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       HDLC协议
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被考次数:12次     被考频率:高频率     总体答错率:54%     知识难度系数:     
考试要求:掌握      相关知识点:4个      
        HDLC源于IBM开发的SDLC,SDLC是由IBM开发的第一个面向位的同步数据链路层协议。随后,ANSI和ISO均采纳并发展了SDLC,并且分别提出了自己的标准,ANSI提出了高级数据链路控制规程(Advanced Data Communication Control Procedure,ADCCP),而ISO提出了HDLC。
        作为面向位的同步数据控制协议的典型,HDLC只支持同步传输。但是HDLC既可工作在点到点线路方式下,也可工作在点到多点线路方式下;同时HDLC既适用于半双工线路,也适用于全双工线路。HDLC协议的子集被广泛用于X.25网络、帧中继网络以及局域网的逻辑链路控制(Logic Link Control,LLC)子层作为链路层协议以支持相邻节点之间可靠的数据传输。
               HDLC帧格式
               HDLC协议的帧格式如下图所示。
               
               HDLC协议的帧格式
               每个字段的含义如下:
               (1)标志字段F(Flag)。该字段为01111110的位模式,用以标识帧的开始与结束,也可以作为帧与帧之间的填充。在连续发送多个帧时,同一个标识既可用于表示前一帧的结束,又可用于表示下一帧的开始。通常在不进行帧传送的时刻,信道仍处于激活状态,在这种状态下发送方不断地发送标识字段,而接收方则检测每一个收到的标识字段,一旦发现某个标识字段后面不再是一个标识字段,便可认为新的帧传输已经开始。采用“0位插入法”可以实现用户数据的透明传输。
               (2)地址字段A(Address)。该字段的内容取决于所采用的操作方式。每个节点都被分配一个唯一的地址。控制帧中的地址字段携带的是对方节点的地址,而响应帧中的地址字段所携带的地址是本节点的地址。某一地址也可分配给不止一个节点,这种地址称为组地址。利用一个组地址传输的帧能被组内所有的节点接收。还可以用全“1”地址来表示包含所有节点的地址,全“1”地址称为广播地址,含有广播地址的帧传送给链路上所有的节点。另外,还规定全“0”的地址不分配给任何节点,仅作为测试用。
               地址字段长度通常是8位,可表示256个地址。当地址字段的首位为“1”时,表示地址字段只用8位;若首位为“0”时,表示本字节后面1个字节是扩充地址字段。这就意味着HDLC地址字段可以标识超过256个以上的站点地址。
               (3)控制字段C(Control)。控制字段占用1个字节长度。控制字段用于构成各种命令及响应,以便对链路进行监视与控制。该字段是HDLC帧格式的关键字段。控制字段中的第1位或第2位表示帧的类型,即信息帧I帧、监控帧S帧和无编号帧U帧。3种类型的帧控制字段的第5位是P/F(Poll/Final,轮询/终止)位。
               (4)信息字段I(Information)。信息字段可以是任意的二进制位串,长度未作限定,其上限由FCS字段或通信节点的缓冲容量来决定。目前,国际上用得较多的是1000~2000位,而下限可以是0,即无信息字段。另外,监控帧中不可有信息字段。
               (5)帧校验序列。在HDLC协议的所有帧中都包含一个16位的帧校验序列(Frame Check Sequence,FCS),用于差错检测。HDLC协议的校验序列是对整个帧的内容进行CRC循环冗余校验,但标志字段和0位插入部分不包括在帧校验范围内。HDLC协议帧校验序列的生成多项式一般采用多项式x16+x12+x5+1。
               HDLC帧类型
               HDLC的控制字段有8位。如果第1位为“0”时,表示该帧为信息帧;第1、2位为“10”时,表示该帧为监控帧;第1、2位为“11”时,表示该帧为无编号帧。
               (1)信息帧(Information Frame)用于传送有效信息或数据,通常简称为I帧,其控制字段的帧格式如下图所示。
               
               信息帧控制字段格式
               I帧控制字段的第1位为0。HDLC协议采用滑动窗口机制,允许发送方不必等待确认而连续发送多个信息帧。控制字段中的N(S)用于存放发送帧的序列,N(R)用于存放接收方下一个预期要接收的帧的序号。N(S)与N(R)均为3位,可取值0~7。
               (2)监控帧(Supervisor Frame)用于差错控制和流量控制,通常称为S帧。监控帧以控制字段第1、2位为10来标志。监控帧控制字段格式如下图所示。
               
               监控帧控制字段格式
               监控帧控制字段的第3、4位为监控帧类型编码,共有4种不同的编码,如下表所示。
               
               监控帧的功能及N(R)字段含义
               接收方可以用接收就绪(Receive Ready,RR)监控帧应答发送方,希望发送方发送序号为N(R)的信息帧。RR帧就相当于专门应答帧(因为一般情况下,应答信息都是通过反向数据帧的捎带来完成的)。
               接收方可以用拒绝(REJect,REJ)监控帧来要求发送方重传编号为N(R)之后所有的信息帧(包括N(R)帧),同时暗示N(R)以前的信息帧被正确接收。
               接收方返回接收未就绪(Receive Not Ready,RNR)监控帧,表示编号小于N(R)的信息帧已被收到,但目前正忙,尚未准备好接收编号为N(R)的信息帧,这可用来对链路进行流量控制。
               接收方返回选择拒绝(Select REJect,SREJ)监控帧来要求发送方只发送编号为N(R)的信息帧,并暗示其他编号的信息帧已经全部正确接收到。
               RR监控帧和RNR监控帧有两个主要功能:首先这两种监控帧用来表示接收方已经准备好或未准备好信息;其次确认编号小于N(R)的所有信息帧都正确接收到。
               REJ监控帧和SREJ监控帧用于向发送方指出发生了差错,REJ监控帧用于GO-BACK-N策略用以请求重发N(R)起始的所有帧;SREJ帧用于选择重传协议,用于指定重发某个特定的帧。
               (3)无编号帧U(Unnumbered Frame)用控制字段第1、2位为11来标识,如下图所示。
               
               无编号帧控制字段格式
               无编号帧因为其控制字段中不包含编号N(S)和N(R)而得名,简称U帧。U帧用于提供对链路的建立、拆除以及多种控制工程。无编号帧U用5个修正(Modifier)位来进行定义,最多可以表示32种控制帧。
 
本知识点历年真题:
隶属试卷 题号/题型 题干 难度系数/错误率
   2021年下半年
   网络规划设计师..
   上午试卷 综合知识
第44题
选择题
HDLC协议通信过程如下图所示,其中属于U帧的是()。

50%
   2021年下半年
   网络规划设计师..
   上午试卷 综合知识
第43题
选择题
HDLC协议中采用比特填充技术的目的是( )。

75%
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