广域网(PPP协议和HDLC协议）

提示：以下是本篇文章正文内容

一、广域网介绍

广域网(WAN，Wide Area Network)，通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络

广域网的通信子网主要使用分组交换技术，广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。如因特网（Internet)是世界范围内最大的广域网

二、PPP协议

点到点协议（Point to Point Protocol，PPP）是为在同等单元之间传输数据包这样的简单链路设计的链路层协议。 这种链路提供全双工操作，并按照顺序传递数据包（一个发送端，一个接收端，一条链路），无需介质访问控制(Media Access Control)，无需明确的MAC寻址

设计目的主要是用来通过拨号或专线方式建立点对点连接发送数据，使其成为各种主机、网桥和路由器之间简单连接的一种共通的解决方案

PPP设计需求 (1)组帧： 将网络层数据报封装到数据链路层帧中，可以同时承载任何网络层协议分组(不仅IP数据报)，可以向上层实现分用（多路分解）

(2)比特透明传输： 数据域必须支持承载任何比特模式

(3)差错检测： (无纠正)

(4)连接活性(connection liveness)检测： 检测、并向网络层通知链路失效

(5)网络层地址协商： 端结点可以学习/配置彼此网络地址

注：PPP的差错恢复、流量控制等由高层协议处理

PPP数据帧 1.标志(Flag): 定界符(delimiter) 2.地址(Address): 无效(仅仅是一个选项) 3.控制(Control): 无效；未来可能的多种控制域 4.协议(Protocol): 上层协议 (PPP-LCP, IP, IPCP) 5.信息(info): 上层协议分组数据 6.校验(check): CRC校验，用于差错检测

字节填充(Byte Stuffing) 依据数据透明传输”需求: 数据域必须允许包含标志模式

发送端: 在数据中的和字节前添加额外的字节 (“填充(stuffs)”)

接收端: 若单个字节表示一个填充字节；连续两个字节：丢弃第1个，第2个作为数据接收；单个字节: 标志字节

PPP数据控制协议 在交换网络层数据之前， PPP数据链路两端必须： (1)配置PPP链路，最大帧长，身份认证(authentication)

(2)学习/配置网络层信息 对于IP协议: 通过交换IPCP协议 (IP Control Protocol )报文 (IP分组首部的“上层协议”字段取值: 8021)，完成IP地址等相关信息配置

三、HDLC协议

高级数据链路控制(High-Level Data Link Control或简称HDLC)，是一个在同步网上传输数据、面向比特的数据链路层协议，它是由国际标准化组织(ISO)根据IBM公司的SDLC(SynchronousData Link Control)协议扩展开发而成的

数据报文可透明传输，用于实现透明传输的“o比特插入法”易于硬件实现 ，采用全双工通信，所有帧采用CRC检验，对信息帧进行顺序编号，可防止漏收或重份，传输可靠性高。

HDLC的帧格式

PPP与HDLC比较 两者都是 只支持全双工，都可以实现透明传输，都可以实现差错检测，但不纠正