Ethernet II、PPP、HDLC 協議分析

一、 Ethernet II
       Ethernet II類型以太網幀的最小長度為64字節（6＋6＋2＋46＋4），最大長度為1518字節（6＋6＋2＋1500＋4）。其中前12字節分別標識出發送數據幀的源節點MAC地址和接收數據幀的目標節點MAC地址。
       接下來的2個字節標識出以太網幀所攜帶的上層數據類型，如16進制數0x0800代表IP協議數據，16進制數0x86dd代表IPv6協議數據，16進 制數0x809B代表AppleTalk協議數據，16進制數0x8138代表Novell類型協議數據等。
       在不定長的數據字段后是4個字節的幀校驗序列（Frame. Check Sequence，FCS），采用32位CRC循環冗余校驗對從"目標MAC地址"字段到"數據"字段的數據進行校驗。
  以太網最小發送幀長為64字節，按照標準，10Mbps以太網采用中繼器時，連接的最大長度是2500米，最多經過4個中繼器，因此規定對10Mbps以 太網一幀的最小發送時間為51.2微秒。這段時間所能傳輸的數據為512位，因此也稱該時間為512位時。這個時間定義為以太網時隙，或沖突時槽。512 位＝64字節，這就是以太網幀最小64字節的原因。現在基本上都是交換機或路由器直接連接計算機，集線器連接很少存在了，在交換機或路由器直接連接計算機 時每個計算機與設備之間都是一個獨立的沖突域，是不會產生沖突的，因此，此時發送長度小于64字節的幀理論上是可以的，但為了遵循原有標準，考慮到有些集 線器設備依舊在使用，因此保持最小幀長64字節不變。

二、 PPP
        點對點協議（PPP）為在點對點連接上傳輸多協議數據包提供了一個標準方法。PPP 最初設計是為兩個對等節點之間的 IP 流量傳輸提供一種封裝協議。在 TCP-IP 協議集中它是一種用來同步調制連接的數據鏈路層協議（OSI 模式中的第二層），替代了原來非標準的第二層協議，即 SLIP。除了 IP 以外 PPP 還可以攜帶其它協議，包括 DECnet 和 Novell 的 Internet 網包交換（IPX）。
PPP（點到點協議）是為在同等單元之間傳輸數據包這樣的簡單鏈路設計的鏈路層協議。這種鏈路提供全雙工操作，并按照順序傳遞數據包。設計目的主要是用來通過撥號或專線方式建立點對點連接發送數據，使其成為各種主機、網橋和路由器之間簡單連接的一種共通的解決方案。
點對點協議（PPP）為在點對點連接上傳輸多協議數據包提供了一個標準方法。PPP 最初設計是為兩個對等節點之間的 IP 流量傳輸提供一種封裝協議。在 TCP-IP 協議集中它是一種用來同步調制連接的數據鏈路層協議（OSI 模式中的第二層），替代了原來非標準的第二層協議，即 SLIP。除了 IP 以外 PPP 還可以攜帶其它協議，包括 DECnet和 Novell的Internet 網包交換（IPX）。

三、 HDLC
        HDLC——面向比特的同步協議：High Level Data Link Control（高級數據鏈路控制規程）。 HDLC是面向比特的數據鏈路控制協議的典型代表，該協議不依賴于任何一種字符編碼集；數據報文可透明傳輸，用于實現透明傳輸的“0比特插入法”易于硬件實現；全雙工通信，有較高的數據鏈路傳輸效率；所有幀采用CRC檢驗，對信息幀進行順序編號，可防止漏收或重發，傳輸可靠性高；傳輸控制功能與處理功能分離，具有較大靈活性。
幀信息的分段
        SDLC/HDLC的一幀信息包括以下幾個字段（Field），所有字段都是從最低有效位開始傳送。
SDLC/HDLC標志字符
SDLC/HDLC協議規定，所有信息傳輸必須以一個標志字符開 始，且以同一個字符結束。這個標志字符是01111110，稱標志字段（F）。從開始標志到結束標志之間構成一個完整的信息單位，稱為一幀 （Frame）。所有的信息是以幀的形式傳輸的，而標志字符提供了每一幀的邊界。接收端可以通過搜索"01111110"來探知幀的開頭和結束，以此建立幀同步。

地址字段和控制字段
        在標志字段之后，可以有一個地址字段A（Address）和一個控制字段C（Contro1）。地址字段用來規定與之通信的次站的地址。控制字段可規定若干個命令。 SDLC規定A字段和C字段的寬度為8位。HDLC則允許A字段可為任意長度，C字段為8位或16位。接收方必須檢查每個地址字節的第一位，如果 為"0"，則后邊跟著另一個地址字節；若為"1"，則該字節就是最后一個地址字節。同理，如果控制字段第一個字節的第一位為"0"，則還有第二個控制字段 字節，否則就只有一個字節。

信息場
跟在控制字段之后的是信息字段（Information）。信息字段包含有要傳送的數據，亦成為數據字段。并不是每一幀都必須有信息字段。即信息字段可以為0，當它為0時，則這一幀主要是控制命令。
幀校驗字段
        緊跟在信息字段之后的是兩字節的幀校驗字段，幀校驗字段稱為FC（Frame Check）字段， 校驗序列FCS（Frame check Sequence）。SDLC/HDLC均采用16位循環冗余校驗碼CRC （Cyclic Redundancy Code），其生成多項式為CCITT多項式X^16+X^12+X^5+1。除了標志字段和自動插入的"0"位外，所有的信息都參加CRC計算。 CRC的編碼器在發送碼組時為每一碼組加入冗余的監督碼位。接收時譯碼器可對在糾錯范圍內的錯碼進行糾正，對在校錯范 圍內的錯碼進行校驗，但不能糾正。超出校、糾錯范圍之外的多位錯誤將不可能被校驗發現 。