广域网的概念和相关协议

1. 广域网的概念

　　广域网（WAN，Wide Area Network)，通常指跨度很大的物理范围，锁覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个国家和城市，或横跨几个洲并提供远距离通信，形成国际性的远程网络。

　　广域网的通信子网主要使用分组交换技术，广域网的通信子网可以利用公共资源分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区的局域网或计算机体系互连起来，达到资源共享的目的。如因特网是世界上范围最广的广域网。

2. PPP协议

　　PPP协议（Point-to-Point protocol）是目前世界上最广泛的数据链路层协议，用户使用拨号电话接入因特网时一般都使用PPP协议，只支持全双工链路。

　　1. PPP协议的特点

　　　1. 简单：对于链路层的帧，无需纠错，无需序号，无需流量控制。

　　　2. 封装成帧：在帧头帧尾加上定界符

　　　3. 透明传输：与帧定界符一样的比特组合的数据如何处理：异步线路用字节填充，同步线路用比特填充

　　　4. 多种网络层协议：封装的IP数据报可以采用多种协议

　　　5. 多种类型链路：串行/并行，同步/异步，电/光......

　　　6. 差错检测：错直接丢弃

　　　7. 检测状态连接：链路是否正常连接

　　　8. 限制最大传输单元：数据部分最大长度MTU，一般是1500字节

　　　9. 网络层地址协商：知道通信双方的网络层地址

　　2. PPP协议的组成部分

　　　1. 一个将IP数据报封装到串行链路（同步串行/异步串行）的方法。

　　　2. 链路控制协议LCP：建立并维护数据链路连接。

　　　3. 网络控制协议NCP：PPP可支持多种网络层协议，每个不同的网络层协议都要有一个相应的NCP来配置，为网络层协议建立和配置逻辑连接。

　　3. PPP协议的帧格式

3. HDLC协议

　　　　高级数据链路控制HDLC（High-Level Data Link Control），是一个在同步网上传输数据、面向比特的数据链路层协议，可实现数据报文透明传输
　　采用全双工通信，所有帧采用CRC检测，对信息帧进行顺序编号，可以防止漏收或重份，传输可靠性高

　　1. HDLC的站

　　　1. 主站：主要功能是发送命令（包括数据信息）帧、接收响应帧，并负责对整个链路的控制系统的初启、流程的控制、差错检测或恢复等。

　　　2. 从站：主要功能是接收由主站发送过来的命令帧，向主站发送响应帧，并配合主站参与差错恢复等链路控制。

　　　3. 复合站：主要功能是能发送，又能接收命令帧和响应帧，并且负责整个链路的控制。

　　　三种数据操作方式：

　　　　1. 正常响应方式：从站必须经过主站的同意才能进行数据发送和传输

　　　　2. 异步响应方式：从站不需要经过主站的同意也可以进行数据发送和传输

　　　　3. 异步平衡方式：每一个复合组都可以进行对其他站的进行数据发送传输，人人平等，但是也会显得混乱

　　2. HDLC的帧格式

　　　　标志位：识别数据帧的开始和结束位置

　　　　地址位：取决数据操作方式，正常响应方式和异步响应方式，则地址位填充从站地址；如果是异步平衡方式，正则填充应答站的地址

　　　　信息位：采用透明传输方式，透明传输区间采用零比特填充法来避免与标志字段雷同

　　　　控制位：决定HDLC帧的类型，主要取决于他的前两位

　　　　　第一位为0：表示信息帧，用来传输数据信息，或者使用捎带技术对数据进行确认

　　　　　前两位是10：表示监督帧，用于流量控制和差错控制，执行对信息帧的确认、请求重发和请求暂停发送等功能

　　　　　前两位是11：表示无编号帧，用于提供对链路的建立、拆除等多种控制功能

4. PPP协议和HDLC协议的异同

　　1. 相同点

　　　1. 只支持全双工链路

　　　2. 都可以实现透明传输

　　　3. 都实现可差错检测，但是不纠正差错

　　2. 不同点

　　　PPP协议面向字节，存在2B协议字段，无序号和确认机制，传输不可靠

　　　HDLC协议面向比特，存在控制字段，对数据帧进行顺序标号和确认机制，传输可靠