常用的数据链路层协议

来源:南通航运职业技术学院 作者:佚名2008年07月22日 15:51
[导读]  ISO和CCITT在数据链路层协议的标准制定方面做了大量工作,各大公司也形成了自己的标准。
关键词:物理层
 ISO和CCITT在数据链路层协议的标准制定方面做了大量工作,各大公司也形成了自己的标准。

n数据链路层协议分类

1.面向字符的链路层协议

Ø       ISO的IS1745,基本型传输控制规程及其扩充部分(BM和XBM)

Ø       IBM的二进制同步通信规程(BSC)

    ØDEC的数字数据通信报文协议(DDCMP)

Ø    PPP

2.面向比特的链路层协议

Ø       IBM的SNA使用的数据链路协议SDLC(Synchronous Data Link Control protocol);

Ø       ANSI修改SDLC,提出ADCCP(Advanced Data Communication Control Procedure);

Ø       ISO修改SDLC,提出HDLC(High-level Data Link Control);

Ø      CCITT修改HDLC,提出LAP(Link Access Procedure)作为X.25网络接口标准的一部分,后来改为LAPB。

一、 高级数据链路控制规程HDLC

n    1976年,ISO提出HDLC(High-level Data Link Control)

nHDLC的组成

    Ø帧结构

    Ø规程元素

    Ø规程类型        语义

Ø    使用HDLC的语法可以定义多种具有不同操作特点的链路层协议。

nHDLC的适用范围

    Ø计算机 —— 计算机

    Ø计算机 —— 终端

    Ø终端     —— 终端

n

n    数据站(简称站 station),由计算机和终端组成,负责发送和接收帧。HDLC涉及三种类型的站:

Ø    主站(primary station):主要功能是发送命令(包括数据),接收响应,负责整个链路的控制(如系统的初始、流控、差错恢复等);

Ø    次站(secondary station):主要功能是接收命令,发送响应,配合主站完成链路的控制;

Ø    组合站(combined station):同时具有主、次站功能,既发送又接收命令和响应,并负责整个链路的控制。

nHDLC适用的链路构型

    非平衡型

    n点 — 点式

    多点式

 

 

n    适合把智能和半智能的终端连接到计算机。

Ø    平衡型

n    主站 — 次站式

    n组合式

    适合于计算机和计算机之间的连接

nHDLC的基本操作模式

    Ø正规响应模式 NRM(Normal Response Mode)

n    适用于点 — 点式和多点式两种非平衡构型。只有当主站向次站发出探询后,次站才能获得传输帧的许可。

Ø    异步响应模式 ARM(Asynchronous Response Mode)

n    适用于点 — 点式非平衡构型和主站 — 次站式平衡构型。次站可以随时传输帧,不必等待主站的探询。

    Ø异步平衡模式 ABM(Asynchronous Balanced Mode)

n    适用于通信双方都是组合站的平衡构型,也采用异步响应,双方具有同等能力。

HDLC 的帧结构

 

n    定界符——n01111110

    n空闲的点到点线路上连续传定界符

    n地址域(Address)

    n多终端线路,用来区分终端;

n    点到点线路,有时用来区分命令和响应。

    n若帧中的地址是接收该帧的站的地址,则该帧是命令帧;

    n若帧中的地址是发送该帧的站的地址,则该帧是响应帧。

n    控制域(Control)

n        序号

n        使用滑动窗口技术,3位序号,发送窗口大小为7

n        确认

n        其它

n    数据域(Data)

n        任意信息,任意长度(上层协议SDU有上限)

n    校验和(Checksum)

n      CRC校验

n         生成多项式:CRC-CCITT

n帧类型

n    信息帧(Information)完成信息的传送。

    n监控帧(Supervisory)差错控制和流量控制。

    n无序号帧(Unnumbered)链路管理。

n    控制域

n            

n    序号(Seq)

n    使用滑动窗口技术,3位序号,发送窗口大小为7

n    捎带确认(Next)

n    捎带第一个未收到的帧序号,而不是最后一个已收到的帧序号

n    探询/结束 P/F位(Poll/Final)

n    命令帧置“P”,响应帧置“F”。有些协议,P/F位用来强迫对方机器立刻发控制帧;

n    多终端系统中,计算机置“P”,允许终端发送数据;终端发向计算机的帧中,最后一个帧置为“F”,其它置为“P”。

n    类型(Type)

n      “0”表示确认帧 RR(RECEIVE READY);

n      “1”表示否定性确认帧 REJ(REJECT)。

n      “2”表示接收未准备好 RNR(RECEIVE NOT READY)

n      “3”表示选择拒绝 SREJ(SELECTIVE REJECT)

    nHDLC和ADCCP允许选择拒绝,SDLC和LAPB不允许。

n    无序号帧

n        可以用来传控制信息,也可在不可靠无连接服务中传数据。

n    无序号确认UA(Unnumbered Acknowledgement)

n        对控制帧进行确认,用于确认模式建立和接受拆除命令。

n   UI(Unnumbered Information)

nHDLC的功能组合

n    三种站,两种构型,三种操作模式,以及规程元素中定义的各种帧的各种组合产生多种链路层协议。

n   HDLC定义了选择构成链路层协议的良序结构:

n    选择站构型 ——> 基本操作模式 ——> 基本帧种类 ——> 12种任选功能 ——> 得到协议n

n点到点通信的两种主要情形

n   路由器到路由器(router-router leased line connection)

n   通过modem拨号上网,连到路由器或接入服务器(Access Server)(dial-up host-router connection)

二、SLIP —— Serial Line IP

-   1984年,Rick Adams提出,RFC1055,发送原始IP包,用一个标记字节来定界,采用字符填充技术;

-   新版本提供TCP和IP头压缩技术,RFC 1144

-存在的问题

   不提供差错校验

   只支持IP

    •IP地址不能动态分配

    •不提供认证

    •多种版本并存,互连困难

§三、点到点协议 PPP —— Point-to-Point Protocol

-   RFC 1661,RFC 1662,RFC 1663

-   与SLIP相比,PPP有很大的提高,提供差错校验、支持多种协议、允许动态分配IP地址、支持认证等。

-   以帧为单位发送,而不是原始IP包;

-包括两部分

   链路控制协议LCP(Link Control Protocol)

Y   可使用多种物理层服务:modem,HDLC串线,SDH/SONET等

   网络控制协议NCP(Network Control Protocol)

Y   可支持多种网络层协议

   -帧格式与HDLC相似,区别在于PPP是面向字符的,采用字符填充技术

   •标记域:01111110,字符填充;

  地址域:11111111

  控制域:缺省值为00000011,表示无序号帧,不提供使用序号和确认的可靠传输;不可靠线路上,也可使用有序号的可靠传输。

  协议域:指示净负荷中是何种包,缺省大小为2个字节。

  净负荷域:变长,缺省为1500字节;

  校验和域:2或4个字节

-  总结:PPP具有多协议成帧机制,可以在modem, HDLC bit-serial lines, SDH/SONET等物理层上运行,支持差错检测、选项协商和包头压缩功能,并具有利用HDLC帧进行可靠传输的可选功能。

-PPP链路 up / down 过程(简单状态图)

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