用户到ISP的链路使用PPP协议 2.PPP协议不需要的功能 ·纠错 已向互联网管理机构 ·流量控制 申请到一批P地址 用 接入网 至互联网 ·序号 ISP ·多点线路 ·半双工或单工链路 PPP协议 3数据选别 31 3数然继路 1.PPP协议应满足的需求 3.PPP协议的组成 1.简单一一这是首要的要求。 ·PPP协议有三个组成部分: 2.封装成帧一一必须规定特殊的字符作为帧定界符。 ·()一个将P数据报封装到串行链路的方法。 3.透明性一一必须保证数据传输的透明性。 ·(2)链路控制协议LCP(Link Control Protoco). ·(3)网络控制协议NCP(Network Control Protocol)。 4. 多种网络层协议一一能够在同一条物理链路上同 时支持多种网络层协议。 5.多种类型链路一一能够在多种类型的链路上运行。 6.差错检测一一 能够对接收端收到的帧进行检测, 并立即丢弃有差错的帧。 3效松悦地 3 王数标链路 1.PPP协议应满足的需求(续) 3.2.2PPP协议的帧格式 7.检测连接状态一一能够及时自动检测出链路是否 ·PPP帧的首部和尾部分别为4个字段和2个字段。 处于正常工作状态。 ·标志字段F=Ox7E(符号“0x“表示后面的字符是用 8.最大传送单元一一必须对每一种类型的点对点链 十六进制表示。十六进制的7E的二进制表示是 路设置最大传送单元MTU的标准默认值,促进各 01111110) 种实现之间的互操作性。 ·地址字段A只置为OxFF。地址字段实际上并不起作 9.网络层地址协商一一必须提供一种机制使通信的 用。 两个网络层实体能够通过协商知道或能够配置彼 此的网络层地址。 ·控制字段C通常置为0x03。 ·PPP是面向字节的,所有的PPP帧的长度都是整数 10.数据压缩协商一一必须提供一种方法来协商使用 数据压缩算法。 字节。 3数标性蜂
(1) IP (2) LCP (Link Control Protocol) (3) NCP (Network Control Protocol)
PPP协议的帧格式 零比特填充 1P数据报 先发送 首部 尾部 ·PPP协议用在SONET/SDH链路时,使用同步传输 无金品被 (一连串的比特连续传送)。这时PPP协议采用 信息部分 FCS 7E 零比特填充方法来实现透明传输。 字节 1 1 1 2 不超过1500字节 1 PPP帧 ·在发送端,只要发现有5个连续1,则立即填入 一个0。 PPP有一个2个字节的协议字段。其值 ·接收端对帧中的比特流进行扫描。每当发现5个 ● 若为0x0021,则信息字段就是1P数据报。 连续1时,就把这5个连续1后的一个0删除。 若为0x8021,则信息字段是网络控制数据。 ·若为0xC021,则信德字段是PPP链路控制数据。 。若为0xC023,则信息字段是鉴别数据。 3数据选 37 3.数然继路 47 零比特填充 透明传输问题 信惠字段中出现了和 01001111110001010 ·当PPP用在同步传输链路时,协议规定采用硬件 标志字段「完全一样 来完成比特填充(和HDLC的做法一样)。 的8比特组合 会被误认为是标志字段F ·当PPP用在异步传输时,就使用一种特殊的字符 填充法。 发送端在5个连1之后 010011111010001010 填入0比特再发送出去 发送端填入0比特 接收端把5个连1 01001111100001010 之后的0比特测除 接收端副除填入的0比特 零比特的填充与副除 3效松悦地 38 王数括链路 字符填充(RFC1662规定) 不提供使用序号和确认的可靠传输 ·将信息字段中出现的每一个Ox7E字节转变成为 ·PPP协议之所以不使用序号和确认机制是出于以 2字节序列(0x7D,0x5E)。 下的考虑: ·若信息字段中出现一个0x7D的字节,则将其转变 ·在数据链路层出现差错的概率不大时,使用比较简单 成为2字节序列(0x7D,0x5D)。 的PPP协议较为合理。 ·在因特网环境下,PPP的信息字段放入的数据是IP ·若信息字段中出现ASCI码的控制字符(即数值 数据报。数据链路层的可靠传输并不能够保证网络层 小于0x20的字符),则在该字符前面要加入一 的传输也是可靠的。 个0x7D字节,同时将该字符的编码加以改变。 ·帧检验序列FCS字段可保证无差错接受。 3数标性蜂
PPP PPP IP FCS
3.2.3PPP协议的工作状态 3.3.1局域网的数据链路层 ·当用户拨号接入SP时,路由器的调制解调器对拨号做 出确认,并建立一条物理连接。 ·局域网最主要的特点是: ·PC机向路由器发送一系列的LCP分组(封装成多个PPP ·网络为一个单位所拥有: 顿)。 ·地理范围和站点数目均有限 ·这些分组及其响应选择一些PPP参数,并进行网络层配 ·局域网具有如下主要优点: 置,NCP给新接入的PC机分配一个临时的P地址,使 ·具有广播功能,从一个站点可很方便地访问全网。局域 PC机成为因特网上的一个主机。 网上的主机可共享连接在局域网上的各种硬件和软件资 ·通信完毕时,NCP释放网络层连接,收回原来分配出去 源。 的P地址。接着,LCP释放数据链路层连接。最后释放 ·便于系统的扩展和逐渐地演变,各设备的位置可灵活调 的是物理层的连接。 整和改变。 ·高的可靠性、可用性和生存性。 ·可见,PPP协议已不是纯粹的数据链路层的协议,它还 包含了物理层和网络层的内容。 3数苏健赠 43 3.数然继路 链路静止 设备之间无链路 局域网拓扑结构 LCP配 物理层连接建立 LCP链路 协商失败 终止 链路建立 物理链路 LCP配置协商 匹配电 链路终止 鉴别失败 鉴别 LCP链路 总线网 鉴别成功或无需鉴别 星形网 链路故障或 关闭请求 网络层协议 已鉴别的LCP链路 NCP配置协商 干线辆合{ 链路打开 已鉴别的LCP链路 和NCP链路 环形网 PPP协议的状态图 3松能地 44 王数标链路 3.3使用广播信道的数据链路层 媒体共享技术 ·3.3.1局域网的数据链路层 ·静态划分信道(用户被分配固定的信道) ·3.3.2CSMA/CD协议 ·频分复用 ·3.3.3使用集线器的星形拓扑 ·时分复用 ·波分复用 ·3.3.4以太网的信道利用率 ·码分复用 ·3.3.5以太网的MAC层 ·动态媒体接入控制(多点接入) ·随机接入:用户随机发送信息,同时发送信息可能产 生碰撞。 ·受控接入:用户发送信息必须服从一定的控制,如多 点线路探询(polling),或轮询。 3效松链特 45 数性蜂
(polling)
1.以太网的两个标准(10Mbit/s) 一般不考虑LC子层 ①DIX Ethernet V2是世界上第一个局域网产品 ·由于TCP/IP体系经常使用的局域网是DX (以太网)的规约。 Ethernet V2而不是802.3标准中的几种局域网, ②IEEE802.3是第一个IEEE的以太网标准。 因此现在802委员会制定的逻辑链路控制子层 LLC(即802.2标准)的作用已经不大了。 ·DIX Ethernet V2标准与IEEE的802.3标准只有很 小的差别,因此可以将802.3局域网简称为“以 ·很多厂商生产的适配器上就仅装有MAC协议而 太网” a 没有LLC协议。 ·严格说来,“以太网”应当是指符合DX Ethernet V2标准的局域网。 3数琳健器 的 3.数然继路 数据链路层的两个子层 2.适配器的作用 ·为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准, ·网络接口板又称为通信适配器(adapter)或网络 1EEE802委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子 接口卡NIC(Network Interface Card),或“网 层: 卡 。包含了数据链路层和物理层这2个层次的 ·逻辑链路控制LLC (Logical Link Control)子层; 协议功能。 ·媒体接入控制MAC(Medium Access Control)子层。 ·适配器的重要功能: ·与接入到传输媒体有关的内容都放在MAC子层,而 LC子层则与传输媒体无关。 ·进行串行/并行转换。 ·对数据进行缓存。 ·不管采用何种协议的局域网,对LC子层来说都是 ·通过设备驱动程序与计算机的操作系统的交互。 透明的。 ·实现以太网协议。 3效松悦地 0 局域网对LC子层是透明的 计算机通过适配器和局域网进行通信 Lc子层看不见 P地址 硬件地址 下面的局域网 计算机 网络层 网络层 CPU和 适配器 至局域网 逻辑链路控制 LLC LLC 数据 存储器 并行 (网卡) 串行通信 媒体接入控制 MAC 局域网 MAC 链路层 通信 物理层 物理层 站点1 站点2 生成发送的数据 把帧发送到局域网 处理收到的数据 从局域网接收顿 3效松链特 51 人数括性蜂
LLC (Logical Link Control) MAC (Medium Access Control) TCP/IP DIX Ethernet V2 802.3 802 LLC 802.2 MAC LLC (adapter) NIC (Network Interface Card) 2 /