数据通信原理第5章.ppt

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1、1,第5章 数据通信协议,1.面向字符的数据通信控制规程（IBM的BSC规程）所谓面向字符就是说在链路上所传送的数据必须是由规定字符集（例如ASCII码）中的字符所组成。在链路上传送的控制信息也必须由同一字符集中的若干指定的控制字符构成。这种面向字符的链路控制规程在计算机网络的发展过程中曾起了重要的作用，但它存在通信线路的利用率低、可靠性较差、不易扩展等缺点，所以具有更大的灵活性和更高的效率的面向比特型协议逐渐成为数据链路层的主要协议。,第5章 数据通信协议,IBM的BSC规程：,第5章 数据通信协议,特殊格式字符定义：,SYN：同步字符(Synchronous character)，每帧可加

2、1 个(单同步)或2个(双同步)同步字符。SOH：标题开始(Start of Header)。标题：Header，包含源地址、目的地址、路由指示。STX：正文开始(Start of Text)。数据块：正文(Text)，由多个字符组成。ETB:块传输结束(end of transmission block)，标识数据块结束。ETX：全文结束(end of text)，(全文分为若干块传输)。块校验：对从SOH开始，直到ETB/ETX字段的检验码。,2.面向比特的数据通信控制规程（HDLC)：,第5章 数据通信协议,高级数据链路控制HDLC（High-level Data Link Contro

3、l）就是一种面向比特流的协议。其特点是以位的位置来定位各个字段，而不用控制字符。各字段内均由位的各种组合组成。它的最早版本是IBM公司研制的SDLC协议，用作IBM SNA网的数据链路层协议。后来几个国际标准化组织做了少量修改，发展为多个版本的面向比特流的协议。如ANSI的版本是ADDCP协议，ISO的版本就是HDLC协议，CCITT的版本是LAP协议，并作为建议书X.25的一部分。,第5章 数据通信协议,（1）.面向比特流的控制规程（HDLC）格式,特点：（1）Information域可以传输任意位数据。（2）同步控制域不是特定字符。（3）适合于计算机网络通信。,Flag域：固定位组合值：0

4、1111110，作为帧的开始和结束标志。零比特填充方法：发送方：每连续5个“1”插入一个“0”；接收方：每连续5个“1”去掉一个“0”。,第5章 数据通信协议,Address域：,全“1”和全“0”地址均为保留地址/无站地址。,地址扩展：,表明后一个字节仍然是地址域的值,表明后一个字节不是地址域的值,1Byte,Ethernet的MAC地址：6ByteTCP/IP协议的IP地址：4Byte,保证每个站点有唯一地址,第5章 数据通信协议,Frame Check Sum(FCS)域,FCS校验区域,第5章 数据通信协议,Control域,第5章 数据通信协议,S位编码表,第5章 数据通信协议,第5

5、章 数据通信协议,（2）高级数据链路控制(HDLC)的操作方式,19,3.X.25建议X25协议(也叫X25建议)就是ISO和CCITT共同制定的分组交换网的接口规程。X25建议是为公用数据网上以分组方式工作的终端规定了数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备(DCE)之间的接口规程。,第5章 数据通信协议,X.25分组交换网络:（LAPB）,第5章 数据通信协议,4.点对点协议 PPP,现在全世界使用得最多的数据链路层协议是点对点协议 PPP(Point-to-Point Protocol)。用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用 PPP 协议。,第5章 数据通信协议,用户,至因特网,

6、已向因特网管理机构申请到一批 IP 地址,ISP,接入网,PPP 协议,（1）.PPP 协议应满足的需求,简单这是首要的要求封装成帧 透明性 多种网络层协议 多种类型链路 差错检测 检测连接状态 最大传送单元 网络层地址协商 数据压缩协商,第5章 数据通信协议,（2）.PPP 协议不需要的功能,纠错 流量控制 序号 多点线路 半双工或单工链路,第5章 数据通信协议,（3）.PPP 协议的组成,1992 年制订了 PPP 协议。经过 1993 年和 1994 年的修订，现在的 PPP 协议已成为因特网的正式标准RFC 1661。PPP 协议有三个组成部分 一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法

7、。链路控制协议 LCP(Link Control Protocol)。网络控制协议 NCP(Network Control Protocol)。,第5章 数据通信协议,（4）PPP 协议的帧格式,标志字段 F=0 x7E（符号“0 x”表示后面的字符是用十六进制表示。十六进制的 7E 的二进制表示是 01111110）。地址字段 A 只置为 0 xFF。地址字段实际上并不起作用。控制字段 C 通常置为 0 x03。PPP 是面向字节的，所有的 PPP 帧的长度都是整数字节。,第5章 数据通信协议,PPP 协议的帧格式,PPP 有一个 2 个字节的协议字段。当协议字段为 0 x0021 时，PP

8、P 帧的信息字段就是IP 数据报。若为 0 xC021,则信息字段是 PPP 链路控制数据。若为 0 x8021，则表示这是网络控制数据。,IP 数据报,1,2,1,1,字节,1,2,不超过 1500 字节,PPP 帧,先发送,7E,FF,03,F,A,C,FCS,F,7E,协议,信 息 部 分,首部,尾部,第5章 数据通信协议,透明传输问题,当 PPP 用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充（和 HDLC 的做法一样）。当 PPP 用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法。,第5章 数据通信协议,字符填充,将信息字段中出现的每一个 0 x7E 字节转变成为 2 字节序列(0 x

9、7D,0 x5E)。若信息字段中出现一个 0 x7D 的字节,则将其转变成为 2 字节序列(0 x7D,0 x5D)。若信息字段中出现 ASCII 码的控制字符（即数值小于 0 x20 的字符），则在该字符前面要加入一个 0 x7D 字节，同时将该字符的编码加以改变。,第5章 数据通信协议,零比特填充,PPP 协议用在 SONET/SDH 链路时，是使用同步传输（一连串的比特连续传送）。这时 PPP 协议采用零比特填充方法来实现透明传输。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，

10、,第5章 数据通信协议,0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0,0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0,0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0,信息字段中出现了和标志字段 F 完全一样的 8 比特组合,发送端在 5 个连 1 之后填入 0 比特再发送出去,在接收端把 5 个连 1之后的 0 比特删除,会被误认为是标志字段 F,发送端填入 0 比特,接收端删除填入的 0 比特,第5章 数据通信协议,（5）PPP 协议的工作状态 PPP初始化过程：,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机。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 释放数据链路层连接。最后释放的是物理层的连接。,第5章 数据通信协议,