解析PPP、Ethernet II、與HDLC協(xié)議

            網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合。它規(guī)定了通信時信息必須采用的格式和這些格式的意義。

            大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)都采用分層的體系結(jié)構(gòu)，每一層都建立在它的下層之上，向它的上一層提供一定的服務(wù)，而把如何實現(xiàn)這一服務(wù)的細(xì)節(jié)對上一層加以屏蔽。一臺設(shè)備上的第 n層與另一臺設(shè)備上的第n層進(jìn)行通信的規(guī)則就是第n層協(xié)議。在網(wǎng)絡(luò)的各層中存在著許多協(xié)議，接收方和發(fā)送方同層的協(xié)議必須一致，否則一方將無法識別另一方發(fā)出的信息。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)上各種設(shè)備能夠相互交換信息。

            ppp協(xié)議（點到點協(xié)議）屬于網(wǎng)絡(luò)接口層，主要用于撥號接入Internet的場合。）PPP具有動態(tài)分配IP地址的能力，允許在連接時刻協(xié)商IP地址；具有錯誤檢測以及糾錯能力，支持?jǐn)?shù)據(jù)壓縮；為了建立點對點鏈路通信，PPP 鏈路的每一端，必須首先發(fā)送 LCP 包以便設(shè)定和測試數(shù)據(jù)鏈路。在鏈路建立，LCP 所需的可選功能被選定之后，PPP 必須發(fā)送 NCP 包以便選擇和設(shè)定一個或更多的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。一旦每個被選擇的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議都被設(shè)定好了，來自每個網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的數(shù)據(jù)報就能在鏈路上發(fā)送了PPP是面向字符的，HDLC是面向位的。ppp幀格式如下：

    其首尾兩個7E為幀定界標(biāo)志，取值固定為7E；FF為地址字段，由于點到點鏈路的端點唯一，所以該字段設(shè)為FF;03（C）為控制字段，包含了幀類型和序號等信息；FCS是幀校驗字段，用于檢測是否有差錯；

                ppp協(xié)議規(guī)定有用于建立、配置和測試ppp協(xié)議的LCP(鏈路控制協(xié)議)；用wireshark撲捉的數(shù)據(jù)包如下圖：

   HDLC協(xié)議

    HDLC是面向比特的數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議的典型代表，該協(xié)議不依賴于任何一種字符編碼集；數(shù)據(jù)報文可透明傳輸，用于實現(xiàn)透明傳輸?shù)摹?比特插入法”易于硬件實現(xiàn)；全雙工通信，有較高的數(shù)據(jù)鏈路傳輸效率；所有幀采用CRC檢驗，對信息幀進(jìn)行順序編號，可防止漏收或重發(fā)，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。SDLC/HDLC協(xié)議規(guī)定，所有信息傳輸必須以一個標(biāo)志字符開始，且以同一個字符結(jié)束。這個標(biāo)志字符是01111110，稱標(biāo)志字段（F）。從開始標(biāo)志到結(jié)束標(biāo)志之間構(gòu)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?shù)?，而?biāo)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(jié)束，以此建立幀同步。

                 地址字段和控制字段

    在標(biāo)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(guī)定與之通信的次站的地址。控制字段可規(guī)定若干個命令。控制字段中第1或第1、2位表示傳送幀的類型，第1位為“0”表示是信息幀，第1、2位為“10”是監(jiān)控幀，“11”是無編號幀。SDLC規(guī)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(jié)的第一位，如果為"0"，則后邊跟著另一個地址字節(jié)；若為"1"，則該字節(jié)就是最后一個地址字節(jié)。同理，如果控制字段第一個字節(jié)的第一位為"0"，則還有第二個控制字段字節(jié)，否則就只有一個字節(jié)。緊跟在信息字段之后的是兩字節(jié)的幀校驗字段，幀校驗字段稱為FC（Frame Check）字段， 校驗序列FSC（Frame check Sequence）。

        用wireshark撲捉的數(shù)據(jù)包如下圖：

     Ethernet II協(xié)議

   以太網(wǎng)是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。該協(xié)議定義了局域網(wǎng)中采用的電纜類型和信號處理方法。它由6個字節(jié)的目的MAC地址，6個字節(jié)的源MAC地址，2個字節(jié)的類型域（用于標(biāo)示封裝在這個Frame、里面的數(shù)據(jù)的類型）接下來是46-1500字節(jié)的數(shù)據(jù)和4字節(jié)的幀校驗。

    報頭8    目標(biāo)地址6    源地址6    以太類型2    有效負(fù)載46－1500    幀檢驗序列4

   報頭：8字節(jié)，前7個0，1交替的字節(jié)（10101010）用來同步接收站，一個1010101011字節(jié)指出幀的開始位置。報頭提供接收器同步和幀界定服務(wù)。

   目標(biāo)地址：6個字節(jié)，單播多播或者廣播。單播地址叫個人、物理、硬件或MAC地址，廣播地址為全1,0xFF FF FF FF。

   源地址：6個字節(jié)。指出發(fā)送節(jié)點的單點廣播地址。

   以太類型：2個字節(jié)，用來指出以太網(wǎng)幀內(nèi)所含的上層協(xié)議。即幀格式的協(xié)議標(biāo)識符。對于IP報文來說，該字段值是0x0800。對于ARP信息來說，以太類型字段的值是0x0806。

   有效負(fù)載：由一個上層協(xié)議的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU構(gòu)成。可以發(fā)送的最大有效負(fù)載是1500字節(jié)。由于以太網(wǎng)的沖突檢測特性，有效負(fù)載至少是46個字節(jié)。如果上層協(xié)議數(shù)據(jù)單元長度少于46個字節(jié)，必須增補(bǔ)到46個字節(jié)。

   幀檢驗序列：4個字節(jié)。驗證比特完整性。

    Destination:目標(biāo)地址為C4：01:20：E8：00：00

    SOURCE:源地址為c4:02:21:e8:00:00

    type：IP協(xié)議；