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Chapter4 数据链路层

Chapter4 数据链路层. 学习目标. 学习完本课程，您应该能够：. 描述 HDLC 工作原理 描述 PPP 工作原理 描述帧中继工作原理. 课程内容. 广域网介绍 HDLC 协议 PPP 协议 X.25 协议 帧中继协议. 广域网数据链路层. 广域网的数据传输方式. 广域网数据传输方式. 点到点方式. 广域网交换机. 分组交换方式. 课程内容. 广域网介绍 HDLC 协议 PPP 协议 X.25 协议 帧中继协议. HDLC 简介. 面向比特的规程 HDLC ：高级数据链路控制 有三种常用操作方式： 正常响应方式 NRM

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Chapter4 数据链路层

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Presentation Transcript

  1. Chapter4 数据链路层

  2. 学习目标 学习完本课程，您应该能够： • 描述HDLC工作原理 • 描述PPP工作原理 • 描述帧中继工作原理 2

  3. 课程内容 广域网介绍 HDLC协议 PPP协议 X.25协议 帧中继协议 3

  4. 广域网数据链路层 4

  5. 广域网的数据传输方式 5

  6. 广域网数据传输方式 点到点方式 广域网交换机 分组交换方式 6

  7. 课程内容 广域网介绍 HDLC协议 PPP协议 X.25协议 帧中继协议 7

  8. HDLC简介 • 面向比特的规程HDLC：高级数据链路控制 • 有三种常用操作方式： • 正常响应方式NRM • 异步响应方式ARM • 异步平衡方式ABM 8

  9. 控制 HDLC帧格式 • 面向比特 • 透明传输－零比特填充法 • 运行于同步串行线路 标志 地址 信息 帧校验 标志 9

  10. 课程内容 广域网介绍 HDLC协议 PPP协议 X.25协议 帧中继协议 10

  11. PPP协议简介 • PPP协议是在SLIP的基础上发展起来的 • PPP协议提供点到点链路传输 • 物理层可以是同步电路或异步电路 接入服务器 PPP 封装 11

  12. PPP协议组成 • PPP协议主要由链路控制协议（LCP）、网络控制协议族（NCPs）和用于网络安全方面的验证协议族（PAP和CHAP）组成。 12

  13. 网 络 层 PPP协议栈 IP IPX 其他网络协议 IPCP IPXCP 其他 NCP 网络控制协议 数据链路层 验证；其他选项 LCP 物 理 层 物理介质（同步 / 异步） 13

  14. PPP协商流程 • PPP链路的建立需要通过链路层特性的协商 14

  15. PAP 验证 被验证方 主验证方 • PAP是两次握手验证协议，口令以明文传送，被验证方首先发起验证请求。 用户名＋密码 通过 / 拒绝 15

  16. CHAP 验证 被验证方 主验证方 • CHAP是三次握手验证协议，不发送口令，主验证方首先发起验证请求，安全性比PAP高。 主机名＋随机报文 主机名＋加密后报文 通过 / 拒绝 16

  17. MultiLink PPP简介 ppp • 在LCP阶段协商是否使用MP • 然后对PPP进行验证，得到对方的用户名，根据用户名找到为该用户指定的虚拟接口模板 • 协商参数包括：MRRU、SSNHF、终端描述符 • 用于绑定的标志有两个：用户名和终端描述符 ppp Bundle interface ppp ppp 17

  18. PPPoE简介 • PPPoE提供以太网用户宽带远程接入 • PPPoE可实现对以太网用户的控制、认证和计费等功能 • PPPoE运行在网络层和以太网数据链路层之间 18

  19. 课程内容 广域网介绍 HDLC协议 PPP协议 X.25协议 帧中继协议 19

  20. X.25协议分层结构 应用层 与远程 DTE之间的高层协议 表示层 高层协议 会话层 传输层 网络层 分组层 分组层 数据链路层 X.25 数据链路层 数据链路层 物理层 物理层 物理层 DTE DCE 20

  21. X.25协议概述 • X.25 协议是数据终端设备（DTE）和数据电路终接设备（DCE）之间的接口规程。 • 其主要功能是描述如何在 DTE 和 DCE 之间建立虚电路、传输分组、建立链路、传输数据、拆除链路、拆除虚电路，同时进行差错控制、流量控制、情况统计等。 X.25 公共网 X.25 X.25 DTE DCE DCE DTE 21

  22. X.25网络模型 • DTE 数据终端设备（Data Terminal） • DCE 数据电路终端设备（Data Circuit-terminating Equipment） • PSE 分组交换设备（Packet Switching Equipment） • PSN 分组交换网（Packet Switching Network） PSE DCE DCE DTE PSE DTE PSE DCE PSN DTE 22

  23. X.25 网络 IP包通过X.25网络传送 IP头 用户数据 分组头 IP包 帧头 帧尾 X.25 packet 23

  24. X.25的链路层协议LAPB • 在DTE和DCE之间有效地传输数据 • 确保接收器和发送器之间信息的同步 • 检测和纠正传输中产生的差错 • 识别并向高层协议报告规程性错误 • 向分组层通知链路层的状态 链路层的主要功能如下： 24

  25. X.25的虚电路 • 统计时分复用 • SVC（交换虚电路）和PVC（永久虚电路） • 一个接口最多可以配置4095条虚电路 25

  26. 课程内容 广域网介绍 HDLC协议 PPP协议 X.25协议 帧中继协议 26

  27. 帧中继协议栈 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 帧中继 物理层 物理层 • 帧中继协议是在X.25分组交换技术的基础上发展起来的一种快速分组交换技术 27

  28. 帧中继的特点 • 帧中继协议以帧的形式传递数据信息 • 帧中继传送数据基于虚电路 • 采用物理层和链路层两级结构 • 在链路层完成统计复用、帧透明传输和错误检测，但不提供发现错误后的重传操作 • 预约的最大帧长度至少要达到1600字节/帧，适合封装局域网的数据单元 • 提供一套合理的带宽管理和防止拥塞的机制 • 帧中继采用面向连接的交换技术 28

  29. 帧中继网络 • DTE和DCE间的接口成为用户－网络接口（UNI） • 网络和网络间接口称为NNI • 帧中继虚电路用数据链路连接标识DLCI来区分 • LMI用于建立和维护DTE和DCE之间的连接 DLCI DCE FR DLCI DTE DTE 29

  30. 数据链路连接标识DLCI DLCI 31 DLCI 21 DLCI 32 DLCI 22 DLCI 23 DLCI 33 Frame Relay switch • DLCI：数据链路连接标识 • DLCI只具有本地意义 • 帧中继UNI接口最多可支持1024条虚电路 30

  31. 帧中继DLCI的分配 Network Address 172.16.11.3 DLCI 48 DLCI 48 172.16.11.2 172.16.11.3 Token Ring Frame Relay switch • 从帧中继网络服务商处得到分配的DLCIs • 每个DLCI只有本地意义 • 映射对端的网络地址到DLCIs 31

  32. 用于网络发现的Inverse ARP DLCI 66 DLCI 48 FR 172.16.11.3 172.16.11.2 DCE DCE Router A Router B Switch 通知 DLCI 48 Switch 通知 DLCI 66 Router B 向DCLI 66 通知 IP 172.16.11.2 Router A向DLCI 48通知 IP 172.16.11.3 • Inverse ARP 自动发现目的路由器的网络地址，从而简化了帧中继的配置 32

  33. 比特 用户线速率 被丢弃 的帧 Bc+Be 标记DE=1可能丢弃的帧 Bc 传送的帧 T0 T0+Tc 承诺信息速率 (CIR) 帧中继带宽管理 33

  34. 帧中继网络拓扑结构 全连接网络 星型网络 部分连接网络 34

  35. 小结 • 广域网数据链路层协议 • HDLC协议 • PPP协议 • X.25协议 • 帧中继协议 35

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