兩種信道下的數(shù)據(jù)鏈路層——點(diǎn)對點(diǎn)通信PPP協(xié)議
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PPP協(xié)議的組成
● 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議可以用于異步串行或同步串行介質(zhì)
● 使用LCP建立并維護(hù)數(shù)據(jù)鏈路連接
● NCP允許在點(diǎn)到點(diǎn)連接上使用多種網(wǎng)路層協(xié)議，如：
● IP、IPX、AppleTalk等。
如果撥號身份驗證成功了，則LCP負(fù)責(zé)建立數(shù)據(jù)鏈路，當(dāng)LCP建立好了鏈路后，那么NCP就可以通了 ，NCP就分配一個IP給我們上網(wǎng)。
使用場合
用戶通過撥號連入ISP(電信、聯(lián)通)，點(diǎn)對點(diǎn)的。ISP給用戶分配IP地址。PPP協(xié)議作用于之間，為用戶和ISP提供規(guī)則：在連上網(wǎng)線的基礎(chǔ)上還需要遵守?fù)芴柡屠肐P地址才能上網(wǎng)的規(guī)則。
PPP能夠計費(fèi)，能夠顯示上網(wǎng)時間和上網(wǎng)流量等等
PPP協(xié)議幀的格式
PPP協(xié)議是面向字節(jié)的，所以PPP幀的長度都是整字節(jié)數(shù)
● PPP議應(yīng)該滿足的要求：
簡單：對幀不需要糾錯，不需要流量控制，在接收方收到幀后用CRC檢測，正確接收，錯誤就丟棄
多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議：能夠支持多種高層協(xié)議的運(yùn)行，比如IP協(xié)議等。
多種類型鏈路：支持在光線等不同物理鏈路。
差錯檢測：能夠利用CRC進(jìn)行差錯檢測。
檢測連接狀態(tài)：當(dāng)撥號密碼錯誤、連接錯誤時，PPP協(xié)議會提示錯誤信息。
***傳送單元： 一般要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不能超過1500個字節(jié)。
網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商：撥號成功后，PPP協(xié)議能給用戶分配網(wǎng)絡(luò)層的IP地址。
數(shù)據(jù)壓縮協(xié)商：比如要傳0000000011111111，16個比特。經(jīng)過壓縮算法后，只需要告訴對方要傳8個0，8個1。接收方收到后再根據(jù)算法將16個0，16個1解壓成0000000011111111。這樣能夠節(jié)省帶寬。
封裝成幀：從PPP協(xié)議的幀格式可以看出PPP協(xié)議封裝成幀。在數(shù)據(jù)鏈路層以幀為單位進(jìn)行傳輸。
透明性：為了防止信息部分出現(xiàn)幀定界序列7E，而使網(wǎng)絡(luò)誤以為幀結(jié)束。#p#
● 字節(jié)填充(以字節(jié)為單位，應(yīng)用于異步網(wǎng)絡(luò)中)
規(guī)則：發(fā)送的信息部分內(nèi)容出現(xiàn)以下3種情況就變成相應(yīng)的字節(jié)
在接收端收到7D 5E FE 7D 23 27 7D 5D 7D 5D 64 7D 5E后再按照規(guī)則變成7E FE 03 27 7D 7D 64 7E。
零比特填充(以比特為單位，應(yīng)用于同步網(wǎng)絡(luò)中)
在同步網(wǎng)絡(luò)中傳的比特流，所以不一定是8的倍數(shù)了。需要解決比特流的透明傳輸
規(guī)則：
在發(fā)送端，只要發(fā)現(xiàn)有 5 個連續(xù) 1，則立即填入一個 0。接收端對幀中的比特流進(jìn)行掃描。每當(dāng)發(fā)現(xiàn) 5 個連續(xù)1時，就把這 5 個連續(xù) 1 后的一個 0 刪除
PPP協(xié)議不需要滿足的要求：
不用使用序號和確認(rèn)機(jī)制原因;
● 在數(shù)據(jù)鏈路層出現(xiàn)差錯的概率不大時，使用比較簡單的 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。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。
● 幀檢驗序列 FCS 字段可保證無差錯接收
PPP協(xié)議的工作狀態(tài)
當(dāng)用戶撥號接入 ISP 時，路由器的調(diào)制解調(diào)器對撥號做出確認(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 PPP 幀)。
這些分組及其響應(yīng)選擇一些 PPP 參數(shù)，和進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層配置，NCP 給新接入的 PC機(jī)分配一個臨時的 IP 地址，使 PC 機(jī)成為因特網(wǎng)上的一個主。
通信完畢時，NCP 釋放網(wǎng)絡(luò)層連接，收回原來分配出去的 IP 地址。接著，LCP 釋放據(jù)鏈路層連接。***釋放的是物理層的連接。
【解疑答惑心得】
(本心得只表示個人看法，可能并不是正規(guī)解釋，只供參考理解)
異步和同步
同步就是你叫我去吃飯，我聽到了就和你去吃飯;如果沒有聽到，你就不停的叫，直到我告訴你聽到了，才一起去吃飯。
異步就是你叫我，然后自己去吃飯，我得到消息后可能立即走，也可能等到下班才去吃飯。
所以，要我請你吃飯就用同步的方法，要請我吃飯就用異步的方法，這樣你可以省錢。
舉個例子 打電話時同步 發(fā)消息是異步
異步傳輸是以字符為傳輸單位，每個字符都要附加 1 位起始位和 1 位停止位，以標(biāo)記一個字符的開始和結(jié)束，并以此實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸同步。異步傳輸又稱為起止式異步通信方式，其優(yōu)點(diǎn)是簡單、可靠，適用于面向字符的、低速的異步通信場合。
同步傳輸是以數(shù)據(jù)塊為傳輸單位。每個數(shù)據(jù)塊的頭部和尾部都要附加一個特殊的字符或比特序列，標(biāo)記一個數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束，一般還要附加一個校驗序列(如16位或32位CRC校驗碼)，以便對數(shù)據(jù)塊進(jìn)行差錯控制。所謂同步傳輸是指數(shù)據(jù)塊與數(shù)據(jù)塊之間的時間間隔是固定的，必須嚴(yán)格地規(guī)定它們的時間關(guān)系。
【擴(kuò)展之打破PPP的神秘面紗】實戰(zhàn)Cisco----路由器使用PPP協(xié)議封裝成幀
- Router>enable
- Router#config t
- RouterA(config)#hostname Router0
- Router0(config)#interface s 2/0
- Router0(config-if)#clock rate 64000
- Router0(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0
- Router0(config-if)#no shutdown
- Router0(config-if)#exit
- Router0#show interface s 2/0
- Serial2/0 is up, line protocol is up (connected)
- Hardware is HD64570
- Internet address is 192.168.1.1/24
- MTU 1500 bytes, BW 128 Kbit, DLY 20000 usec,
- reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
- Encapsulation HDLC, loopback not set, keepalive set (10 sec)//鏈路默認(rèn)HDLC協(xié)議
- Router0(config)#inter s 2/0
- Router0(config-if)#encapsulation ppp //改為PPP協(xié)議
- Router0(config-if)#exit
- Router0#show inter s2/0
- Serial2/0 is up, line protocol is down (disabled)
- Hardware is HD64570
- Internet address is 192.168.1.1/24
- MTU 1500 bytes, BW 128 Kbit, DLY 20000 usec,
- reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
- Encapsulation PPP, loopback not set, keepalive set (10 sec) //已經(jīng)更改為PPP協(xié)議
- Router0#config t
- Router0(config)#username Router1 password todd //通過密碼todd通信
- Router0(config)#inter s 2/0
- Router0(config-if)#ppp authentication chap //設(shè)定認(rèn)證模式為chap
