两种信道情况下的数据链路层     之

点对点信道的数据链路层——–PPP（不可靠传输协议）

l PPP协议的组成

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n 数据链路层协议可以用于异步串行或同步串行介质

n 使用LCP建立并维护数据链路连接

n NCP允许在点到点连接上使用多种网路层协议，如：

n     IP、IPX、AppleTalk等。                                           

 

如果拨号身份验证成功了，则LCP负责建立数据链路，

当LCP建立好了链路后，那么NCP就可以通了 ，NCP

就分配一个IP给我们上网

l 使用场合　　　

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用户通过拨号连入ISP（电信、联通），

点对点的。ISP给用户分配IP地址。

PPP协议作用于之间，为用户和ＩＳＰ

提供规则：在连上网线的基础上还需要

遵守拨号和利用ＩＰ地址才能上网的

规则。

ＰＰＰ能够计费，能够显示上网时间和

上网流量等等

 l PPP协议帧的格式

          PPP协议是面向字节的，所以PPP帧的长度都是整字节数

l PPP议应该满足的要求：

 简单：对帧不需要纠错，不需要流量控制，在接收方收到帧后用ＣＲＣ检测，正确接收，错误就丢弃

 多种网络层协议：能够支持多种高层协议的运行，比如ＩＰ协议等。

 多种类型链路：支持在光线等不同物理链路

 差错检测：能够利用ＣＲＣ进行差错检测 

 检测连接状态：当拨号密码错误、连接错误时，PPP协议会提示错误信息。

 最大传送单元： 一般要传输的数据不能超过1500个字节

 网络层地址协商：拨号成功后，PPP协议能给用户分配网络层的ＩＰ地址。

 数据压缩协商：比如要传00000000，16个比特。经过压缩算法后，只需要告诉对方要传8个

     0，8个1。接收方收到后再根据算法将16个0，16个1解压成00000000。这样能够节省带宽。

 封装成帧：从PPP协议的帧格式可以看出PPP协议封装成帧。在数据链路层以帧为单位进行传输

 透明性：为了防止信息部分出现帧定界序列7E，而使网络误以为帧结束。

       字节填充（以字节为单位，应用于异步网络中）

          规则：发送的信息部分内容出现以下3种情况就变成相应的字节

  

        在接收端收到7D 5E FE 7D 23 27 7D 5D 7D 5D 64 7D 5E后再按照规则变成7E FE 03 27 7D 7D 64 7E

      零比特填充（以比特为单位，应用于同步网络中）  

              在同步网络中传的比特流，所以不一定是8的倍数了。需要解决比特流的透明传输 

         规则：

               在发送端，只要发现有 5 个连续 1，则立即填入一个 0。接收端对帧中的比特流进行

            扫描。每当发现 5 个连续1时，就把这 5 个连续 1 后的一个 0 删除

    l ＰＰＰ协议不需要满足的要求：

      不用使用序号和确认机制

原因;

ü  在数据链路层出现差错的概率不大时，使用比较简单的 PPP 协议较为合理。

ü 在因特网环境下，PPP 的信息字段放入的数据是 IP 数据报。数据链路层的可靠传输并不能够保证

网络层的传输也是可靠的。

ü  帧检验序列 FCS 字段可保证无差错接收    

 

v PPP协议的工作状态

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当用户拨号接入 ISP 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

PC 机向路由器发送一系列的 LCP分组（封装成多个 PPP 帧）。

这些分组及其响应选择一些 PPP 参数，和进行网络层配置，NCP 给新接入的 PC机分配一个临时的 IP 地址，使 PC 机成为因特网上的一个主。

通信完毕时，NCP 释放网络层连接，收回原来分配出去的 IP 地址。接着，LCP 释放据

链路层连接。最后释放的是物理层的连接。  

【解疑答惑心得】

（本心得只表示个人看法，可能并不是正规解释，只供参考理解）

                                   

异步和同步

同步就是你叫我去吃饭，我听到了就和你去吃饭；如果没有听到，你就不停的叫，直到我告诉你听到了，才一起去吃饭。
异步就是你叫我，然后自己去吃饭，我得到消息后可能立即走，也可能等到下班才去吃饭。

所以，要我请你吃饭就用同步的方法，要请我吃饭就用异步的方法，这样你可以省钱。

举个例子 打电话时同步 发消息是异步

异步传输是以字符为传输单位，每个字符都要附加 1 位起始位和 1 位停止位，以标记一个字符的开始和结束，并以此实现数据传输同步。异步传输又称为起止式异步通信方式，其优点是简单、可靠，适用于面向字符的、低速的异步通信场合。

同步传输是以数据块为传输单位。每个数据块的头部和尾部都要附加一个特殊的字符或比特序列，标记一个数据块的开始和结束，一般还要附加一个校验序列(如16位或32位CRC校验码)，以便对数据块进行差错控制。所谓同步传输是指数据块与数据块之间的时间间隔是固定的，必须严格地规定它们的时间关系。 

 

【扩展之打破PPP的神秘面纱】实战Cisco—-路由器使用PPP协议封装成帧

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)//链路默认HDLC协议　 Router0(config)#inter s 2/0 Router0(config-if)#encapsulation ppp                    //改为PPP协议 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)      //已经更改为PPP协议   Router0#config t Router0(config)#username Router1 password todd             //通过密码todd通信 Router0(config)#inter s 2/0 Router0(config-if)#ppp authentication chap                //设定认证模式为chap