廣域網
廣域網(WAN,Wide Area Network)通常跨接很大的物理範圍,所覆蓋的範圍從幾十公里到幾千公里,它能連接多個城市或國家,或橫跨幾個洲並能提供遠距離通信,形成國際性的遠程網絡。局域網通常作爲廣域網的終端用戶與廣域網相連。廣域網一般由電信部門或公司負責組建、管理和維護,並向全社會提供面向通信的有償服務、流量統計和計費問題,比如家庭用戶通過ADSL上網或通過光纖接入Internet,就是廣域網。
如圖所示,局域網1和局域網2通過廣域網線路連接,圖中路由器上連接廣域網的接口爲Serial接口,即串行接口。Serial接口有多個標準,圖中展示了“同步WAN接口卡”和“非通道化E1/T1 WAN接口”兩種接口。
廣域網鏈路可以有不同的協議,圖中所示,AR1路由器和AR2路由器之間的串行鏈路使用的是HDLC協議,AR2和AR3之間的串行鏈路使用的PPP協議,AR3和AR4使用幀中繼交換機連接,使用Frame Relay協議。
不同的鏈路使用不同的數據鏈路層協議,每種數據鏈路層協議都定義了相應的數據鏈路層封裝(首部),數據包經過不同的鏈路,就要封裝成不同的幀。圖中畫出了PC1給PC2發送數據包,首先要經過以太網,要把數據包封裝成以太網幀,在AR1和AR2之間的鏈路上要把數據包封裝成HDLC幀,在AR2和AR3之間的鏈路上要把數據包封裝成PPP幀,在AR3和AR4之間的鏈路上要把數據包封裝成成幀中繼幀,從AR4發送到PC2要將數據包封裝成以太網幀。
下面我們就介紹廣域網鏈路使用的幾種常見協議,同時抓包讓讓大家看到不同的數據鏈路層協議的幀格式。
HDLC協議
High-level Data Link Control,高級數據鏈路控制,簡稱HDLC,是一種面向比特的鏈路層協議。
ISO制定的HDLC是一種面向比特的通信規則。HDLC傳送的信息單位爲幀。作爲面向比特的同步數據控制協議的典型,HDLC具有如下特點:
1. 協議不依賴於任何一種字符編碼集。
2. 數據報文可透明傳輸,用於透明傳輸的“0比特插入法”易於硬件實現。
3. 全雙工通信,不必等待確認可連續發送數據,有較高的數據鏈路傳輸效率。
4. 所有幀均採用CRC校驗,並對信息幀進行編號,可防止漏收或重收,傳輸可靠性高。
5. 傳輸控制功能與處理功能分離,具有較大的靈活性和較完善的控制功能。
6. 幀格式:HDLC幀格式包括地址域、控制域、信息域和幀校驗序列。
HDLC是由國際標準化組織ISO制定的,是通信領域曾經廣泛應用的一個數據鏈路層協議。但是隨着技術的進步,目前通信信道的可靠性比過去已經有了非常大的改進,已經沒有必要在數據鏈路層使用很複雜的協議(包括編號、檢錯重傳等技術)來實現數據的可靠傳輸。作爲窄帶通信協議的HDLC,在公司的應用逐漸消失,應用範圍逐漸減少,只是在部分專網中用來透傳數據。透傳即透明傳送,是指傳送網絡無論傳輸業務如何,只負責將需要傳送的業務傳送到目的節點,同時保證傳輸的質量即可,而不對傳輸的業務進行處理。
下面就配置AR1和AR2路由器之間的鏈路使用DHLC協議。抓包分析HDLC幀格式。
在AR1上的配置,
[AR1]interface Vlanif 1
[AR1-Vlanif1]ip address 192.168.0.1 24
[AR1-Vlanif1]quit
[AR1]interface Serial 2/0/0
[AR1-Serial2/0/0]ip address 192.168.1.1 24
[AR1-Serial2/0/0]display this --接口配置
[V200R003C00]
#
interface Serial2/0/0
link-protocol ppp --默認數據鏈路層協議是PPP
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
#
return
[AR1-Serial2/0/0]link-protocol ? --查看支持的全部數據鏈路層協議
fr Select FR as line protocol
hdlc Enable HDLC protocol
lapb LAPB(X.25 level 2 protocol)
ppp Point-to-Point protocol
sdlc SDLC(Synchronous Data Line Control) protocol
x25 X.25 protocol
[AR1-Serial2/0/0]link-protocol hdlc --指定數據鏈路層協議爲HDLC
[AR1-Serial2/0/0]quit
[AR1]ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.1.2 --添加到192.168.2.0/24網段的路由
在AR2上的配置。
[AR2]interface Vlanif 1
[AR2-Vlanif1]ip address 192.168.2.1 24
[AR2-Vlanif1]quit
[AR2]interface Serial 2/0/1
[AR2-Serial2/0/1]ip address 192.168.1.2 24
[AR2-Serial2/0/1]link-protocol hdlc
[AR2-Serial2/0/1]quit
[AR2]ip route-static 192.168.0.0 24 192.168.1.1
如圖所示,右擊AR2路由器,點擊“數據抓包”à“Serial 2/0/1”,在出現的選擇鏈路類型對話框,選擇HDLC,打開抓包工具,在PC1 ping PC2。
在抓包工具中,點中ICMP協議,可以看到數據鏈路層是Cisco HDLC協議,這意味着是思科公司定義的HDLC協議。Cisco HDLC協議的幀首部有三個字段,地址字段、控制字段和協議字段。對比以太網的幀,沒有目標MAC地址源MAC地址。