廣域網協議

負責路由器與路由器之間連接的數據鏈路層協議

廣域網協議是在OSI參考模型的最下面三層操作,定義了在不同的廣域網介質上的通信。主要用於廣域網的通信協議比較多,如:高級數據鏈路控制協議、點到點協議、數字數據網、綜合業務數字網、數字用戶線、X.25協議等等。

定義


廣域網協議指Internet上負責路由器與路由器之間連接的數據鏈路層協議。

常用的廣域網協議


常見廣域網協議及特點
PPP(Point to Point Protocol)、HDLC(High level Data Link Control)、frame-relay,X·25,slip。
PPP:點對點的協議,華為路由器默認封裝,是面向字元的控制協議。
HDLC:高級數據鏈路控制協議,Cisco路由器默認的封裝,是面向位的控制協議。
frame-relay:表示幀中繼交換網,它是x.25分組交換網的改進,以虛電路的方式工作。
SDLC:同步數據鏈路控制(SDLC)協議是一種 IBM 數據鏈路層協議,適用於系統網路體系結構(SNA)。

PPP協議


1、PPP協議的組成和特點
PPP協議是在SLIP基礎上開發的,解決了動態IP和差錯檢驗問題。
PPP協議包含數據鏈路控制協議LCP和網路控制協議NCP。
LCP協議提供了通信雙方進行參數協商的手段。
NCP協議使PPP可以支持IP、IPX等多種網路層協議及IP地址的自動分配。
PPP協議支持兩種驗證方式:PAP和CHAP。
2、PAP(Password Authentication Protocol)驗證
PAP驗證是簡單認證方式,採用明文傳輸,驗證只在開始聯接時進行。
驗證方式:
(1)被驗方先發起聯接,將username和Password一起發給主驗方。
(2)主驗方收到被驗方username和Password后,在資料庫中進行匹配,並回送ACK或NAK。
3、CHAP(Challenge-Handshake Authentication Protocol)驗證
CHAP是要求握手驗證方式,安全性較高,採用密文傳送用戶名。
主驗方和被驗方兩邊都有資料庫。
要求雙方的用戶名互為對方的主機名,即本端的用戶名等於對端的主機名,且口令相同。
驗證方式:
(1) 主驗方向被驗證方發送隨機報文,將自己的主機名一起發送。
(2) 被驗方根據主驗方的主機名在本端的用戶表中查找口令字,
將口令加密運算后加上自己的主機名及用戶名回送主驗方。
(3) 主驗方根據收到的被驗方的用戶名在本端查找口令字,根據驗證結果返回驗證結果。

HDLC協議


HDLC(High level Data Link Control)高級數據鏈路層控制協議。是Cisco的路由器
默認的封裝協議。
HDLC是面向位協議,用"數據位"定義欄位類型,而不用控制字元,通過幀中用"位"的組
合進行管理和控制。
幀格式為:
欄位:開始標誌 地址欄位 控制欄位 信息欄位 校驗序列 結束標誌
位長: 8 8*n 8 任意 16 8
欄位:F=01111110 A C I FCS F=01111110

幀中繼


企業網申請幀中繼時,局端提供DLCI號和接入的LMI類型,局端是DCE,客戶端是DTE。
設局端提供的虛電路號DLCI是16和17,本地管理類型介面LMI是Cisco。
設置內容:連接埠的IP地址,指定lmi類型,設置虛電路號。
例如:
Router(config)#int s0/0
Router(config-if)#ip address 172.l6.20.1 255.255.255.0
Router(config-if)#encap frame-relay
Router(config-if)#frame-relay lmi-type cisco
Router(config-if)#frame-relay dlci 16
如果在實驗室條件下配置幀中繼,要求用一個路由器做繼交換機switching。
Router(config)#frame-relay switching
當要求一點對多點時,可以使用子介面的幀中繼設置。

SDLC


SDLC:同步數據鏈路控制(Synchronous Data Link Control)
同步數據鏈路控制(SDLC)協議是一種 IBM 數據鏈路層協議,適用於系統網路體系結構(SNA)。
通過同步數據鏈路控制(SDLC)協議,數據鏈路層為特定通信網路提供了網路可定址單元(NAUs:Network Addressable Units)間的數據差錯釋放(Error-Free)功能。信息流經過數據鏈路控制層由上層往下傳送至物理控制層。然後通過一些介面傳送到通信鏈路。SDLC 支持各種鏈路類型和拓樸結構。應用於點對點和多點鏈接、有界(Bounded)和無界(Unbounded)媒體、半雙工(Half-Duplex)和全雙工(Full-Duplex)傳輸方式,以及電路交換網路和分組交換網路。
SDLC 支持識別兩類網路節點:主節點(Primary)和次節點(Secondary)。主節點主要控制其它節點(稱為次節點:Secondaries)的操作。主節點按照預先確定的順序選擇次節點,一旦選定的次節點已經導入數據,那麼它即可進行傳輸。同時主節點可以建立和拆除鏈路,並在運行過程中控制這些鏈路。主節點支配次節點,也就是說,次節點只有在主節點授權前提下才可以向主節點發送信息。
SDLC 主節點和次節點可以在四種配置中建立連接:
點對點(Point-to-Point):只包括兩個節點:一個主節點,一個次節點。
多點(Multipoint):包括一個主節點,多個次節點。
環(Loop):包括一個環形拓樸:連接起始端為主節點,結束端為次節點。通過中間次節點相互之間傳送信息以響應主節點請求。
集線前進(Hub Go-Ahead):包括一個 Inbound 通道和一個 Outbound 通道。主節點使用Outbound通道與次節點進行通信。次節點使用 Inbound 通道與主節點進行通信。通過每個次節點,Inbound 通道以菊花鏈(Daisy-Chained)格式回到主節點。
為適應不同環境,SDLC 具有一些派生類:
HDLC,一種 ISO 協議,適用於 x.25 網路;
LAPB,一種 ITU-T 協議,適用於 ISDN 網路;
LAPF,一種 ITU-T 協議,適用於幀中繼(Frame Relay)網路;
IEEE 802.2,通常指 LLC,具有三種類型,適用於區域網(Local Area Network);
QLLC,適用於在 X.25 網路上傳輸 SNA 數據。
協議結構
1 byte 1-2 bytes 1-2 bytes Variable 2 bytes 1 byte
Flag Address field Control field Data FCS Flag
Flag ― 啟動和終止差錯校驗。
Address ― 包括次站 SDLC 地址,表明幀來自於主站還是次站。
Control ― 使用3種不同格式,取決於使用的 SDLC 幀類型:
Information(I)frame ― 傳遞上層信息和一些控制信息。
Supervisory (S)frame ― 提供控制信息。S 幀可以請求和掛起傳輸、報告狀態、確認 I 幀接收。S 幀不包含信息幀(information field)。
Unnumbered (U)frame ― 支持控制目標,無編號。U 幀用於啟動次站。取決於 U 幀,其控制欄位可能為1位元組也可能為2位元組。有些 U 幀包含信息欄位。
Data ― 包含路徑信息單元(PIU)或交換識別(XID)信息。
Frame check sequence (FCS))― 優於結束標籤分隔符,通常指循環冗餘校驗(CRC)計算餘數。
SDLC(Software Development Life Cycle)
SDLC(軟體生命周期,軟體生存周期)是軟體的產生直到報廢的生命周期,周期內有問題定義、可行性分析、總體描述、系統設計、編碼、調試和測試、驗收與運行、維護升級到廢棄等階段,這種按時間分程的思想方法是軟體工程中的一種思想原則,即按部就班、逐步推進,每個階段都要有定義、工作、審查、形成文檔以供交流或備查,以提高軟體的質量。但隨著新的面向對象的設計方法和技術的成熟,軟體生命周期設計方法的指導意義正在逐步減少。
SDLC方法一般包括如下幾步:
1、評估現有系統。 (問題定義與規劃)
2、確定新系統的要求。 (需求分析)
3、設計提議的系統。 (軟體設計)
4、開發新系統。 (程序編碼)
5、新系統投入使用。 (軟體測試)
6、新系統完成以及運行一段時間后,需要進行徹底評估,並時刻進行嚴格維護。 (運行維護)