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点对点协议

PPP(Point to Point Protocol)即点对点协议，运行在数据链路层，为在点对点连接上传输多协议数据包提供了一个标准方法。PPP将IP数据报封装成帧并以帧为单位串行传输。

考虑这种情况：

发送方向接收方传递了两个帧，但我们知道，实际上传递过去的是比特——即一堆1和0，作为接收方要怎么知道这堆1和0到底是一个还是两个或者三个甚至四个帧呢？

使用定界符

为了解决这个情况，我们需要在帧与帧之间使用定界符以区分不同的帧，PPP使用0x7E（01111110)作为这个定界符，即路由器检测到某个字节为0x7E就说明上个帧传输结束，开始下个帧的传输。但如果就这样的话似乎又会引起新的问题呢？

考虑这种情况：

我们的数据中存在0x7E，路由器就会把它误认为定界符，那岂不是会导致帧传输出现错误吗？

字节填充和零比特填充

要解决这个问题，最容易想到的方法就是对传输的数据进行“转义”——传输时发送方按规则对数据(如0x7E)进行修改，接收方反规则将数据恢复原样并交给网络层。而针对异步传输和同步传输，我们分别使用字节填充和零比特填充来修改数据。不过异步传输和同步传输又是什么呢？

异步传输和同步传输

异步传输将帧分成小组（如一个字节作为一个小组），以小组为单位进行传输，在小组与小组之间可以传递其他数据。同步传输则一口气将整个帧发送过去。

字节填充

当PPP使用异步传输时，我们使用0x7D（01111101）作为转义符，转义的规则如下：

把信息字段中出现的每一个0x7E字节转变为2字节序列(0x7D，0x5E)。
若信息字段中出现一个0x7D的字节(即出现了和转义字符一样的比特组合)，则把转义字符0x7D转变为2字节序列(0x7D，0x5D)。
若信息字段中出现ASCII码的控制字符(即数值小于0x20的字符)，则在该字符前面要加入一个0x7D字节，同时将该字符的编码加以改变。例如，出现0x03(在控制字符中是“传输结束”ETX)就要把它转变为2字节序列的(0x7D，0x31)。

其中一二点很好理解，分别对定界符和转义符进行修改（如果不理解第二点，考虑数据中出现0x7D,0x5E的情况），但为什么要对ASCII码中的控制字符也进行修改呢？

这是因为异步链路中，有些串行接口驱动程序或MODEM需要使用ASCII码中的控制字符，所以需要对这些字符进行转义处理。

不过大多数情况下并不是这个范围内的所有字符都作为控制字符，因此可以通过LCP（Link Control Protocol）与对端协商，本端将哪些字符作为控制字符处理，请对端将这些字符转义后发送。

LCP —— Link Control Protocol，一个用来建立、配置和测试数据链路链接的链路控制协议，非本篇介绍重点，详情请参阅书籍。

零比特填充

当PPP使用同步传输时（这种情况在SONET/SDH链路上使用PPP时出现），使用零比特填充来实现透明传输。

零比特填充相较字节填充要简单得多，0x7E的二进制表示是01111110，因此只要在每出现5个1时插入一个0就可以避免在数据中出现0x7E.

参考文献

谢希仁. 计算机网络（第7版）. 电子工业出版社. 2017
PPP协议0x7d用作转义字符时的过程

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