Ethernet II、PPP、HDLC 协议分析

一、 Ethernet II
       Ethernet II类型以太网帧的最小长度为64字节（6＋6＋2＋46＋4），最大长度为1518字节（6＋6＋2＋1500＋4）。其中前12字节分别标识出发送数据帧的源节点MAC地址和接收数据帧的目标节点MAC地址。
       接下来的2个字节标识出以太网帧所携带的上层数据类型，如16进制数0x0800代表IP协议数据，16进制数0x86dd代表IPv6协议数据，16进 制数0x809B代表AppleTalk协议数据，16进制数0x8138代表Novell类型协议数据等。
       在不定长的数据字段后是4个字节的帧校验序列（Frame. Check Sequence，FCS），采用32位CRC循环冗余校验对从"目标MAC地址"字段到"数据"字段的数据进行校验。
  以太网最小发送帧长为64字节，按照标准，10Mbps以太网采用中继器时，连接的最大长度是2500米，最多经过4个中继器，因此规定对10Mbps以 太网一帧的最小发送时间为51.2微秒。这段时间所能传输的数据为512位，因此也称该时间为512位时。这个时间定义为以太网时隙，或冲突时槽。512 位＝64字节，这就是以太网帧最小64字节的原因。现在基本上都是交换机或路由器直接连接计算机，集线器连接很少存在了，在交换机或路由器直接连接计算机 时每个计算机与设备之间都是一个独立的冲突域，是不会产生冲突的，因此，此时发送长度小于64字节的帧理论上是可以的，但为了遵循原有标准，考虑到有些集 线器设备依旧在使用，因此保持最小帧长64字节不变。

二、 PPP
        点对点协议（PPP）为在点对点连接上传输多协议数据包提供了一个标准方法。PPP 最初设计是为两个对等节点之间的 IP 流量传输提供一种封装协议。在 TCP-IP 协议集中它是一种用来同步调制连接的数据链路层协议（OSI 模式中的第二层），替代了原来非标准的第二层协议，即 SLIP。除了 IP 以外 PPP 还可以携带其它协议，包括 DECnet 和 Novell 的 Internet 网包交换（IPX）。
PPP（点到点协议）是为在同等单元之间传输数据包这样的简单链路设计的链路层协议。这种链路提供全双工操作，并按照顺序传递数据包。设计目的主要是用来通过拨号或专线方式建立点对点连接发送数据，使其成为各种主机、网桥和路由器之间简单连接的一种共通的解决方案。
点对点协议（PPP）为在点对点连接上传输多协议数据包提供了一个标准方法。PPP 最初设计是为两个对等节点之间的 IP 流量传输提供一种封装协议。在 TCP-IP 协议集中它是一种用来同步调制连接的数据链路层协议（OSI 模式中的第二层），替代了原来非标准的第二层协议，即 SLIP。除了 IP 以外 PPP 还可以携带其它协议，包括 DECnet和 Novell的Internet 网包交换（IPX）。

三、 HDLC
        HDLC——面向比特的同步协议：High Level Data Link Control（高级数据链路控制规程）。 HDLC是面向比特的数据链路控制协议的典型代表，该协议不依赖于任何一种字符编码集；数据报文可透明传输，用于实现透明传输的“0比特插入法”易于硬件实现；全双工通信，有较高的数据链路传输效率；所有帧采用CRC检验，对信息帧进行顺序编号，可防止漏收或重发，传输可靠性高；传输控制功能与处理功能分离，具有较大灵活性。
帧信息的分段
        SDLC/HDLC的一帧信息包括以下几个字段（Field），所有字段都是从最低有效位开始传送。
SDLC/HDLC标志字符
SDLC/HDLC协议规定，所有信息传输必须以一个标志字符开 始，且以同一个字符结束。这个标志字符是01111110，称标志字段（F）。从开始标志到结束标志之间构成一个完整的信息单位，称为一帧 （Frame）。所有的信息是以帧的形式传输的，而标志字符提供了每一帧的边界。接收端可以通过搜索"01111110"来探知帧的开头和结束，以此建立帧同步。

地址字段和控制字段
        在标志字段之后，可以有一个地址字段A（Address）和一个控制字段C（Contro1）。地址字段用来规定与之通信的次站的地址。控制字段可规定若干个命令。 SDLC规定A字段和C字段的宽度为8位。HDLC则允许A字段可为任意长度，C字段为8位或16位。接收方必须检查每个地址字节的第一位，如果 为"0"，则后边跟着另一个地址字节；若为"1"，则该字节就是最后一个地址字节。同理，如果控制字段第一个字节的第一位为"0"，则还有第二个控制字段 字节，否则就只有一个字节。

信息场
跟在控制字段之后的是信息字段（Information）。信息字段包含有要传送的数据，亦成为数据字段。并不是每一帧都必须有信息字段。即信息字段可以为0，当它为0时，则这一帧主要是控制命令。
帧校验字段
        紧跟在信息字段之后的是两字节的帧校验字段，帧校验字段称为FC（Frame Check）字段， 校验序列FCS（Frame check Sequence）。SDLC/HDLC均采用16位循环冗余校验码CRC （Cyclic Redundancy Code），其生成多项式为CCITT多项式X^16+X^12+X^5+1。除了标志字段和自动插入的"0"位外，所有的信息都参加CRC计算。 CRC的编码器在发送码组时为每一码组加入冗余的监督码位。接收时译码器可对在纠错范围内的错码进行纠正，对在校错范 围内的错码进行校验，但不能纠正。超出校、纠错范围之外的多位错误将不可能被校验发现 。