10 链路层协议原理

1、华为版权所有，未经许可不得扩散华为版权所有，未经许可不得扩散ISSUE 1.0内部资料，注意保密1q本课程着重介绍了各种常用链路层协议HDLC、PPP/MP、X.25、FR、POS和ATM基本概念、原理和应用，学完之后您会对他们有更深入的理解。内部资料，注意保密2q本课程全套资料包括培训胶片、配套原理教材、多媒体课件、试题、演练案例和教师教学指导书，合理有效利用上述资料您将会取得良好的学习效果。内部资料，注意保密3qVRP 3.30 操作手册、命令手册内部资料，注意保密4q学习完此课程，您将会：掌握HDLC、PPP/MP原理掌握X.25原理掌握Frame-Relay原理掌握POS/CPOS原理

2、掌握ATM原理内部资料，注意保密5第第2章章HDLC协议原理协议原理第第3章章PPP/MP协议协议原理协议协议原理第第4章章 X.25协议原理协议原理第第5章章Frame-Relay原理原理第第6章章POS原理原理第第7章章ATM协议原理协议原理内部资料，注意保密6q广域网(Wide Area Network)简称WAN，是在一个广阔范围内建立的计算机通信网。 q 广域网是一种跨地域的数据通信网络，使用电信运营商提供的设备作为信息传输平台。q广域网主要用来将距离较远的局域网彼此连接起来。LANLANWAN内部资料，注意保密7q 点到点连接q通过分组交换方式的连接Packet Switching

3、内部资料，注意保密8q什么是广域网?q简要说明广域网连接的主要技术有哪些?它们各有什么特点?内部资料，注意保密9第第1章广域网协议概述章广域网协议概述第第3章章PPP/MP协议协议原理协议协议原理第第4章章X.25协议原理协议原理第第5章章Frame-Relay原理原理第第6章章POS原理原理第第7章章ATM协议原理协议原理内部资料，注意保密10qHigh-level Data Link Control，高级数据链路控制，简称HDLC，是一种面向比特的链路层协议。ITU-T开发了一系列基于HDLC协议的协议族，叫做链路访问协议（LAPs：LAPB协议等）。qHDLC协议的最大特点是不要求数据必

4、须是字符集，对任何一种比特流，均可以实现透明的传输。 q标准HDLC协议族中的协议都是运行于同步串行线路之上。 内部资料，注意保密11q面向比特q透明传输零比特填充法q运行于同步串行线路地址标志控制信息帧校验标志内部资料，注意保密12qHDLC keepalive 报文有什么作用?qHDLC有哪些类型的帧?qHDLC的应用特征有哪些?内部资料，注意保密13第第1章广域网协议概述章广域网协议概述第第2章章HDLC协议原理协议原理第第4章章X.25协议原理协议原理第第5章章Frame-Relay原理原理第第6章章POS原理原理第第7章章ATM协议原理协议原理内部资料，注意保密14qPPP（Poin

5、t to Point Protocol）协议是在SLIP的基础上发展起来的，在点到点链路上承载网络层数据包的一种链路层协议，由于它能够提供用户验证、易于扩充，并且支持同异步通信，因而获得广泛应用 PSTN/ISDN接入服务器接入服务器PPP 封装内部资料，注意保密15qPPP协议主要由链路控制协议（LCP）、网络控制协议族（NCPs）和PPP协议的扩展（MP）组成。PPP协议还可以增加网络安全方面的验证协议族（PAP和CHAP）。PPP 用NCP 提供对多种网络协议的支持LCP用于创建和维护链路PPPTCP/IPNOVELL IPX内部资料，注意保密16物理层链路层网络层物理介质（同步 / 异

6、步） 验证；其他选项 LCP IPCP IPXCP 其他 NCP 网络控制协议 IP IPX 其他网络协议内部资料，注意保密17Dead 阶段阶段Establish 阶段阶段Authenticate 阶段阶段Network 阶段阶段Terminate 阶段阶段底层 upLCP up验证失败验证通过或无验证关闭失败down内部资料，注意保密18qPAP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，验证方根据用户配置查看是否有此用户以及口令是否正确，然后返回不同的响应（Acknowledge or Not Acknowledge） 被验证方主验证方用户名密码通过 / 拒绝内部资料，

7、注意保密19qCHAP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。被验证方主验证方主机名加密后报文通过 / 拒绝主机名随机报文内部资料，注意保密20q为了增加带宽，可以将多个PPP链路捆绑使用，称为MultiLink PPP，简称MP。q在LCP阶段协商是否使用MP，协商参数包括：MRRU、短序列字协商 （SSNHF）、终端描述符。q对于加入到捆绑组中的各接口只进行各自链路的LCP协商和用户验证，NCP等网络层协议的协商则由所加入的捆绑组进行，协商成功后捆绑组可以使用更大的带宽传输数据 。ppppppppppppBundle interface内部资料，注意保密

8、21qPPP协议族由哪几部分组成?q简要描述PPP协商流程。qPAP和CHAP有哪些不同之处?至少说出三点。qMP有何作用?有哪些协商参数?内部资料，注意保密22第第1章广域网协议概述章广域网协议概述第第2章章HDLC协议原理协议原理第第3章章PPP/MP协议协议原理协议协议原理第第5章章Frame-Relay原理原理第第6章章POS原理原理第第7章章ATM协议原理协议原理内部资料，注意保密23qX.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。q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

9、进行差错控制、流量控制、情况统计等。DCEDCEDTEDTEX.25公共网公共网X.25X.25内部资料，注意保密24qDTE 数据终端设备（Data Terminal Equipment ） qDCE 数据电路终端设备（Data Circuit-terminating Equipment）qPSE 分组交换设备（Packet Switching Equipment）qPSN 分组交换网（Packet Switching Network）DTEDTEPSNDTEDCEPSEPSEDCEDCEPSE内部资料，注意保密25物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层传输层传输层应用层应用层会话层会

10、话层表示表示层层 物理层物理层数据链路层数据链路层分组层分组层物理层物理层数据链路层数据链路层分组层分组层高层协议高层协议 DCEDTE与远程 DTE之间的高层协议X.25内部资料，注意保密26LANLANX.25帧头IP 头 用户数据IP 包分组头X.25 packet帧尾内部资料，注意保密27q统计时分复用qSVC(交换虚电路)和PVC(永久虚电路)q一个接口最多可以配置4095条虚电路内部资料，注意保密28q在DTE和DCE之间有效地传输数据q确保接收器和发送器之间信息的同步q检测和纠正传输中产生的差错q识别并向高层协议报告规程性错误q向分组层通知链路层的状态链路层的主要功能如下：链路层

11、的主要功能如下：内部资料，注意保密29qX.25在OSI七层模型哪一层次?qIP包如何通过X.25网络传送?内部资料，注意保密30第第1章广域网协议概述章广域网协议概述第第2章章HDLC协议原理协议原理第第3章章PPP/MP协议协议原理协议协议原理第第4章章X.25协议原理协议原理第第6章章POS原理原理第第7章章ATM协议原理协议原理内部资料，注意保密31q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，是改进了的X.25协议。q帧中继是基于虚电路的。LANLANFRDLCIDLCIDCEDCEDTEDTELocal Management Interface (LM

12、I)Permanent Virtual Circuit (PVC) use data link connection identifiers (DLCI)内部资料，注意保密32q帧中继协议以帧的形式传递数据信息q帧中继传送数据使用的传输链路是逻辑连接，而不是物理连接q采用物理层和链路层两级结构q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q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q提供一套合理的带宽管理和防止拥塞的机制q帧中继采用面向连接的交换技术内部资料，注意保密33物理层物理层数据数据链路层链路层网络层网络层传输层传输层应用层应用层会

13、话层会话层表示层表示层物理层物理层帧中继帧中继内部资料，注意保密34qDLCI：数据链路连接标识qCIR： 承诺信息速率qBc：承诺突发量qBe：允许超过突发量qFECN：前向拥塞指示qBECN：后向拥塞指示qDE：可抛弃标志DLCI 21DLCI 22DLCI 23DLCI 32DLCI 33DLCI 31Frame Relay switch内部资料，注意保密35q从帧中继网络服务商处得到分配的DLCIsq每个DLCI只有本地意义q映射对端的网络地址到DLCIsDLCI 48Frame Relay switchDSU/CSU172.16.11.2172.16.11.3DLCI 48Netwo

14、rk Address172.16.11.3TokenRing内部资料，注意保密36qInverse 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。Switch 通知通知 DLCI 48Switch 通知通知 DLCI 66Router B 向向DCLI 66 通知通知 IP 172.16.11.2 Router A向向DLCI 48通知通知 IP 172.16.11.3 FRDCEDCE172.16.11.2DLCI 48DLCI 66172.16.11.3Router BRouter A内部资料，注意保密37ITU-TANSIQ.933 Annex(CCITT)兼容兼容 T1

15、.617 Annex DCisco(signaling) Gang of Four内部资料，注意保密38全连接网络全连接网络星型网络星型网络部分连接网络部分连接网络内部资料，注意保密39q如果在路由器A的串口S0上分别映射三个DLCI到三台路由器，那么在路由器A的串口S0上入的路由更新信息不会从该串口转发出去。S0Router ARouter CRouter DRouter ADLCI 16 to CDLCI 16 to DDLCI 16 to BrouterB 通过routerA 的串口0 转发路由更新信息给 routerC 内部资料，注意保密40q子接口可以解决水平分割的问题q一个物理接口

16、可以包含多个逻辑子接口q路由器之间需要经过帧中继的网络相连S0.1Router ARouter CRouter DRouter ASubnet 2Subnet 3Subnet 1S0.2S0.3内部资料，注意保密41q帧中继有哪些特点?q帧中继DLCI是如何分配的?Inverse ARP有何作用?qQuidway路由器支持哪些类型的LMI?q帧中继子接口有什么作用?内部资料，注意保密42第第1章广域网协议概述章广域网协议概述第第2章章HDLC协议原理协议原理第第3章章PPP/MP协议协议原理协议协议原理第第4章章X.25协议原理协议原理第第5章章Frame-Relay原理原理第第7章章ATM协

17、议原理协议原理内部资料，注意保密43qSONET（Synchronous Optical Network）是ANSI定义的同步传输体制，是一种全球化的标准传输协议 ，包含一组以51.840Mbps(STS-1)为基数的速率 。qSDH（Synchronous Digital Hierarchy）是CCITT（现在的ITU-T）定义的，使用SONET速率的一个子集，以155.520Mbps(STM-1) 为基数的速率。内部资料，注意保密44qPOS（Packet Over SONET/SDH，SONET/SDH上的分组）是一种应用在城域网及广域网中的技术，它具有支持分组数据，如IP分组的优点 。

18、qPOS使用SONET作为物理层协议，在HDLC（High-level Data Link Control，高级数据链路控制）帧中封装分组业务，使用PPP作为数据链路层的链路控制，IP分组业务则运行在网络层。内部资料，注意保密45RouterRouterSONET/SDH物理通路POS帧内部资料，注意保密46OC级别STM级别速率（Mbps）用途OC-151.84数据可先映射进DS-3，再映射为STS-1和复用进OC-3或OC-12等OC-3STM-1155.52访问ISP、组织、帧中继网OC-12STM-4622.08ISP骨干网、组织、帧中继网OC-48STM-162488.32提供线路服

19、务的ISP/OC-48骨干网OC-192STM-649953.28将来的发展方向内部资料，注意保密47数据包协议封装、差错控制、链路初始化PPP包表示字节表示网络层数据链路层物理层SONET/SDHHDLC FramingPPPIP内部资料，注意保密48OC3/OC12/OC48PPP数据包HDLC成帧SDH成帧光电转换PPP数据包HDLC成帧SDH成帧光电转换内部资料，注意保密49q在同步数字系列SDH（Synchronous Digital Hierarchy）中，采用同步复用方式和灵活的映射结构，可以从SDH信号中直接分插出低速的支路信号，而不需要使用大量的复接/分接设备，从而能够减少信

20、号损耗和设备投资 。q当把SDH信号看成由低速信号复用而成时，这些低速支路信号就称为通道。CPOS，即通道化的POS接口。它充分利用了SDH体制的特点，提供对带宽精细划分的能力，可减少组网中对路由器低速物理端口的数量要求，增强路由器的低速端口汇聚能力，并提高路由器的专线接入能力。内部资料，注意保密50q通道化是指利用STM-N中的低速支路信号，通过一根光纤传送相互独立的多路数据，每一路独享带宽、有自己的起点终点和监控策略，称为一个通道。q非通道化则是使用全部STM-N信号，在一根光纤上传送的所有数据属于同一路，具有相同的标识，相同的起点和终点，服从单一的监控策略。q当有多路低速信号需要传送时，

21、通道化方式可以更有效地利用带宽。如果传送速率较高的单路信号，则宜采用非通道化方式。内部资料，注意保密51qSTM-16通道 STM-16通道化的POS业务板，可提供16路155M通道。qSTM-1通道化 STM-1通道化的POS业务板，可提供63路E1通道（2.048M，DS-1）或84路 T1通道（1.544M，DS-1），并支持E1间或T1间的MP（Multilink PPP）捆绑。 内部资料，注意保密52qPOS接口支持哪些协议?常见速率有哪些?q简要描述POS帧封装过程。qPOS通道化与非通道化有何区别?内部资料，注意保密53第第1章广域网协议概述章广域网协议概述第第2章章HDLC协议原理协议原理第第3章章PPP/MP协议协议原理协议协议原理第第4章章X.25协议原理协议原理第第5章章Frame-Relay原理原理第第6章章POS原理原理内部资料，注意保密54qATM（Asynchronous Transfer Mode）是异步传输模式的简称。qATM是以信元为基本单位进行信息传输、复接和交换的。ATM信元具有53字节的固定长度，其中5个字节构成信元头部，其余