So analysieren Sie die Datenverbindungsprotokolle HDLC und PPP

1. Häufig verwendete Datenverbindungsprotokolle (HDLC, PPP)

(1) Die Idee der Protokollanalyse

Schritt 1: Verstehen Sie den Überblick über das Protokoll, kennen Sie den Zweck und die grundlegenden Merkmale dieses Protokolldesigns

Schritt 2: Das Format der Protokolldateneinheit (Rahmen für die Datenverbindungsschicht) ist der wichtigste Anhaltspunkt für die Untersuchung der spezifischen Implementierung des Protokolls.

Schritt 3: Wie löst das Protokoll praktische Probleme?

(2) HDLC-Protokoll (Advanced Data Link Control Procedure) (bitorientiertes Protokoll)

Das HDLC-Protokoll ist ein bitorientiertes Protokoll, das hauptsächlich die Verbindungsverwaltung, Adressierung, Rahmensynchronisation und Fehlerkontrolle der Datenverbindungsschicht löst und Flusskontrolle haben zwei Eigenschaften: ausgeglichenes System und unausgeglichenes System.

1. Die Zusammensetzung von HDLC:

Rahmenstruktur (Syntax)

Verfahrenselemente (Syntax)

Regeltyp (Semantik)

Verwenden Sie die HDLC-Syntax, um eine Vielzahl von Verbindungsschichtprotokollen mit unterschiedlichen Betriebseigenschaften zu definieren.

2. Beschreibung von HDLC

HDLC schlägt bei der Beschreibung drei Konzeptebenen vor:

(1) Klassifizierung aller an der Kommunikation beteiligten Knoten (Datenstationen): Primärstation, Sekundärstation, kombinierte Station.

Bei der früheren zentralisierten Steuerung von Online-Systemen mit mehreren Terminals, die sich auf einen einzelnen Prozessor konzentrierten, erschienen die Primärstation und die Sekundärstation paarweise, aber für die aktuelle verteilte Struktur (z. B. ein Paketvermittlungsnetzwerk) sind alle Standorte alle kombiniert Websites.

(2) Linktyp: ausgewogen, unausgeglichen.

Die zentralisierte Steuerung gehört zum unausgeglichenen Typ, während die verteilte Steuerung zum ausgeglichenen Typ gehört

(3) Betriebsmodus: regulärer Reaktionsmodus, asynchroner Reaktionsmodus, asynchroner Ausgleichsmodus

Für den ausgeglichenen Typ gibt es nur den asynchronen Ausgleich Das heißt, jeder Standort sendet seine Kommunikation unabhängig und ist ein autonomes System. Für den unsymmetrischen Typ, der aus einer Primärstation und einer Sekundärstation besteht, gibt es einen formalen Antwortmodus, d. h. die Sekundärstation muss von der Primärstation gesteuert werden und kann ohne die Erlaubnis der Primärstation keine Datenübertragung initiieren. Im asynchronen Antwortmodus kann die Sekundärstation die Datenübertragung aktiv initiieren.

3. Format der HDLC-Protokolldateneinheit (Frameformat)

(1) Flag-Feld: Das Frame-First-Feld und das Frame-Tail-Feld bestehen inhaltlich aus „01111110“, das zur Aufteilung verwendet wird der Rahmen Startposition und Endposition

(2) Adressfeld: Es weist zwei Mängel auf: Erstens gab es nur eine Adresse (Terminaladresse), da es für ein Online-System mit mehreren Terminals und einem einzigen Prozessor konzipiert war Anwendbar auf aktuelle verteilte Computersysteme. Zweitens beträgt die Adresse nur 8 Bit, was bedeutet, dass sie nur bis zu 256 Knoten darstellen kann.

(3) Informationsfeld: Der Benutzerdatenteil der Protokolldateneinheit, die Länge ist variabel, beträgt jedoch im Allgemeinen 1500 Byte.

(4) Rahmenprüfsequenz: Verwenden Sie die CRC-Prüfmethode.

(5) Informationsrahmen: Der Absender verwendet beim Senden von Daten ein Schiebefensterprotokoll mit fester Größe (die Fenstergröße ist auf 7 festgelegt)

4 ​​Typ des HDLC-Rahmens

Rahmentyp: (1) Informationsrahmen: Ersetzt die obere Schicht Frames, die von Entitäten zum Übertragen von Daten verwendet werden

(2) Überwachungsframes: zur Fehlerkontrolle und Flusskontrolle

(3) Nicht sequenzierte Frames: Link-Management-Steuerung, verantwortlich für die Aushandlung, wie die beiden Parteien kommunizieren und wie der Kanal verwendet wird

(3) Protokoll-Engineering-Design

1. Protokollbeschreibung (Anforderungsanalyse, funktionales Design): Im Allgemeinen ist eine Beschreibung in natürlicher Sprache nicht erforderlich (Redundanz, Mehrdeutigkeit und schlechte Struktur). Es wird in Form einer endlichen Zustandsmaschine (FSM), eines Petrinetzes usw. beschrieben. 2. Protokollüberprüfung (ob der Protokollarbeitsmodus alle in der Netzwerkumgebung auftretenden Probleme berücksichtigt und ob er normal funktionieren kann) 3. Protokolltest: Konsistenztests, Interoperabilitätstests, Leistungstests

4. Finite-State-Machine: Sie geht davon aus, dass jedes Protokoll verschiedene Zustände im Netzwerk beschreiben soll und die Zustände begrenzt sind.

(1) Die endliche Zustandsmaschine ist ein Vier-Tupel (S, M, I, T)

S ist die Menge der Zustände, M ist die Menge der Etiketten, I ist die Menge der Zustände und T ist die Reihe von Übergängen

Die Grundidee ist: Wenn ein Übergang auftritt, wandert er von einem Zustand in einen anderen, und die Ursache des Übergangs sind Befehle von Benutzern, das Eintreffen von Informationen, interne Zeitüberschreitungen und andere Ereignisse

(2) Statusbeispiel: Kanal hat falsches Simplex-Stopp- und Warteprotokoll

Verwenden Sie Triple-XYZ, um den Status darzustellen: XYZ

0 (zeigt an, dass der Frame mit der Sequenznummer 0 übertragen wird),

1 (zeigt an, dass der Frame mit der Sequenznummer 1 übertragen wird),

A (der Kanal sendet einen Antwortrahmen)

oder - (null) (zeigt an, dass der Kanal keine Daten überträgt oder die übertragenen Daten falsch sind)

Sein Anfangszustand ist 000

(3) Vorteile : einfach und klar, relativ genau

Nachteile: Bei komplexen Protokollen nimmt die Anzahl der Ereignisse und Zustände zu, was die Verarbeitung erschwert.

5, perti net

(1) Elemente:

Position: Beschreiben Sie den Systemzustand, dargestellt durch einen Kreis

Übergang: Beschreiben Sie das Ereignis, das den Systemzustand ändert, dargestellt durch ein Rechteck oder Liniensegment

Bogen: Beschreiben Sie den Zustand und die Ereignisse. Die Beziehung zwischen ihnen, einschließlich des Eingangsbogens und des Ausgangsbogens, wird durch einen gerichteten Bogen dargestellt.是 Schwarze Flecken: Markieren Sie, was derzeit die in der Abbildung gezeigte PRETI-Beschreibung ist. Das größte Merkmal ist, dass das größte Merkmal drei verschiedene Zustände beschreiben kann

(4) Daten der Internet-Link-Schicht

1. Zwei Hauptsituationen der Punkt-zu-Punkt-Kommunikation (die wichtigsten Situationen, in denen das Internet funktioniert):

(1) Router zu Router:

(2) DFÜ-Internetzugang über ein Modem oder Verbindung zu einem Zugriffsserver

Methoden für den Zugriff auf das INTERNET: DFÜ-Zugriff (wenn ein Benutzer eine Verbindung zum Internet herstellen möchte, ist ein Router oder Host damit verbunden und muss für den Zugriff eine Verbindung beantragen), Standleitungszugriff (die Leitung ist offen). in Echtzeit, und die Daten können ohne Übertragung vervollständigt werden)

2. SLIP (Serial LINE IP Serial Line IP Protocol)

Dieses Protokoll wurde 1984 vorgeschlagen. Es sendet das ursprüngliche IP-Datenpaket und begrenzt es durch ein Markierungsbyte (0Xc0) und verwendet die Zeichenfülltechnologie. Die Hauptprobleme bestehen darin, dass es keine Fehlerprüfung bietet, nur IP-Protokolle unterstützt und IP-Adressen nicht dynamisch zugewiesen werden können, keine Authentifizierung unterstützt und nicht mehr mit mehreren Versionen kompatibel ist.

3. PPP-Protokoll (Point-to-Point Protocol) (RFC 1661 16621663)

(1) Funktionen: Fehlerprüfung bereitstellen, mehrere Protokolle unterstützen, dynamische IP-Adressen zulassen, Identitätsauthentifizierung unterstützen

(2) und Der Unterschied Der Vorteil von SLIP besteht darin, dass keine Original-IP-Datenpakete gesendet werden, sondern in Frame-Bit-Einheiten übertragen werden.

(3) Um die Anpassungsfähigkeit und Flexibilität des Protokolls zu erhöhen, ist das PPP-Protokoll in zwei Teile unterteilt. Ein Teil ist das Verbindungssteuerungsprotokoll LCP (LinkControl Protocol), mit dem verschiedene Dienste der physikalischen Schicht eingerichtet und getestet werden können , wodurch diese Daten erstellt werden können. Die Verbindungsschicht kann umfangreichere Typen unterstützen

​​​​​​​ (5) Frame-Format: PPP-Protokoll-Frame-Format und HDLC-Protokoll-Frame-Format Im Wesentlichen gleich, es gibt jedoch zwei Unterschiede: Erstens ist das HDLC-Protokoll bitorientiert, während das PPP-Protokoll zeichenorientiert ist. orientiert, was erfordert, dass alle kommunizierenden Knoten den ASCII-Zeichensatz unterstützen; zweitens ist das PPP-Protokoll eine vereinfachte Version von HDLC:

(1) Die Trennzeichen am Anfang und Ende des Rahmens sind die gleichen wie beim HDLC-Protokoll (00111111 ),

(2) Das Adressfeld reserviert 8 Bits (8 1s), für die keine Adresse erforderlich ist (die Anwendungsumgebung entspricht einem Link Zwei Abschnitte, keine Adresse erforderlich)

(3) Steuerfeld (nicht sequenzierter Rahmen)

(4) Protokollfeld: Auf welchen Anwendungsprozess nach Abschluss der Verarbeitung zur Verarbeitung verwiesen wird (IP/IPX...)

(5) Nettonutzlastfeld: Standard ist 1500 Bytes (6) Prüfsummenfeld: 2 oder 4 Bytes

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonSo analysieren Sie die Datenverbindungsprotokolle HDLC und PPP. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!