點對點信道的數據鏈路層
數據鏈路層把
網路層交下來的數據構成幀傳送到鏈路上,以及把接收到的幀中的數據取出並上交給網路層。在網際網路中,網路層協定數據單元就是IP
數據報。
為了把主要精力放在點對點信道的數據鏈路層協定上,可採用如圖所示的三層模型。在這三層模型中,不管在哪一段鏈路上的通信(主機和
路由器之間或兩個路由器之間),我們都看成是結點和結點的通信(如圖中的結點A和B),而每個結點只有下三層——
網路層、
數據鏈路層和
物理層。
點對點信道的數據鏈路層在進行通信時的主要步驟如下:
結點A的數據鏈路層把網路層交下的IP數據報添加首部和尾部封裝成幀。
結點A把封裝好的幀傳送給結點B的數據鏈路層。
若結點B的數據鏈路層收到的幀無差錯,則從收到的幀中提取出IP
數據報上交給上面的網路層;否則丟棄這個幀。
點對點協定PPP
對於點對點的鏈路,點對點協定
PPP(Point-to-Point Protocol)是使用最廣泛的數據鏈路層協定。
特點
網際網路用戶通常都要連線到某個
ISP才能接入到網際網路。PPP協定就是用戶計算機和ISP進行通信時所使用的數據鏈路層協定。
PPP協定是IETF在1992年制定的。經過1993年和1994年的修訂,PPP協定在1994年就已成為網際網路的正式標準。
IETE認為,在設計PPP協定時必須考慮到的需求有:
簡單
封裝成幀
多種網路層協定
多種類型鏈路
檢測連線狀態
最大傳送單元
網路層地址協商
PPP協定不需要的功能
糾錯
序號
多點線路
PPP協定的組成
PPP協定有三個組成部分:
一個將IP數據報封裝到串列鏈路的方法。PPP既支持異步鏈路(無奇偶校驗的8比特數據),也支持面向比特的同步鏈路。IP數據報在PPP幀中就是其信息部分。這個信息部分的長度受最大傳送單元
MTU的限制。
一個用來建立、配置和測試數據鏈路連線的鏈路控制協定
LCP。通信的雙方可協商一些選項。RFC1661中定義了11種類型的LCP分組。
PPP協定的工作狀態
如圖,PPP鏈路的起始和終止狀態永遠是圖中的“鏈路靜止”狀態,這時在用戶PC機和
ISP的
路由器之間並不存在
物理層的連線。
當用戶
PC機通過數據機呼叫路由器時,路由器就能夠檢測到數據機發出的載波信號。在雙方建立物理層連線後,PPP就進入“鏈路建立”狀態,其目的是建立鏈路層的LCP連線。
這時LCP開始協商一些配置選項,即傳送LCP的配置請求幀。這是個PPP幀,其協定欄位置為
LCP對應的代碼,而信息欄位包含特定的配置請求。鏈路的另一端可以傳送以下幾種回響中的一種:
配置確認幀:所有選項都接受。
配置否認幀:所有選項都理解但不能接受。
配置拒絕幀:選項有的無法識別或不能接受,需要協商。