7.1 广域网的基本概念

广域网（WAN）通常是指覆盖范围很广（甚至能横跨几个洲）的长距离网络，它是因特网的核心部分，其任务是长距离运送主机所发送的数据。

广域网也可理解为：用交换机连接多个局域网而形成的更大的广域网。广域网仍是一个网络。

广域网不等于互联网。互联网可以连接不同类型的网络（既可以连接局域网，又可以连接广域网），通常使用路由器来连接。

下图展示了由相距较远的局域网通过路由器与广域网相连而形成的一个覆盖范围很广的互联网。

广域网由一些节点交换机（注意不是路由器。节点交换机在单个网络中转发分组，而路由器在多个网络构成的互联网中转发分组）以及连接这些交换机的链路组成。节点交换机执行将分组存储转发的任务。节点交换机之间都是点到点连接，但为了提高网络的可靠性，通常一个节点交换机与多个节点交换机相连。

从层次上看，广域网和局域网区别很大，局域网使用的协议主要在数据链路层（还有少量物理层的内容），而广域网使用的协议主要在网络层。

常见的广域网数据链路层协议有PPP协议和HDLC协议，其中PPP使用得最广泛。

7.2 PPP协议

点对点协议（point-to-point protocol，PPP）是使用串行线路通信的面向字节的协议，该协议应用在直接连接两个节点的链路上。设计的目的主要是通过拨号或专线方式建立点对点连接发送数据，使其成为各种主机、网桥和路由器之间简单连接的一种共同的解决方案。

PPP协议有3个组成部分：

链路控制协议（LCP）。用于建立、配置和测试数据链路连接。
网络控制协议（NCP）。每一个协议支持不同的网络层协议。
一个将IP数据报封装到串行链路的方法。IP数据报在PPP帧中就是其信息部分。

PPP协议帧在默认配置下，地址和控制域总是常量，所以LCP提供了必要的机制，允许双方协商一个选项。在建立状态阶段，LCP协商数据链路协议中的选项，它并不关心这些选项本身，只是提供一个协商选择的机制。

PPP协议的特点：

PPP是不可靠的传输协议，因此也不使用序号和确认机制。只提供差错检测
它仅支持点对点的链路通信，不支持多点线路。
PPP只支持全双工链路。
PPP的两端可以运行不同的网络层协议，但仍然可使用同一个PPP进行通信。
PPP是面向字节的。因此PPP帧的长度都是整数个字节。

PPP的帧格式

透明传输问题

当信息字段出现和标志字段一致的比特组合时，PPP有两种不同的处理方法：

若PPP用在异步链路（点对点），则采用字符填充法。
若PPP用在SONET/SDH等同步线路，则协议规定采用硬件来完成比特填充（和HDLC的做法一样。

同步通信与异步通信区别：

1.同步通信要求接收端时钟频率和发送端时钟频率一致，发送端发送连续的比特流；异步通信时不要求接收端时钟和发送端时钟同步，发送端发送完一个字节后，可经过任意长的时间间隔再发送下一个字节。
    2.同步通信效率高；异步通信效率较低。
    3.同步通信较复杂，双方时钟的允许误差较小；异步通信简单，双方时钟可允许一定误差。
    4.同步通信可用于点对多点；异步通信只适用于点对点。

补充：HDLC是ISO提出的一个面向比特型的数据链路层协议，它不属于TCP/IP协议族。

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