通信网4.3因特网的PPP协议

4.3Internet中的数据链路层4.3.1Internet中主要的数据链路层协议SLIP（SerialLineIP）—串行线路的Internet数据链路层协议PPP（Point-to-PointProtocol）—点-点协议SLIP与PPP用于串行通信的拨号线路上，是目前家庭计算机或公司用户通过ISP接到Internet主要的协议。4.3.2SLIP协议SLIP出现于20世纪80年代初，最早是在BSDUNIX4.2版操作系统上实现的;SLIP协议支持TCP/IP协议;对数据报进行了简单的封装，然后来用RS-232接口串行线路进行传输;SLIP通常也用来将远程终端连接到UNIX主机，也可通过租用或拨号串行线路进行主机到路由器，以及路由器到路由器的通信。典型的SLIP接入方式Internet的家庭或小型公司用户通过调制解调器、电话网络连接到ISP的调制解调器；ISP的调制解调器再通过它的路由器接入Internet；SLIP系统一般可以发送和接收1006B的IP数据报。SLIP协议的帧结构RFC1055文件对SLIP帧格式进行了讨论;SLIP帧头与帧尾的“CO”，是协议使用的惟一的一个控制字符;CO的二进制编码比特序列是10000110000000;CO的使用将影响SLIP帧数据的透明性;IP数据包EndEndIP数据包C0C0C0在数据传送中以“DB”“DC”表示DB在数据传送中以“DB”“DD”表示SLIP协议的缺点使用SLIP协议时，通信的双方都必须知道对方的IP地址，因为SLIP协议没有为它们提供相互交换地址信息的方法；没有设置协议类型字段，不具备同时处理多种网络层协议的能力；没有校验和字段，差错控制功能由高层的协议承担；SLIP协议并不是Internet的协议标准，因此不同版本的之间就会存在着差别，使得互连变得困难。4.3.3CSLIP协议SLIP协议通常运行于传输速率相对较低的串行线路上;在常用于Telnet之类的应用程序中，人们提出了一种压缩的SLIP（CSLIP）协议;RFC1144对CSLIP进行了定义;Telnet是一种交互式的应用程序，每次常常只传送几个字节的信息，通信效率低。IP报头(20位)TCP报头(20位)数据压缩TCP/IP报头(3到5位)数据SLIP帧：CSLIP帧：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[RFC1661]。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。–链路控制协议LCP(LinkControlProtocol)。–网络控制协议NCP(NetworkControlProtocol)。4.3.4PPP协议PPP协议处理了差错检测，支持面向字符型协议与面向比特型协议,可以支持IP协议及其他一些网络层协议（例如IPX协议）；PPP协议不仅在拨号电话线，并且在路由器─路由器之间的专用线上广泛应用;PPP协议是在大多数家庭个人计算机和ISP之间使用的协议，它可以作为在高速广域网和社区宽带网协议族的一部分。PPP信息帧格式标志（flag）：01111110地址（address）：值为“FF”（11111111），表示网中所有的站都接收该帧控制（control）：值为“03”（00000011）协议（protocol）：长度为2字节，它标识出网络层协议数据域的类型。常用的网络层协议的类型主要有：0021H—TCP/IP0023H—OSI0027H—DEC数据字段：长度可变。PPP是面向字节的，所有的PPP帧的长度都是整数字节。标志字段(7E)地址字段(FF)控制字段(03)信息字段帧校验字段(FCS)标志字段(7E)协议字段(C021)链路控制帧（LCP）与网络控制帧（NCP）链路控制帧（LCP）网络控制帧（NCP）标志字段(7E)地址字段(FF)控制字段(03)链路控制数据帧校验字段(FCS)标志字段(7E)协议字段(C021)标志字段(7E)地址字段(FF)控制字段(03)网络控制数据帧校验字段(FCS)标志字段(7E)协议字段(8021)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。字符填充法将信息字段中出现的每一个0x7E字节转变成为2字节序列(0x7D,0x5E)。若信息字段中出现一个0x7D的字节,则将其转变成为2字节序列(0x7D,0x5D)。若信息字段中出现ASCII码的控制字符（即数值小于0x20的字符），则在该字符前面要加入一个0x7D字节，同时将该字符的编码加以改变。不提供使用序号和确认的可靠传输PPP协议之所以不使用序号和确认机制是出于以下的考虑：–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。–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。–帧检验序列FCS字段可保证无差错接受。PPP协议的工作状态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。小结数据链路层是将一条原始的、有差错的物理线路变为对网络层无差错的数据链路；数据链路层完成链路管理、帧传输、流量控制、差错控制等功能；数据链路层协议基本可以分为两类：面向字符型与面向比特型；数据链路层的数据传送单位是帧，帧具有固定的结构；HDLC的帧分为信息帧（I帧）、无编号帧（U帧）与监控帧（S帧）；Internet数据链路层主要的协议是SLIP与PPP协议；PPP协议不仅用于拨号电话线，并且可以用于路由器─路由器之间的专用线路上。