透明传输.ppt

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1、数据透明传输技术 n 转义字符填充法n 零比特填充法n 采用特殊的信号与编码法n 确定数据长度法概念n数据透明传输就是用户不受协议中的任何限制，可随机地传输任意比特编码的信息。n用户可以完全不必知道协议中所规定的结束段的比特编码或者其他的控制字符。转义字符填充法 nSLIP协议SLIP(SerialLineInternetProtocol)是一个简单的面向字符的协议，早在1984年就已经开始使用。它的规则只有三个，如图所示。(1)在每一个IP数据报的首尾各加上一个特殊的标志字节END，封装成为SLIP帧。标识字节END的编码为(0 xC0)，这里的0 x代表“十六进制”。相当于二进制的1100

2、0000。(2)如果在IP数据报中的某一个字节恰好与标识字节END的编码(0 xC0)一样，就要将这一个字节更换成(0 xDB,0 xDC)这样的2字节序列。这里的特殊字符(0 xDB)称为SLIP转义字符。(3)如果在IP数据报中的某一个字节恰好与SLIP转义字符(0 xDB)一样，则将其更换为(0 xDB,0 xDD)2字节序列。SLIP协议的缺点(1)SLIP没有差错检测的功能。如果一个SLIP帧在传输中出了差错，就只能靠高层来进行纠正。(2)通信的每一方必须事先知道对方的IP地址。这对拨号入网的用户是很不方便的。(3)SLIP仅支持IP，而不支持其他的协议。(4)SLIP并未成为Int

3、ernet的标准协议。因此目前存在着多种互不兼容的版本，影响了不同网络的互连SLIP主要用于低速(不超过19.2kb/s)的交互性业务。为了提高数据传输的效率，又提出了一种CSLIP(CompressedSLIP),即压缩的SLIP。它可将40字节的额外开销(即20字节的TCP首部和20字节的IP首部)压缩到3或5个字节。压缩基于这样的考虑：在一连串的分组中，一定会有很多的首部字段是相同的。如某一段和前个分组中的相应字段是一样的，就可不发送这个字段。如这一字段与前个分组中的相应字段不同，就可只发送改变的部分。CSLIP大大地改善了交互响应的时间。PPP协议n用户接入Internet，在传送数据

4、时都需要有数据链路层协议，其中最为广泛的是串行线路网际协议（SLIP）和点对点协议（PPP）。n由于SLIP具有仅支持IP等缺点，主要用于低速（不超过19.2kbit/s）的交互性业务，它并未成为Internet的标准协议。为了改进SLIP，人们制订了点对点PPP（Point-to-PointProtocol）。PPP帧格式帧格式 nPPP是面向字符的n标志字段F为0 x7E（0 x表示7E），地址字段A和控制字段C都是固定不变的，分别为0 xFF、0 x03。nPPP协议不是面向比特的，因而所有的PPP帧长度都是整数个字节。n2个字节的协议字段：协议字段不同，后面的信息字段类型就不同。如：0

5、 x0021信息字段是IP数据报0 xC021信息字段是链路控制数据LCP0 x8021信息字段是网络控制数据NCP0 xC023信息字段是安全性认证PAP0 xC025信息字段是LQR0 xC223信息字段是安全性认证CHAPn当信息字段中出现和标志字段一样的比特0 x7E时，就必须采取一些措施。因PPP协议是面向字符型的，所以使用一种特殊的字符填充。n将信息字段中出现的每一个0 x7E字节转变成2字节序列（0 x7D，0 x5E）。若信息字段中出现一个0 x7D的字节，则将其转变成2字节序列（0 x7D，0 x5D）。若信息字段中出现ASCII码的控制字符，则在该字符前面要加入一个0 x7

6、D字节。这样做的目的是防止这些表面上的ASCII码控制字符被错误地解释为控制字符。PPP协议nPPP帧n标志位：01111110、，16进制表示为7Ehn信息段中出现7E，则转义为7D5En信息段中出现7D，则转义为7D5Dn信息段中出现ASCII码控制字符的比特编码（即小于2Oh）则在该字符前面是一个7DnHDLC的帧结构零比特填充法 8bit 888168标志F地址A控制C信息I帧校验序列FCS标志F校验区间透明传输区间HDLC帧各字段的含义帧各字段的含义 标志标志F：是一特定的8比特组合，用来标志一帧开始和结束，还可作填充信号；地址地址A：8比特组合，用于表明通信站的地址；控制控制C：用

7、于标识帧的类型和功能，使对方站能够执行特定的操作；另外还给出发帧的顺序编号，表明帧的前后顺序，防止传送时丢失帧或出现重复帧；信息信息I：存放要传输的数据信息；帧校验序列帧校验序列FCS：任何类型的帧都包含循环冗余检验序列，校验范围是整个帧的内容。8bit 888168标志F地址A控制C信息I帧校验序列FCS标志FHDLC保证数据透明传输的方法保证数据透明传输的方法n位填充技术：发送时，发送站监测标志之间的比特序列，当发现有5个连续的1时，就插入一个0，这保证了除标志F外帧内没有多于5个1的比特序列。接收时，接收才对标志之后的比特序列进行检测，如果发现5个1比特，其后如果为0，则将之删除。nHD

8、LC的帧n数据中某一段的比特组合q010111110011111100111111100n发送端遇到5个1插0后再发送q010111110001111101001111101100n接收端将5个1后的0删除，恢复原样q010111110011111100111111100零比特填充法 8bit 888168标志F地址A控制C信息I帧校验序列FCS标志F校验区间透明传输区间采用特殊的信号与编码法nIEEE802.3标准：CSMA/CDn不必有结束符字段，也不必有数据长度CSMA/CD简单原理简单原理 n在网络中，任何一个工作站在发送信息前，要侦听一下网络中有无其它工作站在发送信号，如无则立即发送

9、，如有，即信道被占用，此工作站要等一段时间再争取发送权。nIEEE802.3标准确定的CSMA/CD检测冲突的方法是：当一个工作站开始占用信道进行发送信息时，再用碰撞检测器继续对网络检测一段时间，即一边发送，一边监听，把发送的信息与监听的信息进行比较，如结果一致，则说明发送正常，抢占总线成功，可继续发送。如结果不一致，则说明有冲突，应立即停止发送。等待一随机时间后，再重复上述过程进行发送。采用特殊的信号与编码法nIEEE802.5标准：令牌环n违例的曼彻斯特码起始接入控制结束起始接入控制控制帧目的地址源地址数据FCS结束帧状态令牌帧非令牌帧帧起始标志帧结束标志V1 V0 0 V1 V0 0 0

10、 0V1 V0 1 V1 V0 1 0 0令牌环令牌环 原理原理n使用一个称之为“令牌”的控制标志(令牌是一个二进制数的字节，它由“空闲”与“忙”两种编码标志来实现，既无目的地址，也无源地址)。n当无信息在环上传送时，令牌处于“空闲”状态，它沿环从一个工作站到另一个工作站不停地进行传递。n当某一工作站准备发送信息时，就必须等待，直到检测并捕获到经过该站的令牌为止，然后，将令牌的控制标志从“空闲”状态改变为“忙”状态，并发送出一帧信息。n其他的工作站随时检测经过本站的帧，当发送的帧目的地址与本站地址相符时，就接收该帧，待复制完毕再转发此帧，直到该帧沿环一周返回发送站，并收到接收站指向发送站的肯定

11、应答信息时，才将发送的帧信息进行清除，并使令牌标志又处于“空闲”状态，继续插入环中。n当另一个新的工作站需要发送数据时，按前述过程，检测到令牌，修改状态，把信息装配成帧，进行新一轮的发送。IEEE 802.4 令牌总线n令牌总线媒体访问控制访问是将局域网物理总线的站点构成一个逻辑环，每一个站点都在一个有序的序列中被指定一个逻辑位置，序列中最后一个站点的后面又跟着第一个站点。每个站点都知道在它之前的前趋站和在它之后的的后继站标识。n可以看出，在物理结构上它是一个总线结构局域网，但是在逻辑结构上，又成了一种环形结构的局域网。和令牌环一样，站点只有取得令牌，才能发送帧，而令牌在逻辑环上依次(A-B-

12、C-D-A)循环传递。n在正常运行时，当站点做完该做的工作或者时间终了时，它将令牌传递给逻辑序列中的下一个站点。n从逻辑上看，令牌是按地址的递减顺序传送至下一个站点的。n从物理上看，带有目的的令牌帧广播到总线上所有的站点的，当目的站点识别出符合它的地址，即把该令牌帧接收。n注意，总线上站点的实际顺序与逻辑顺序并无对应关系。IEEE 802.4 MAC帧格式帧格式 n帧校验序列FCS使用32位CRC码，校验范围为SD与ED之间的帧内容。数据字段有三类，即LLC协议数据单元，MAC管理数据和用于MAC控制帧的数据。在SD和ED之间的字节数应少于8191。另外还有异常终止序列格式，仅由SD和ED两个字节组成。确定长度法版本首部长度首部长度服务类型总长度总长度标识标 志段 偏 移寿 命协 议首部检验和源IP地址目的IP地址长度可变的任选字段填 充数据源端口目的端口长长 度度检验和数 据固定长度法GFCVPIVPIVCIVCIVCIPTRESCLPHEC数据VPIVCIVCIVCIVCIPTRESCLPHEC数据