RS-232C接口的特性RS-232C使用9針或25針的D型連接器DB-9或DB-25。目前，絕大多數(shù)計算機使用的是9針的D型連接器。RS-232D規(guī)定使用25針的D型連接器。RS-232C采用的信號電平－5～－15V代表邏輯“1”，＋5～＋15V代表邏輯“0”。在傳輸距離不大于15米時，最大速率為19.2kbps。RS-232C接口各針腳的功能定義針腳號信號名稱說明1保護地（SHG）屏蔽地線7信號地（SIG）公共地線2發(fā)送數(shù)據(jù)（TxD）DTE將數(shù)據(jù)傳送給DCE3接收數(shù)據(jù)（RxD）DTE從DCE接收數(shù)據(jù)4請求發(fā)送（RTS）DTE到DCE表示發(fā)送數(shù)據(jù)準備就緒5允許發(fā)送（CTS）DCE到DTE表示準備接收要發(fā)送的數(shù)據(jù)6數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備就緒（DSR）通知DTE，DCE已連到線路上準備發(fā)送20數(shù)據(jù)終端就緒（DTR）DTE就緒，通知DCE連接到傳輸線路22振鈴指示（RI）DCE收到呼叫信號向DTE發(fā)RI信號8接收線載波檢測（DCD）DCE向DTE表示收到遠端來的載波信號21信號質(zhì)量檢測DCE向DTE報告誤碼率的高低23數(shù)據(jù)信號速率選擇器DTE與DCE間選擇數(shù)據(jù)速率24發(fā)送器碼元信號定時（TC）DTE提供給DCE的定時信號15發(fā)送器碼元信號定時（TC）DCE發(fā)出，作為發(fā)送數(shù)據(jù)時鐘17接收器碼元信號定時（RC）DCE提供的接收時鐘RS232接口DB-9和DB-25的對應(yīng)關(guān)系DB-9信號名稱DB-251載波檢測（CD）82發(fā)送數(shù)據(jù)（TD）23接收數(shù)據(jù)（RD）34數(shù)據(jù)終端準備（DTR）205信號地（SIG）76數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備準備（DSR）67請求發(fā)送（RTS）48允許發(fā)送（CTS）59振鈴指示（RI）22RS-232接口的應(yīng)用異步應(yīng)用兩個DTE（計算機）設(shè)備通過電話線進行異步通信，并使用調(diào)制解調(diào)器作為數(shù)據(jù)通信設(shè)備。同步應(yīng)用兩個DTE設(shè)備通過RS-232C進行同步通信，使用DB-25針接口的第17和第24針腳提供外同步的時鐘信號，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)。由于9針的RS-232C接口不能提供時鐘信號，因而不能進行同步通信。RS-232接口的空Modem連接當近距離的兩個DTE之間進行通信時，可以不使用Modem，而是采用空Modem連接方式例如，兩個DTE之間分別采用兩個25針和兩個9針RS-232C接口的空Modem連接方式?？誐odem的簡單連接方式在實際應(yīng)用中，DTE與DCE之間、DTE和DTE之間可以使用最簡單連接方式DTE與DCE相連時，DTE和DCE對應(yīng)的針腳直連，且只需要使用發(fā)送TD、接收RD和信號地SIG。對于DTE與DTE相連時，相對的發(fā)送和接收針腳需要交叉相連，因此，有時也把空Modem線稱為串口交叉線。RS-232C接口的工作流程RS-232C接口的工作流程是指按照各個針腳的狀態(tài)有序地實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。例如：兩個DTE之間采用租用線路實現(xiàn)全雙工同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜^程。建立連接階段；數(shù)據(jù)傳輸階段；釋放連接階段；EIARS-449接口由于RS-232C標準采用的信號電平高，為非平衡發(fā)送和接收方式，而且其接口電路由于有公共地線，當信號線穿過電氣干擾環(huán)境時，發(fā)送的信號將會受到影響，若干擾足夠大，發(fā)送的“0”會變成“1”，“1”會變成“0”，所以存在數(shù)據(jù)傳輸速率低，傳輸距離短，串擾信號較大等缺點。為了改善RS-232C的性能，提高抗干擾能力，增加傳輸距離，EIA推薦了和RS-232C完全兼容的RS-449接口標準。RS-449/V.35標準RS-449標準規(guī)定的接口特性與CCITTV.35一致；采用37針和9針連接器，其中37針連接器包含了與RS-449相關(guān)的所有信號；每一個信號線均需采用一對導線；通過測試線可以自環(huán)進行測試，以檢驗通信設(shè)備是否有故障；RS-449有兩個子標準，即平衡式的RS-422A標準和非平衡式的RS-423A標準。RS-423-A：規(guī)定電氣特性為非平衡傳輸，有公共地，電纜長度10米，最大數(shù)據(jù)率為100kbpsRS-422-A：規(guī)定電氣特性為平衡傳輸，無公共地，電纜長度100米，最大數(shù)據(jù)率為1Mbps;DTEDCET（發(fā)送）C（控制）R（接收）I（指示）S（位定時）B（字節(jié)定時，可選）Ga（DTE公共回線）G（地）X.21建議書X.21是ITU-T推薦的數(shù)字接口，用于在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上進行同步操作的DTE和DCE之間的通用接口。X系列的X.21bis可以將X.21轉(zhuǎn)換為適合于模擬信道的接口，起到從模擬信道過渡到數(shù)字信道的作用。機械特性：15根引腳；功能特性：8條信號線；X.21接口的工作流程X.21接口標準規(guī)定了在建立和釋放呼叫，DTE與DCE之間交換的信息（DCE表示DTE和網(wǎng)絡(luò)接口的設(shè)備）C:控制電路T:發(fā)送電路R:接收電路I:指示電路X.21bis建議用于EIA-232-D/V.24設(shè)備的過渡，使用模擬信道，DCE為同步MODEM；主叫DTEDCEC接通，T=0R=“++...+”T=被叫地址R=呼叫進行信號R=1，I接通T=數(shù)據(jù)C斷開，T=0R=0，I斷開建立連接拆除連接數(shù)據(jù)傳輸調(diào)制解調(diào)器Modem是為數(shù)字信號在具有有限帶寬的模擬信道上進行遠距離傳輸而設(shè)計的，是一種數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE。其主要功能是進行信號的調(diào)制和解調(diào)，在DTE和模擬傳輸線路之間起到數(shù)字信號與模擬信號之間的轉(zhuǎn)換作用。計算機也可以通過Modem的傳真和語音功能，發(fā)送傳真以及提供電話錄音留言和全雙工的免持聽筒服務(wù)。調(diào)制解調(diào)器的組成Modem一般由基帶處理、調(diào)制解調(diào)、信號放大和濾波、均衡等幾部分組成。調(diào)制解調(diào)器的分類一按通信設(shè)備分類可分為：撥號Modem撥號Modem主要用于公用電話網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)。撥號Modem具有在性能指標較低的環(huán)境中進行有效操作的特殊性能。多數(shù)撥號Modem具備自動撥號、自動應(yīng)答和自動拆線等功能。專線Modem專線Modem主要用在專用線路或租用線路上，它不必帶有自動應(yīng)答和自動拆線功能。專線Modem的數(shù)據(jù)傳輸率比撥號Modem要高。調(diào)制解調(diào)器的分類二按Modem速度分類傳輸速率在1200bps以下的為低速Modem，1200～9600bps之間的為中速Modem，9600bps以上的為高速Modem。按Modem調(diào)制方式分類一般Modem產(chǎn)品的調(diào)制方式有頻移鍵控、差分相移鍵控、正交幅度調(diào)制等。按Modem內(nèi)部控制方式分類分為智能Modem和非智能Modem兩類。智能Modem的內(nèi)部控制邏輯由微處理器實現(xiàn)，它能夠接收一系列Modem控制命令（AT命令集）來完成通信過程的控制，并具有自動撥號、重復撥號、選擇傳輸速率等功能。調(diào)制解調(diào)器的分類三按數(shù)據(jù)傳輸方式分類同步Modem異步Modem調(diào)制解調(diào)器的分類四按Modem與計算機的連接方式分類外置式Modem內(nèi)置式Modem調(diào)制解調(diào)器的標準Modem標準主要是按ITU-TV系列建議的標準。ITU-T建議信號速率(bps)調(diào)制方式V.21300FSKV.2212004–PSKV.22bis2400/120016-QAM/4-DPSKV.231200FSKV.2624004-PSKV.2748008-PSKV.29960016-QAMV.32960032-QAMV.32bis1440064-QAMV.3314400128-QAMV.3428800～336004096-QAM關(guān)于56K的調(diào)制解調(diào)器對于56K的調(diào)制解調(diào)器，ITU-T為其制定的標準為V.90，它是一種傳輸速率非對稱的調(diào)制解調(diào)器，其下行傳輸速率可以達到56Kbps，但上行傳輸速率是33.6Kbps。在用戶使用56K的Modem撥號連接Internet時，只有當提供撥號接入的ISP具有數(shù)字中繼線時，才可以使用用戶Modem的下行傳輸速率達到56Kbps。若兩個用戶使用56Kbps的Modem進行直接撥號連接時，Modem的傳輸速率最高只能達到33.6Kbps。調(diào)制解調(diào)器的壓縮標準數(shù)據(jù)壓縮指的是發(fā)送端的Modem在發(fā)送數(shù)據(jù)以前先將數(shù)據(jù)進行壓縮，而接收端的Modem收到數(shù)據(jù)后再把數(shù)據(jù)還原，從而提高了Modem的有效傳輸速率。通常使用的壓縮技術(shù)有兩種：

ITU-T規(guī)范ITU-T規(guī)范的V.42bis標準，使用的是Huffman（霍夫曼）編碼技術(shù)。Huffman壓縮技術(shù)非常適合于壓縮文本數(shù)據(jù)文件。Microcom網(wǎng)絡(luò)協(xié)議MNP（MicrocomNetworkingProtocol）：MNP是一組獨立的差錯控制和數(shù)據(jù)壓縮標準，MNP有幾種壓縮編碼方式。MNP5：在一行中發(fā)現(xiàn)有3個以上相同字符時則發(fā)送該字符及重復個數(shù)，從而達到壓縮目的。對于圖表文件，使用這種協(xié)議達到的壓縮比很高，MNP5可以實現(xiàn)2∶1的壓縮比。MNP7：根據(jù)字符對的頻率進行編碼字符，進一步提高壓縮能力，MNP7的壓縮比可以達到3∶1。調(diào)制解調(diào)器的差錯技術(shù)標準對于高速Modem，線路中的瞬間噪聲可使Modem產(chǎn)生多位錯誤。因此必須采用差錯控制技術(shù)，制定相應(yīng)的標準。常用的差錯控制標準有ITU-T和MNP標準ITU-T標準ITU-T的差錯控制標準是V.42。MNP標準MNP標準使用的最廣泛。MNP5和MNP7定義了數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，MNP1～4以及MNP10用于描述差錯控制技術(shù)。MNP4差錯控制標準的Modem已得到廣泛應(yīng)用。V.42把MNP4作為選項。如果某個Modem應(yīng)答時不支持V.42標準，則可用MNP4方式，從而做到兼容。MNP10是功能非常齊全的差錯控制協(xié)議，可用于像蜂窩電話這樣的噪聲環(huán)境。使用ITU-TV.42和MNP4協(xié)議的Modem可以協(xié)商傳輸速率。如果通信線路在某個速率條件下連續(xù)出錯次數(shù)超過一個設(shè)定值，則通信雙方的Modem降低速度，直到可以正常傳輸數(shù)據(jù)為止。數(shù)據(jù)鏈路層4.1數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念4.2數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議4.3流量控制4.4高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議HDLC4.5因特網(wǎng)的點對點鏈路協(xié)議PPP4.1數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念物理層的問題：物理鏈路是有差錯和不可靠的。

物理設(shè)備之間可能存在傳輸速度不匹配的問題。

數(shù)據(jù)鏈路層的作用：通過一些數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議，在不太可靠的物理鏈路上實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。物理鏈路與數(shù)據(jù)鏈路物理鏈路

是一條無源的點到點的物理線路段。其間無交換節(jié)點，但可以有中繼器。網(wǎng)絡(luò)中兩臺計算機之間的通路可以由多條鏈路串接而成。數(shù)據(jù)鏈路是在物理鏈路上通過控制協(xié)議建立起來的邏輯鏈路。一條物理鏈路上可以建立多個數(shù)據(jù)鏈路。鏈路

控制MODEM節(jié)點交換機數(shù)據(jù)鏈路鏈路

控制MODEM物理鏈路節(jié)點交換機把實現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件加到物理鏈路上，就構(gòu)成了數(shù)據(jù)鏈路。節(jié)點幀的概念數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議傳送的數(shù)據(jù)單元(PDU)稱為“幀”，是由網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元以一對一的方式封裝而成。數(shù)據(jù)鏈路就象一個數(shù)字管道，“幀”就是這條數(shù)字管道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元?！皫比缤偶粯?，封套上載有源地址和目標地址，故能準確無誤地地送達目的地。封套內(nèi)的數(shù)據(jù)才是要傳送的真正內(nèi)容。幀幀節(jié)點幀的一般結(jié)構(gòu)對于不同的通信環(huán)境或不同的通信協(xié)議，“幀”的格式亦不盡相同。“幀”分為面向字符型和面向比特型兩類。前者由ASCII字符構(gòu)成（IBMBSC協(xié)議）；后者由任意比特構(gòu)成，更為靈活和高效（HDLC）。F幀

標志A地址

字段C控制

字段D數(shù)據(jù)字段FCS校驗

字段F幀

標志設(shè)置數(shù)據(jù)鏈路層的目的在網(wǎng)絡(luò)實體間提供建立、維持和釋放數(shù)據(jù)鏈路連接以及提供傳輸數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元的功能和過程的手段；在物理鏈路上建立數(shù)據(jù)鏈路連接；檢測和校正物理層出現(xiàn)的錯誤，為網(wǎng)絡(luò)層提供可靠的無差錯的數(shù)據(jù)鏈路。為網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)類型OSI模型規(guī)定數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)為網(wǎng)絡(luò)層提供三種類型的服務(wù)：無確認無連接的服務(wù)有確認無連接的服務(wù)面向連接的服務(wù)源節(jié)點不必建立連接，可直接向數(shù)據(jù)鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)單元；目標節(jié)點不必對收到的數(shù)據(jù)單元進行確認。源節(jié)點不必建立連接，可直接向數(shù)據(jù)鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)單元；目標節(jié)點對每個接收到的數(shù)據(jù)單元應(yīng)給予肯定確認或否定確認；源節(jié)點根據(jù)目標節(jié)點的確認信息，決定是重發(fā)原數(shù)據(jù)單元還是發(fā)送下一個數(shù)據(jù)單元。源節(jié)點要發(fā)送數(shù)據(jù)之前先建立連接，然后進行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸結(jié)束要拆除數(shù)據(jù)鏈路層連接；源節(jié)點對傳輸?shù)拿總€數(shù)據(jù)單元進行編號，按順序發(fā)送；目標節(jié)點對收到的數(shù)據(jù)單元給予肯定確認或否定確認。數(shù)據(jù)鏈路層的功能鏈路管理

——為了提供面向連接的服務(wù)，數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議要具備數(shù)據(jù)鏈路的建立、維護和釋放的功能。幀同步流量控制差錯控制透明傳輸尋址鏈路管理幀同步

——接收方應(yīng)能從收到的比特流中準確地區(qū)分出一幀的開始和結(jié)束位置。流量控制差錯控制透明傳輸尋址鏈路管理幀同步流量控制

——

當收方來不及接收數(shù)據(jù)時，必須能及時控制發(fā)方的發(fā)送速率。差錯控制透明傳輸尋址鏈路管理幀同步流量控制差錯控制

——

采用抗干擾編碼和鏈路控制協(xié)議進行差錯檢驗和控制。透明傳輸尋址鏈路管理幀同步流量控制差錯控制透明傳輸

——

能在數(shù)據(jù)鏈路上傳輸任意比特組合的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議應(yīng)能有效有效地區(qū)分數(shù)據(jù)信息和控制信息。尋址鏈路管理幀同步流量控制差錯控制透明傳輸尋址——

在多點連接的情況下，能正確判斷每一幀的目標地址和源地址。幀同步技術(shù)字節(jié)計數(shù)法用一個特殊字符作為幀的開始定界符，后面使用一個字段來表明幀的長度字節(jié)數(shù)。首尾定界法使用若干個特定字符作為幀的首尾標志。使用特殊比特模式表示幀的首尾標志。使用違例編碼作為幀的首尾標志。幀同步技術(shù)數(shù)據(jù)封裝的過程Data0111111010101100010101101010110001FTPmessageFrame(mediumdependent)

DataSegmentPacketBitsDataSegmentHeaderDataSegmentHeaderNetworkHeaderFrameTrailerFrameHeaderDataSegmentHeaderNetworkHeader(Bytes)幀同步技術(shù)712/62/6246~15004PreambleSOFDestinationaddressSourceaddressLength

/Type802.2header

DataFCS10101010……10101010|10101011幀開始定界符SOF：10101011B。最后二位11表示SOF結(jié)尾。前導碼：是幀同步信號，每個字節(jié)均為二進制數(shù)10101010。幀同步技術(shù)幀同步技術(shù)4.2數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議物理鏈路是有差錯和不可靠的。

物理設(shè)備之間可能存在傳輸速度不匹配的問題。數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議要實現(xiàn)差錯控制和流量控制

數(shù)據(jù)鏈路層主機A緩存主機BAP2AP1緩存發(fā)送方接收方高層物理層數(shù)據(jù)鏈路幀幀物理鏈路1.停止--等待協(xié)議工作原理：發(fā)送方發(fā)送一塊數(shù)據(jù)后，就停止發(fā)送動作，開始計時，等待接收方的反饋結(jié)果。接收方對收到的數(shù)據(jù)進行校驗，并根據(jù)校驗的結(jié)果向發(fā)送方作出肯定確認或否定確認。當發(fā)送方收到“正確”的確認(ACK)之后，繼續(xù)發(fā)送后繼數(shù)據(jù)塊；如果發(fā)送方收到“否定”確認(NAK)，或者計時器超時，重新傳送本數(shù)據(jù)塊。幀的序號為了保證按順序傳輸，為每一個數(shù)據(jù)幀帶上不同的發(fā)送序號N(S)。每發(fā)送一個新的數(shù)據(jù)幀就把它的發(fā)送序號加1。若節(jié)點B收到發(fā)送序號相同的數(shù)據(jù)幀，就表明出現(xiàn)了重復幀，應(yīng)將其丟棄，同時向節(jié)點A發(fā)送確認幀ACK。為了減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)念~外開銷，應(yīng)盡量使序號占用較少的比特數(shù)。由于停止等待協(xié)議每發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀就停止等待，因此用一個比特來編號就夠了。數(shù)據(jù)幀在鏈路上的幾種情形正常出錯重傳超時重傳時間ABDATA0上層

實體ACKDATA1上層

實體ACK(a)正常情況ABDATA0DATA0上層

實體ACK(c)數(shù)據(jù)幀丟失重傳tout丟失！ABDATA0上層

實體ACKDATA0丟棄ACK(d)確認幀丟失重傳tout丟失！ABDATA0NAKDATA0上層

實體ACK(b)數(shù)據(jù)幀出錯重傳出錯?！葏f(xié)議的特點通信雙方以半雙工方式進行通信控制簡單，易于實現(xiàn)。傳輸效率低。尤其對信道質(zhì)量好、差錯率低的情況。2.拉回式連續(xù)ARQ協(xié)議工作原理：發(fā)送方可以連續(xù)發(fā)送一系列數(shù)據(jù)幀，即不要求等待對方的確認，即可發(fā)送下一數(shù)據(jù)幀。當發(fā)送方收到了接收端發(fā)來的對某幀信息的確認幀時，就可以接著發(fā)送后繼的數(shù)據(jù)幀。由于減少了等待時間，信道的利用率大大提高。需要在發(fā)送方設(shè)置一個較大的緩沖區(qū)，用以存放待確認的數(shù)據(jù)幀。當發(fā)送方收到對某幀的確認后方可從緩存中刪除該數(shù)據(jù)幀。發(fā)送方每發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀，就啟動一個超時計時器。若到了超時計時器所設(shè)置的重傳時間而仍未收到對方的確認幀，發(fā)送方就重傳未得到確認的數(shù)據(jù)幀。拉回式連續(xù)ARQ協(xié)議的工作原理接收方只能按順序接收幀。當某一幀出錯時，接收方將丟棄出錯幀及其后的幀，等待發(fā)方重傳出錯幀及其后的所有幀。發(fā)送方A接收方B01234567ACK1ACK001×D出錯丟棄DDDD計時器超時234567重傳234567ACK3ACK23.選擇重傳ARQ協(xié)議為了提高信道的利用率，接收方可以開設(shè)較大的緩存區(qū)，以保存在出錯幀之后正確接收的幀。發(fā)送方只需重傳出錯幀，而不必重復傳送那些本來已經(jīng)正確到達接收方的數(shù)據(jù)幀。接收方等到所缺序號的數(shù)據(jù)幀收到后再一并送交主機。連續(xù)ARQ協(xié)議的工作方式(a)拉回方式(b)選擇重發(fā)方式發(fā)送端接收端ACK0ACK1NAKACK2ACK3(a)ACK0ACK1NAKACK2ACK6(b)ACK3ACK4ACK5丟棄重傳重傳01234523456012345234560123452678901234526789發(fā)送端接收端丟棄4.3流量控制所謂流量控制是指當收方來不及接收數(shù)據(jù)時，必須能及時控制發(fā)方的發(fā)送速率。在面向幀的同步通信中主要使用滑動窗口機制來實現(xiàn)流量控制。拉回式連續(xù)ARQ協(xié)議的問題發(fā)送方必須設(shè)置緩存保留已發(fā)送且未被確認的數(shù)據(jù)幀的副本，以備重傳。計算機的硬件資源是有限的，緩存容量不能無限制增加。當未被確認的數(shù)據(jù)幀過多時，一旦有一幀出現(xiàn)錯誤，可能需要重傳很多幀，造成很大的浪費，增加了傳輸?shù)拈_銷。為了對連續(xù)發(fā)送的大量數(shù)據(jù)幀進行編號，每幀的發(fā)送序號也要占用較多的比特，又增加了一定的開銷。因此在連續(xù)ARQ協(xié)議中必須對連續(xù)發(fā)送的未被確認的幀數(shù)做一定的限制，這就是滑動窗口協(xié)議所研究的內(nèi)容。

窗口機制發(fā)送端和接收端分別設(shè)定發(fā)送窗口和接收窗口。發(fā)送窗口用來對發(fā)送端進行流量控制。發(fā)送窗口的大小WT

代表在還沒有收到對方確認信息的情況下發(fā)送端最多可以發(fā)送多少個數(shù)據(jù)幀。發(fā)送窗口控制發(fā)送端的速率01234567012發(fā)送窗口WT不允許發(fā)送這些幀允許發(fā)送5個幀(a)01234567012不允許發(fā)送這些幀還允許發(fā)送4個幀WT已發(fā)送(b)01234567012不允許發(fā)送這些幀WT已發(fā)送(c)01234567012不允許發(fā)送這些幀還允許發(fā)送

3個幀WT已發(fā)送

已發(fā)送并已收到確認(d)接收端設(shè)置接收窗口

在接收端只有當收到的數(shù)據(jù)幀的發(fā)送序號落入接收窗口內(nèi)才允許將該數(shù)據(jù)幀收下。若接收到的數(shù)據(jù)幀落在接收窗口之外，則一律將其丟棄。在連續(xù)ARQ協(xié)議中，接收窗口的大小WR=1。只有當收到的幀的序號與接收窗口一致時才能接收該幀。否則，就丟棄它。每收到一個序號正確的幀，接收窗口就向前（即向右方）滑動一個幀的位置。同時發(fā)送對該幀的確認。

接收窗口的意義不允許接收這些幀01234567012WR準備接收0號幀(a)不允許接收這些幀01234567012WR準備接收

1號幀已收到(b)不允許接收這些幀01234567012WR準備接收4號幀已收到(c)滑動窗口的重要特性只有在接收窗口向前滑動時（與此同時也發(fā)送了確認），發(fā)送窗口才有可能向前滑動。收發(fā)兩端的窗口按照以上規(guī)律不斷地向前滑動，因此這種協(xié)議又稱為滑動窗口協(xié)議。當發(fā)送窗口和接收窗口的大小都等于1時，就是停止等待協(xié)議。發(fā)送窗口的最大值

當用n個比特對數(shù)據(jù)幀進行編號時，若接收窗口的大小為1，則只有在發(fā)送窗口的大小滿足WT

2n1時，連續(xù)ARQ協(xié)議才能正確運行。例如，當采用3bit編碼時，發(fā)送窗口的最大值是7而不是8。選擇重傳ARQ協(xié)議的窗口機制

選擇重傳ARQ協(xié)議要求加大接收窗口，先收下發(fā)送序號不連續(xù)但仍處在接收窗口中的那些數(shù)據(jù)幀。等到所缺序號的數(shù)據(jù)幀收到后再一并送交主機。選擇重傳ARQ協(xié)議可避免重復傳送那些本來已經(jīng)正確到達接收端的數(shù)據(jù)幀。但我們付出的代價是在接收端要設(shè)置具有相當容量的緩存空間。對于選擇重傳ARQ協(xié)議，若用n比特進行編號，則接收窗口的最大值滿足：WR

2n-1當接收窗口為最大時，WT

=WR

=2n-14.4高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議HDLC4.4.1HDLC概述

HDLC(High-LevelDataLinkControl)是ISO制定的面向比特型的同步數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（ISO3309）；在IBM公司的SDLC(SynchronousDataLinkControl)協(xié)議的基礎(chǔ)上修訂而成；用于廣域網(wǎng)的同步串行鏈路；采用幀的首尾定界法實現(xiàn)幀的同步，以特殊比特模式01111110(7EH)作為幀的首尾標記。提供面向連接的虛電路服務(wù)。HDLC的站點類型主站：PrimaryStation

主站控制整個鏈路的工作；主站發(fā)出的幀稱為“命令”，用來確定和改變鏈路的狀態(tài)，確定次站、組織數(shù)據(jù)傳輸和鏈路恢復等。次站：SecondaryStation次站也稱從站，受控于主站；次站發(fā)出的幀稱為“響應(yīng)”；主站與每一次站均維持一條獨立的邏輯鏈路。復合站：CombinedStation復合站也稱為組合站，同時具有主站和次站的功能。HDLC的鏈路結(jié)構(gòu)不平衡鏈路結(jié)構(gòu)由一個主站和一個或多個次站構(gòu)成。主站控制次站實現(xiàn)鏈路管理。信道可以是點對點鏈路，也可以是多點共享的鏈路?？芍С秩p工或半雙工通信。主站次站命令響應(yīng)命令響應(yīng)主站次站次站HDLC的鏈路結(jié)構(gòu)平衡鏈路結(jié)構(gòu)由兩個復合站點對點地互連而成。兩個站點地位均等，負有同等的鏈路控制責任。信道可支持全雙工或半雙工通信。復合站復合站命令/響應(yīng)響應(yīng)/命令HDLC的數(shù)據(jù)響應(yīng)方式正常響應(yīng)方式NRM

—用于不平衡鏈路結(jié)構(gòu)主站具有選擇、輪詢次站的能力，并可隨時向次站發(fā)送命令或數(shù)據(jù)；次站只有在主站輪詢時才能作出響應(yīng)；異步響應(yīng)方式ARM—用于不平衡鏈路結(jié)構(gòu)主站具有初始化鏈路，差錯校正、鏈路的建立和釋放等功能；主站和次站都可以主動傳輸數(shù)據(jù)。異步平衡方式ABM—用于平衡鏈路結(jié)構(gòu)任一組合站均可控制鏈路，發(fā)出命令或相應(yīng)；雙方均可主動傳送數(shù)據(jù)。幀標志F(01111110B，7EH)用于區(qū)分幀的輪廓，兼作同步與定時之用。采用0比特填充法來實現(xiàn)幀的透明傳輸。HDLC協(xié)議4.4.2HDLC的幀結(jié)構(gòu)F幀標志A地址字段C控制字段I數(shù)據(jù)信息FCS校驗碼F幀標志8b8nb8b/16b可變

16b8b校驗區(qū)間透明傳輸區(qū)間零比特填充法

HDLC采用零比特填充法使一幀中兩個F字段之間不會出現(xiàn)連續(xù)的6個1。在發(fā)送端，當一串比特流數(shù)據(jù)中有連續(xù)的5個1時，就立即填入一個0。在接收幀時，先找到F字段以確定幀的邊界。接著再對比特流進行掃描。每當發(fā)現(xiàn)連續(xù)的5個1時，就將其后的一個0刪除，以還原成原來的比特流。零比特的填充與刪除

數(shù)據(jù)中某一段比特組合恰好出現(xiàn)和F字段一樣的情況01001111110001010會被誤認為是F字段發(fā)送端在5個連1之后填入0比特再發(fā)送出去填入0比特010011111010001010在接收端將5個連1之后的0比特刪除，恢復原樣在此位置刪除填入的0比特010011111010001010透明傳輸

采用零比特填充法就可傳送任意組合的比特流，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層的透明傳輸。當連續(xù)傳輸兩個幀時，前一個幀的結(jié)束標志字段F可以兼作后一幀的起始標志字段。當暫時沒有信息傳送時，可以連續(xù)發(fā)送標志字段，使收端可以一直和發(fā)送端保持同步。HDLC幀的地址F幀標志A地址字段C控制字段I數(shù)據(jù)信息FCS校驗碼F幀標志8b8nb8b/16b可變

16b8b校驗區(qū)間透明傳輸區(qū)間地址字段A在非平衡模式，用于指出次站的地址。；在平衡模式，用于指出響應(yīng)站的地址。全1地址為廣播地址，全0地址為無效地址。地址的最后一位為地址擴充標志，當該位為“1”時表示無擴充。HDLC的幀結(jié)構(gòu)F幀標志A地址字段C控制字段I數(shù)據(jù)信息FCS校驗碼F幀標志8b8nb8b/16b可變

16b8b校驗區(qū)間透明傳輸區(qū)間控制字段C用于表示命令和響應(yīng)的類型。數(shù)據(jù)信息I用于存放來自網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元。幀校驗碼采用16位CRC編碼，g(x)=x16+x12+x5+1亦采用“0”比特填充技術(shù)。HDLC的幀類型F幀標志A地址字段C控制字段I數(shù)據(jù)信息FCS校驗碼F幀標志8b8nb8b/16b可變

16b8b信息幀(I)無編號幀(U)HDLC幀的類型有三種，由控制字段內(nèi)的信息標識。123456780N(S)P/FN(R)10SSP/FN(R)11MMP/FMMM監(jiān)控幀(S)HDLC的信息幀

HDLC的信息幀（I）用來傳輸數(shù)據(jù)信息。其中：N(S)是發(fā)送序號，表示當前發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的序號。N(R)是接收序號，表示該站期待接收的下一幀的序號。P/F是探詢（Poll）和終止（Final）位。P=1表示主站詢問，F(xiàn)=1表示響應(yīng)終止。注意：控制字段的長度在標準格式中是8位，在擴展格式中是16位，序號的長度分別為3位和7位。123456780N(S)P/FN(R)HDLC的監(jiān)控幀HDLC的監(jiān)控幀（S）均為響應(yīng)幀，主要用于差錯控制和流量控制，分為以下4種：RR幀，SS=00，接收準備就緒。RNR幀，SS=10，接收未準備好，暫停接收。REJ幀，SS=01，拒絕。否認N(R)起的所有幀。SREJ幀，SS=11，選擇拒絕。只否認N(R)幀。注意：在上述響應(yīng)幀中均對N(R)之前的所有幀進行捎帶確認。1234567810SSP/FN(R)HDLC的流量控制HDLC協(xié)議采用滑動窗口機制來實現(xiàn)流量控制。發(fā)送窗口的大小滿足：WT

2n1接收窗口的的大小滿足：WR

2n/2=2n-1其中n為序號的比特數(shù)接收方通過RR幀和RNR幀控制窗口的向前滑動。01234567012345670123456701234567HDLC的無編號幀HDLC的無編號幀（U）用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路控制。不含幀序號，其類型由MM和MMM表示，可以定義出32種附加命令和附加響應(yīng)功能。目前已定義了15種無編號幀。根據(jù)其功能可分為設(shè)置鏈路方式、傳輸信息、錯誤恢復、測試和交換標識等具體類別。1234567811MMP/FMMM無編號命令和響應(yīng)M編碼命令響應(yīng)00000UI—無編號信息UI—無編號信息00001SNRM—置正常響應(yīng)方式00010DISC—拆除鏈路，進入斷連方式RD—請求拆除鏈路00100UP—無編號輪詢00110UA—無編號確認00111TEST—要求測試TEST—響應(yīng)測試10000SIM—置初始化方式RIM—請求初始化方式10001FRMR—幀拒絕FRMR—幀拒絕11000SARM—置異步響應(yīng)方式11001RSET—復位重置11010SARME—置擴展的異步響應(yīng)方式11011SNRME—置擴展的正常響應(yīng)方式11100SABM—置異步平衡方式11101XID—交換標識XID—交換標識11110SABME—置擴展的異步平衡方式HDLC的通信過程4.4.3HDLC的通信過程當采用交換型線路時，兩個通信站的通信過程分為以下幾個階段：建立物理連接建立數(shù)據(jù)鏈路傳輸數(shù)據(jù)幀拆除數(shù)據(jù)鏈路傳輸比特流拆除物理連接U，SNRM，P=1I，N(S)=2，N(R)=3，P=1I，N(S)=0，N(R)=0I，N(S)=1，N(R)=0，P=1U，UA，F(xiàn)=1I，N(S)=0，N(R)=2I，N(S)=1，N(R)=2I，N(S)=2，N(R)=2，F(xiàn)=1I，N(S)=3，N(R)=3I，N(S)=4，N(R)=3，F(xiàn)=1U，DISC，P=1正常響應(yīng)方式下數(shù)據(jù)通信過程示例U，UA，F(xiàn)=1建立鏈路傳輸數(shù)據(jù)拆除鏈路主機A主機BU，SNRM，P=1S，RR，N(R)=3I，N(S)=0，N(R)=0I，N(S)=1，N(R)=0，P=1U，UA，F(xiàn)=1S，REJ，N(R)=0I，N(S)=0，N(R)=2I，N(S)=2，N(R)=2I，N(S)=3，N(R)=2I，N(S)=4，N(R)=2，F(xiàn)=1U，DISC，P=1正常響應(yīng)方式下數(shù)據(jù)通信過程示例U，UA，F(xiàn)=1建立鏈路傳輸數(shù)據(jù)拆除鏈路主機A主機B出錯I，N(S)=0，N(R)=0I，N(S)=1，N(R)=0，P=1I，N(S)=1，N(R)=2超時HDLC的重發(fā)機制超時重發(fā)：

為了防止發(fā)送方無期限地等待接收方的確認，收發(fā)雙方均設(shè)置計時器。發(fā)送方在一定的時間內(nèi)未收到接收方傳來的確認，表示傳輸有故障，準備重發(fā)所有未被確認的幀。發(fā)送方：

每發(fā)送一信息幀，計時,直到收到接收方的確認(包括捎帶確認)；若超時，則重發(fā)。接收方：

在正確接收到信息幀后，計時；若在一定的時間內(nèi)未收到后繼信息，則發(fā)RR幀，準備接收，并告訴發(fā)送方前面已接收。HDLC特點分析

使用統(tǒng)一的幀格式：

實現(xiàn)數(shù)據(jù)、命令和響應(yīng)的傳輸，實施起來方便；采用‘0’比特填充法：

使得協(xié)議可以支持任意組合的比特流傳輸，保證了信息傳輸?shù)耐该餍?；采用窗口機制和捎帶應(yīng)答：

支持全雙工工作方式，允許在未收到確認的情況下，連續(xù)發(fā)送多個幀，提高了信息傳輸?shù)男?；采用幀校驗序列，并設(shè)置窗口序號：

可以提高信息傳輸?shù)恼_性和可靠性。面向二進制位的控制規(guī)程比面向字符型的控制規(guī)程具有較高的優(yōu)越性。鏈路訪問過程LAPX

ITU開發(fā)了一系列基于HDLC的鏈路訪問協(xié)議：平衡式鏈路訪問規(guī)程LAPB：

只提供在DTE和DCE之間通信所需要的基本控制功能，不包含輪詢和選擇特性。

D信道鏈路訪問規(guī)程LAPD：

是ISDN網(wǎng)絡(luò)的D信道的協(xié)議，專用于帶外控制信令的傳輸。調(diào)制解調(diào)器鏈路訪問規(guī)程LAPM：

專門為調(diào)制解調(diào)器開發(fā)的HDLC簡單子集。

4.5因特網(wǎng)的點對點協(xié)議PPP4.5.1PPP協(xié)議概述點對點協(xié)議PPP（Point-to-PointProtocol）是因特網(wǎng)上最常用的一種數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議。IETF在1992年推出了PPP協(xié)議，經(jīng)過多次修訂成為Internet的正式標準，RFC1661、RFC1662定義了PPP協(xié)議及其幀結(jié)構(gòu)。PPP協(xié)議是各種主機、網(wǎng)橋和路由器之間簡單連接的一種共同的解決方案，廣泛應(yīng)用于各種點對點的廣域鏈路，不僅可用于撥號電話線，并且可用于路由器─路由器之間的專線上。PPP協(xié)議的使用場合PPP協(xié)議的物理層可以是同步電路或異步電路PSTN/ISDN接入服務(wù)器PPP封裝PPP協(xié)議的特點PPP協(xié)議是在SLIP（SerialLineInternetProtocol）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的面向字符型的協(xié)議，它具有以下特點：PPP協(xié)議具有差錯檢測功能；可以支持IP協(xié)議等多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議（例如IPX協(xié)議）；支持動態(tài)IP地址分配；既可以用于同步串行鏈路，又可以用于異步串行鏈路；能控制連接的建立；可以進行連接配置與連接質(zhì)量測試。PPP協(xié)議在OSI模型中的位置物理層物理鏈路（同步/異步）鏈路層網(wǎng)絡(luò)層OSI模型LCP、PAP/CHAP驗證等網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議族：IPCP、IPXCP、ATCP等IP、IPX、其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議PPP協(xié)議棧PPP協(xié)議棧的組成PPP主要由下列協(xié)議組成：鏈路控制協(xié)議LCP用于建立、拆除和監(jiān)控PPP數(shù)據(jù)鏈路。網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議族NCP（IPCP、IPXCP、ATCP等）用于協(xié)商在該數(shù)據(jù)鏈路上所傳送的包的格式與類型。網(wǎng)絡(luò)安全認證協(xié)議PAP和CHAPLCP與NCP的作用PPP協(xié)議TCP/IPNOVELLIPXNCPs用于協(xié)商在該數(shù)據(jù)鏈路上所傳送的包的格式與類型，提供對多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持。LCP用于創(chuàng)建和維護鏈路PPP協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)4.5.2PPP協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)PPP采用幀的首尾定界法實現(xiàn)幀的同步，以特殊字符0x7E作為幀的首尾標志。它的幀結(jié)構(gòu)和HDLC的相似。地址字段A

只置為0xFF，表示所有站點都接收地址?？刂谱侄蜟缺省設(shè)置為0x03，表明PPP在缺省情況下不使用編號，不提供捎帶確認的可靠傳輸機制。但在線路噪聲較大的環(huán)境中可以選用有編號的傳輸模式（RFC1663）。7E幀標志FF地址03控制字段協(xié)議數(shù)據(jù)與填充FCS校驗碼7E幀標志1112≤15002/4

1協(xié)議

C021編碼

1標識

1長度

2LCP包信息

可變PPP的透明傳輸PPP的幀首尾標志是7eH，如果在幀的其它字段出現(xiàn)該標志必須進行填充，以示區(qū)別（RFC1662）。當PPP用于同步傳輸鏈路時，由硬件來完成比特填充，做法與HDLC一樣。當PPP用于異步傳輸鏈路時，使用特殊字符填充法：在7eH之前增加一個轉(zhuǎn)義字符7dH，并將該字符的第6位取反變?yōu)?d5eH（7e→7d5e）；如果信息字段出現(xiàn)了7dH，也采用同樣的方法，用7d5dH表示（7d→7d5d）；缺省情況下，對所有小于20H的字符也進行填充（如：0d→7d2d）。PPP幀的字段協(xié)議字段用以標識所承載的上層協(xié)議(RFC1700)：若為0021H，則承載的信息是IP數(shù)據(jù)報；若為C021H，則承載的信息是PPP鏈路控制數(shù)據(jù)；若為8021H，則承載的信息IP控制協(xié)議的控制數(shù)據(jù)；若為C023H，則承載的是口令認證協(xié)議PAP包；若為C223H，則承載的是詢問握手認證協(xié)議CHAP包。校驗字段是CRC冗余碼，缺省為2字節(jié)，可以協(xié)商為4個字節(jié)。鏈路控制協(xié)議LCP4.5.3PPP協(xié)議的子協(xié)議鏈路控制協(xié)議LCP負責建立、維護、配置及終止鏈路。提供協(xié)商機制去設(shè)置兩個端點之間的選項：最大接收單元MRU、認證協(xié)議、協(xié)議字段壓縮、地址字段與控制字段壓縮等。LCP包分為三類：配置包、鏈路終止包和鏈路監(jiān)管調(diào)試包。協(xié)議

C021編碼

1標識

1長度

2LCP包信息

可變網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議LCP網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議是一組控制協(xié)議，允許在PPP幀中封裝來