前言
参考王道书。
后续会进一步整理，包括添加笔记内容，标明参考资料。
更新中。。。
目录
一、广域网基本概念
广域网（WAN， Wide Area Network) ，通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。
广域网的通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。如因特网（Internet）是世界范围内最大的广域网。
二、PPP协议
1、PPP协议的特点
-
PPP点对点协议（Point-to-Point Protocol）是目前使用最广泛的数据链路层协议，用户使用拨号电话接入因特网时一般都使用 PPP 协议。
-
只支持全双工链路。
2、PPP协议应满足的要求
- 简单：对于链路层的帧，无需纠错，无需序号，无需流量控制。
- 封装成帧：帧定界符
- 透明传输：与帧定界符一样比特组合的数据应该如何处理：
- 异步线路用字节填充
- 同步线路用比特填充
- 多种网络层协议：封装的IP数据报可以采用多种协议。
- 多种类型链路：
- 串行/并行
- 同步/异步
- 电/光
…
- 差错检测：错就丢弃。
- 检测连接状态：链路是否正常工作。
- 最大传送单元：数据部分最大长度MTU。
- 网络层地址协商：知道通信双方的网络层地址。
- 数据压缩协商
3、PPP协议无需满足的要求
- 纠错
- 流量控制
- 序号
- 不需支持多点线路
4、PPP协议的三个组成部分
- 一个将IP数据报封装到串行链路（同步串行/异步串行）的方法。
- 链路控制协议LCP：建立并维护数据链路连接。 体现：身份验证
- 网络控制协议NCP：PPP可支持多种网络层协议，每个不同的网络层协议都要一个相应的NCP来配置，为网络层协议建立和配置逻辑连接。
5、PPP协议的状态图
6、PPP协议的帧格式
- F：7E，写成二进制就是 01111110，标志字段，帧定界符，1字节
- 若信息部分中出现 7E：01111110，则插入转义字符 7D：0111101
- A：地址字段，全1（FF），1字节
- 协议：标识信息部分是什么，2字节
- IP数据报
- LCP的数据
- 网络层控制数据
…
- FCS：CRC循环冗余检测的帧检验序列，2字节
PPP协议：面向字节
三、HDLC协议
高级数据链路控制（High-Level Data Link Control，HDLC），是一个在同步网上传输数据、面向比特的数据链路层协议，它是由国际标准化组织（ISO）根据 IBM 公司的 SDLC（Synchronous Data Link Control）协议扩展开发而成的。
-
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
-
不属于 TCP/IP 协议簇。
-
采用全双工通信
-
所有帧采用CRC检验，对信息帧进行顺序编号，可防止漏收或重份，传输可靠性高。
1、HDLC的站
- 主站、从站、复合站
主站
主站的主要功能是发送命令（包括数据信息）帧、接收响应帧，并负责对整个链路的控制系统的初启、流程的控制、差错检测或恢复等。
从站
从站的主要功能是接收由主站发来的命令帧，向主站发送响应帧，并且配合主站参与差错恢复等链路控制。
复合站
复合站的主要功能是既能发送，又能接收命令帧和响应帧，并且负责整个链路的控制。
三种数据操作方式
- 正常响应方式
- 异步平衡方式
- 异步响应方式
2、HDLC的帧格式
- 标志F：标志字段，01111110
- 透明传输区间中有相同的比特流：零比特填充（5“1”1“0”）
- 地址A：取决于三种数据操作方式
- 控制C：决定HDLC帧的类型
- 信息帧（I）第1位为 0，用来传输数据信息，或使用捎带技术对数据进行确认
- 监督帧（S）前2位为 10，用于流量控制和差错控制，执行对信息帧的确认、请求重发和请求暂停发送等功能
- 无编号帧（U）前2位为 11，用于提供对链路的建立、拆除等多种控制功能。
记忆：“无奸细”
四、PPP协议与HDLC协议对比
相同点：
- HDLC，PPP只支持全双工链路。
- 都可以实现透明传输。
- 都可以实现差错检测，但不纠正差错。
不同点：
| 协议 | 面向 | 有协议字段？ | 序号、确认机制？ | 可靠传输？ |
|---|---|---|---|---|
| PPP协议 | 面向字节 | 2B协议字段 | 无序号和确认机制 | 不可靠 |
| HDLC协议 | 面向比特 | 没有 | 有编号和确认机制 | 可靠 |
习题
1、下列关于广域网和局域网的叙述中，正确的是（ ）。
A. 广域网和互联网类似，可以连接不同类型的网络
B. 在OSI层次结构中，广域网和局域网均涉及物理层、数据链路层和网络层
C. 从互联网的角度看，广域网和局域网是平等的
D. 局域网即以太网，其逻辑拓扑是总线形结构
答案：C
解析：
A：广域网不等于互联网。互联网可以连接不同类型的网络（既可以连接局域网，又可以连接广域网），通常使用路由器来连接。广域网是单一的网络，通常使用结点交换机连接各台主机（或路由器），而不使用路由器连接网络。其中结点交换机在单个网络中转发分组，而路由器在多个网络构成的互联网中转发分组。A错误。
B：广域网涉及物理层、数据链路层和网络层；局域网涉及物理层和数据链路层，B错误。
C：尽管广域网的覆盖范围较大，但从互联网的角度看，广域网和局域网之间并非包含关系，而是平等的关系。不管是在广域网中还是在局域网中，主机间在网内进行通信时，都只需使用其物理地址。C正确。
D：以太网是局域网的一种实现形式，其他实现形式还有令牌环网、FDDI（光纤分布数字接口，IEEE 802.8）等。以太网的逻辑拓扑是总线形结构，物理拓扑是星形或拓展星形结构。令牌环网的逻辑拓扑是环形结构，物理拓扑是星形结构。FDDI 逻辑拓扑是环形结构，物理拓扑是双环结构。D错误。
2、下列协议中不属于TCP/IP协议族的是（ ）。
A. ICMP B. TCP C. FTP D. HDLC
答案：D
解析：
TCP/IP协议族主要包括TCP、IP、ICMP、IGMP、ARP、RARP、UDP、DNS、FTP、HTTP等。HDLC是ISO提出的一个面向比特型的数据链路层协议，它不属于TCP/IP协议族。
2、为实现透明传输（注：默认为异步线路），PPP使用的填充方法是（ ）。
A. 位填充
B. 字符填充
C. 对字符数据使用字符填充，对非字符数据使用位填充
D. 对字符数据使用位填充，对非字符数据使用字符填充
答案：B
解析：
PPP是一种面向字节的协议，所有的帧长度都是整数个字节，使用一种特殊的字符填充法完成数据的填充。
3、下对PPP的说法中,错误的是（ ）。
A. 具有差错控制能力 B. 仅支持IP协议
C. 支持动态分配IP地址 D. 支持身份验证
答案：B
解析：
A：PPP提供差错检测但不提供纠错功能，它是不可靠的传输协议，选项A正确。
B：PPP两端的网络层可以运行不同的网络层协议，但仍然能使用同一个PPP进行通信。因此选项B错误。
C：PPP可用于拨号连接，因此支持动态分配IP地址，选项C正确。
D：PPP支持两种认证：一种是PAP，一种是CHAP。相对来说，PAP的认证方式的安全性没有CHAP的高。PAP在传输密码时是明文，而CHAP在传输过程中不传输密码，取代密码的是hash（哈希）值。PAP认证通过两次握手实现，而CHAP认证则通过3次握手实现。PAP认证由被叫方提出连接请求,主叫方响应；而CHAP认证则由主叫方发出请求，被叫方回复一个数据报，这个数据报中有主叫方发送的随机哈希值，主叫方在确认无误后发送一个连接成功的数据报连接，因此选项D正确。
4、PP协议提供的功能有（ ）。
A. 一种成帧方法 B. 链路控制协议（LCP）
C. 网络控制协议（NCP） D. A、B和C都是
答案：D
解析：
PPP协议主要由3部分组成：
1) 链路控制协议（LCP）。一种扩展链路控制协议，用于建立、配置、测试和管理数据链路。
2) 网络控制协议（NCP）。PPP允许同时采用多种网络层协议，每个不同的网络层协议要用一个相应的NCP来配置,为网络层协议建立和配置逻辑连接。
3) 一个将IP数据报封装到串行链路的方法。IP数据报在PP帧中就是其信息部分，这个信息部分的长度受最大传送单元（MTU）的限制。
5、PPP协议中的LCP帧的作用是（ ）。
A. 在建立状态阶段协商数据链路协议的选项
B. 配置网络层协议
C. 检查数据链路层的错误，并通知错误信息
D. 安全控制，保护通信双方的数据安全
答案：A
解析：
PPP协议帧在默认配置下，地址和控制域总是常量，所以LCP提供了必要的机制，允许双方协商一个选项。在建立状态阶段，LCP协商数据链路协议中的选项，它并不关心这些选项本身，只提供一个协商选择的机制。