广域网协议之PPP，HDLC

这是我在CSDN上的第100篇原创博客，虽然并没多少人看，但是在写的过程中，自己对问题的思考有了进一步的提升。如果别人看到，并因此而理解了一个问题，也算是一种收获吧！

本篇主要总结广域网的两个协议，这两个协议我在看的时候总是想快速跳过去，不想深入了解，因此写文字总结的形式放慢脚步，仔细思考一下。

PPP协议–面向字节

Point-to-Point Protocol
PS：点对点，不是CSMA/CD，因此没有最短帧的概念

组成

链路控制协议LCP
网路控制协议NCP
将IP数据报封装到串行链路的解决方案:IP数据报是PPP帧的信息部分

帧格式

首尾各用一个字节7EH(or 0111,1110)表示界。地址字段A，也是一个字节，规定为FFH,控制字段一个字节，规定为03H，首部除了FAC三个字节外，还用2字节表示协议类型字段。首部过完是信息字段，可以有0~1500字节大小的帧。因为没有最小帧长的困惑，所以比较自由一些。

尾部是两个部分，首先，发完了帧当然需要验货一次：FCS,2字节的循环冗余检验。这里的FCS要检验A,C,协议字段，信息。在局域网的MAC帧是4字节的FCS，这里也是一个区别，最后也是一个字节的F字段，即7EH。

Tips:

PPP提供差错检测不提供纠错机制，是不可靠的传输协议，因为不用序号也不用确认机制。
仅仅支持点对点通信，不支持多点通信
只支持全双工链路
PPP的两端可以是不同的网络层协议
PPP 面向字节，信息字段出现和标志字段一致的比特组合，有两种应对机制：字节填充或比特填充。
- 如果是异步，字节填充
- 如果是同步，比特填充
软件实现

HDLC协议–面向比特

High-level Data Link Control
下面是各种夸这个协议的优美的。

夸一夸HDLC

该协议不依赖于任何一种字符编码集，数据报文可以透明传输，用于实现透明传输的方法是0比特插入法，易于硬件的实现；全双工通信，CRC检验，且对帧进行顺序编号，防止漏发或者重发，可靠性高；传输控制功能与处理功能分离，较为灵活。

HDLC的适用场景：非平衡配置和平衡配置
非平衡配置：一个主站控制整个链路的工作
平衡配置：两端都是复合站，平等的发起数据传输

站是什么

HDLC中有三种站：主站，从站和复合站

主站：发命令帧
从站：发响应帧，听命于主站
复合站：可以发命令也可以发响应帧

数据操作方式

共三种：

正常响应方式：非平衡结构的操作方式。主站向从站传输数据，从站响应传输，从站只有在主站许可后才尽行响应。
异步平衡传输：平衡结构的操作。
异步响应方式：非平衡结构的操作方式。从站不必等到主站同意，就可以进行响应传输。

HDLC帧格式

除了少了协议字段，其他几乎与PPP相同。

0比特填充法：信息字段中连续的5个1就在后面插一个0.
帧格式也是FAC+信息字段+FCS(2字节)+F

这里的AC不是固定为FFH,03H就OK的，有更复杂的控制。

A:共8位，非平衡的方式中，写入从站的地址；平衡方式中，写的是应答站的地址
C:8位，非常精细的控制。共三大类，主要看第一、二位的数据：

信息帧(I)：0XXXXXXX，用于传输数据信息，或使用捎带技术对数据进行确认
监督帧(S)：10XXXXXX，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
无编号帧：11XXXXXX，用于提供对链路的建立，拆除等多种控制功能。

二者的综合对比

PPP面向字节，HDLC面向比特
PPP帧多一个2字节的协议字段，当协议字段是0x0021时，表示信息字段数据是IP数据报。
PPP不使用序号和确认机制，只保证无差错接收，硬件进行CRC检验，端到端的差错检测由高层协议负责。HDLC协议的信息帧使用编号和确认机制，提供可靠传输。

但是HDLC设计这么巧妙，还保证可靠传输，现在几乎不用了。因为链路如果本身够可靠，这里的可靠控制就太耗时了，成本太高，没有PPP快捷。因此现在PPP才是更广泛应用的协议。
以上。