计算机网络-链路层点对点链路控制

Posted 2021-01-04 yangyuliufeng

点对点链路由一个发送端、一个接收端、一条链路组成，无需介质访问控制（Media Access Control），无需明确的MAC寻址，比广播链路容易。常用于拨号链路、ISDN链路。

常见的点对点数据链路控制协议：高级数据联系控制（HDLC，High Level Data Link Control）和点对点协议（Point-to-Point Protocol，PPP)

 

PPP的功能包括：

• 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），向上层实现分用（多路分解）
• 比特透明传输：数据域必须支持承载任何比特模式
• 差错检测（无纠正）
• 连接活性（connection liveness）检测：检测、并向网络层通知链路失效
• 网络层地址协商：端结点可以学习/配置彼此网络地址

PPP无需包括的功能有：

• 差错纠正/恢复和流量控制：由高层协议处理
• 乱序交付：点对点链路中先发的一定先到
• 支持多点链路

 

PPP数据帧的组成：

• 标志（Flag）：帧头帧尾各有一个1B的01111110的帧定界符（delimiter）
• 地址（Address）：无效（仅仅是一个选项）
• 控制（Control）：无效，为未来可能有的多种控制域预留的
• 协议（Protocol）：指示上层协议，如PPP-LCP、IP、IPCP等
• 信息（info）：上层协议分组数据
• 校验（check）：CRC校验，用于差错检测

各字段长度如图所示。通信双方可协商省略地址、控制字段，可协商协议、校验字段的长度

 

字节填充（Byte Stuffing）：

"数据透明传输"需求: 数据域必须允许包含标志模式<01111110>

为了让接收方判断将<01111110>作为数据接收，还是作为标志处理，发送端在数据中的<01111110>和<01111101>字节前添加额外的字节<01111101> (“填充(stuffs)”)

接收端作如下判断：

    单个字节<01111101>表示一个填充字节

    连续两个字节<01111101>则丢弃第1个，只将第2个作为数据接收

    单个字节<01111110>表示一个标志字节

 

PPP链路的建立过程：

（1）配置物理链路

（2）配置PPP链路，协商最大帧长，有时候还要进行身份认证（authentication）

（3）学习配置网络层信息（主要包括地址信息）

针对不同网络层协议，使用不同网络层协议的控制协议，进行PPP链路双方的网络层信息配置

例如对于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

（4）PPP链路完全可用，可以支持网络层分组传输