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篇一：osi七层模型的每一层都有哪些协议、pppoe机制
osi七层模型的每一层都有哪些协议由低到高
谈到网络不能不谈osi参考模型，osi参考模型（osi/Rm）的全称是开放系统互连参考模型（opensysteminterconnectionReferencemodel，osi/Rm），它是由国际标准化组织iso提出的一个网络系统互连模型。虽然osi参考模型的实际应用意义不是很大，但其的确对于理解网络协议内部的运作很有帮助，也为我们学习网络协议提供了一个很好的参考......
物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。该层为上层协议提供了一个传输数据的物理媒体。只是说明标准在这一层，数据的单位称为比特（bit）。
属于物理层定义的典型规范代表包括：eia/tiaRs-232、eia/tiaRs-449、V.35、Rj-45、fddi令牌环网等。
第一层：物理层
数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。
在这一层，数据的单位称为帧（frame）。
数据链路层协议的代表包括：aRp、RaRp、sdlc、hdlc、ppp、stp、帧中继等。第二层：数据链路层802.2、802.3atm、hdlc、FRameRelay
网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。在这一层，数据的单位称为数据包（packet）。
网络层协议的代表包括：ip、ipx、Rip、ospF等。
第三层：网络层ip、ipx、appletalk、icmp
传输层是第一个端到端，即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。此外，传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。在这一层，数据的单位称为数据段（segment）。
传输层协议的代表包括：tcp、udp、spx等。
第四层：传输层tcp、udp、spx
会话层管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。
第五层：会话层Rpc、sql、nFs、xwindows、asp
表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应
用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。
第六层：表示层ascii、pict、tiFF、jpeg、midi、mpeg 应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务
的接口。
应用层协议的代表包括(hdlc是哪一层的协议)：telnet、Ftp、http、snmp等。
第七层：应用层http,Ftp,snmp等
加密解密是在网络层完成的
七层理解
物理层：物理接口规范，传输比特流,网卡是工作在物
理层的。
数据层：成帧，保证帧的无误传输，mac地址，形成ehtheRnet帧
网络层：路由选择，流量控制，ip地址，形成ip包
传输层：端口地址，如http对应80端口。tcp和udp
工作于该层,还有就是差错校验和流量控制。
会话层:组织两个会话进程之间的通信,并管理数据的
交换使用netbios和winsock协议。qq等软件进行通讯因该是工作在会话层的。
表示层：使得不同操作系统之间通信成为可能。
应用层：对应于各个应用软件
osi模型
一，概述
osi模型，即开放式通信系统互联参考模型(opensysteminterconnection,osi/Rm,opensystemsinterc onnectionReferencemodel)，是国际标准化组织(iso)提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架，简称osi。
0si／Rm协议是由is0(国际标准化组织)制定的，它有三个基本的功能：提供给开发者一个必须的、通用的概念以便开发完善、可以用来解释连接不同系统的框架。
osi将计算机网络体系结构(architecture)划分为以下七层：将七层比喻为真实世界收发信的两个老板的图。
分层名分层号描述比喻
应用层applicationlayer(台湾翻：应用层)7用户的应用程序怀网络之间的接口老板表示层
presentationlayer(台湾：展现层)6协商数据交换格式相当公司中简报老板、替老板写信的助理
会话层sessionlayer(台湾：会谈层)5允许用户使用简单易记的名称建立连接相当于公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书
传输层transportlayer(台湾：传输层)4提供终端到终
端的可靠连接相当于公司中跑邮局的送信职员
网络层networklayer(台湾：网络层)3使用权数据路由经过大型网络相当于邮局中的排序
工人
数据链路层datalinklayer(台湾：资料链结层)2决定访问网络介质的方式相当于邮局中的装拆箱工人
物理层physicallayer(台湾：实体层)1将数据转换为可通过物理介质传送的电子信号相当于邮局中的搬运工人二，数据传送
在数据发送到另一层时，都要分成数据包。数据包是一个信息单位，作为一个整体，从网络中的一个设备传送给另一个设备。
1,数据包结构
数据包包含了几种不同类型的数据：
信息
某种类的计算机控制数据和命令
会话控制代码
数据包头
数据
报尾
2.创建数据包
数据包的创建过程是从osi模型的应用层开始的。跨网
络传输的信息要从应用层开始，往下依次穿过各层。每层都对数据包进行重新组装，以增加自己的信息(信头)。
三，分层协议
1、应用层协议
应用层协议工作在osi模型的上层，提供应用程序间的交换和数据交换。比较常用的应用层协议有：
smtp(simplemailtransferprotocol)
bootp(boottrap．protocol)
Ftp(Filetransferprotocol)
http(hyperrexttransferprotocol
aFp（appletalk文件协议）--apple公司的网络协议族，用于交换文件
snmp(simplenetworkmanagementprotoco1)
smb(servermessageblockprotoco1)
x．500
ncp(netwarecoreprotoco1)
nFs(networkFilesystem)
3、传输层协议
传输层协议提供计算机之间的通信会话，并确保数据在计算机之间可靠地传输。主要的传输层协议有：
tcp(transmissioncontrolprotocol)
spx(sequencedpacketexchangeprotocol
nwlink
atp(appletalktransactionprotocol)，nbp(名字绑定协议)
netbeui(netbiosextendeduserinternet)
3、网络层协议
网络层协议提供所谓的链路服务，这些协议可以处理寻址和路由信息、错误检测和重传请求。网络层协议包括：ip(internetprotocol)
ipx(internetworkpacketexchange)
nwlink--微软实现的ipx／spx
ddp(datagramdeliveryprotoco1)
netbeui
x．25
ethernet
四，历史
在制定计算机网络标准方面，起着重大作用的两大国际组织是：国际电报与电话咨询委员会（ccitt），与国际标准化组织(iso)，虽然它们工作领域不同，但随着科学技术的发展，通信与信息处理之间的界限开始变得比较模糊，这也成了ccitt和iso共同关心的领域。1974年，iso发布了著名的iso/iec7498标准，它定义了网络互联的7层框架，也就是开放式系统互连参考模型。
五，影响
osi是一个定义良好的协议规范集，并有许多可选部分
完成类似的任务。
它定义了开放系统的层次结构、层次之间的相互关系以及各层所包括的可能的任务。是作为一个框架来协调和组织各层所提供的服务。
但是osi参考模型并没有提供一个可以实现的方法，而是描述了一些概念，用来协调进程间通信标准的制定。即osi 参考模型并不是一个标准，而是一个在制定标准时所使用的概念性框架。
事实上的标准是tcp/ip参考模型
pppoe机制
另外，还有一个最广泛的例子就是pppoe，在以太网上
走ppp业务，也没有用到aRp。它的实现机理是这样的：我
要跟外界通信，首先我发一个padi广播包；如果在这个以
太网上有pppoe服务器（即bRas），那么回复一个pado单播给我；然后我再发一个padR给pppoe服务器请求建立连接，服务器收到后，则回复一个pads单播包，分配一个sessionid，pppoe连接建立。
aRp、RaRp
1)当adsl拨号成功时没有建立ip和mac的映射。拨号链接是一种点到点链路，这种链路的特点是一端发送的数据
目录 内容摘要 (1) 关键词 (1) Abｓｔracｔ (1) Keｙ Wｏrds (1) １.绪论……………………………………………………………………２ 1.１研究的意义 (2) 1.2本设计的主要功能………………………………………………２ 2．HDLC协议综述 (3) 2.１ HＤＬC协议的产生背景 (3) ２.2 HDLC协议的帧结构 (4) 2．3 HDＬC协议的规程分析 (7) 3.HDLC协议控制器的设计………………………………………………８ 3．1 HDLC协议控制器设计方案选择…………………………………８ ３.２ FPGＡ的设计原则 (9) 3.3 ＨDＬC协议控制器总框架………………………………………1０ 3.4 HDLC帧发送器的设计 (11) 3．5 HDＬＣ帧接收器的设计 (1) ５ 参考文献…………………………………………………………………１８ 致谢 (19) ［说明：在本页中,“目录”二字居中,宋体小二号，加黑， 其它统一由宋体小四号,不加黑排版打印、行间距为1.5］
内容摘要：HＤＬＣ（高级数据链路控制）协议是一种面向比特的链路控制规程，广泛的用作数据链路层的控制协议。论文在分析和研究HＤＬＣ协议的基础上,提出了一种基于ＦPGＡ（现场可编程门阵列)的HDLC协议控制器的设计。对HＤＬC协议控制器的功能进行划分，分别设计了标志位的检测和生成、插零和删零、FＣＳ的校验等控制模块。 采用VHＤL硬件描述语言在FPGA内部实现HDLC协议的各功能模块,本设计使用QuａrｔuｓII 9．1平台实现代码编写、综合、编译、仿真。对HDLC链路控制规程功能,帧控制和FCS校验功能进行了仿真实现。 关键词:HDLＣ；FPGA；帧收发器; Abstract：（宋体,小四号，加黑）××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。(宋体,小四号，不加黑) Ｋｅy words:（宋体，小四号，加黑）×××□□×××□□×××□□(宋体,小四号,不加黑)
IGMP Snooping协议简介 3.1.1 igmp snooping原理 igmp snooping运行在数据链路层，是二层以太网交换机上的组播约束机制，用于管理和控制组播组。 当二层以太网交换机收到主机和路由器之间传递的igmp报文时，igmp sno oping分析igmp报文所带的信息。当监听到主机发出的igmp主机报告报文时，交换机就将该主机加入到相应的组播表中；当监听到主机发出的igmp离开报文时，交换机就将删除与该主机对应的组播表项。通过不断地监听igmp报文，交换机就可以在二层建立和维护mac组播地址表。之后，交换机就可以根据mac 组播地址表转发从路由器下发的组播报文。 没有运行igmp snooping时，组播报文将在二层广播，如图3-1所示。 运行igmp snooping后，报文将不再在二层广播，而是进行二层组播，如图 3-2所示.
3.1.2 igmpv3 snooping简介 s9500交换机支持igmpv1、 igmpv2、igmpv3协议。igmpv3协议是在igmpv 2报文的基础上的扩充。igmpv3允许主机指定接收某些网络发送的某些组播组，相比以前的版本，增加了主机的控制能力，不仅可以指定组播组，还能指定组播的源。 igmp查询报文分通用查询报文、特定组查询报文，下文着重介绍igmpv3新增的报文。 3.1.3 查询报文 igmpv3新增特定源组查询报文格式如下，从图中可以分辨igmpv2、igmpv3查询报文的格式的不同： 对于通用查询报文，igmpv2报文长度为8字节，igmpv3长度为12字节。 对于特定组查询报文，igmpv2报文长度为8字节，igmpv3长度大于等于12字节。 igmpv3特定源组查询报文，长度大于12字节。
IGMP IGMP 是Internet Group Management Protocol（互联网组管理协议）的简称。它是TCP/IP 协议族中负责IP 组播成员管理的协议，用来在IP 主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系。 到目前为止，IGMP 有三个版本： 1、IGMPv1（由RFC 1112 定义） 2、IGMPv2（由RFC 2236 定义） 3、IGMPv3（由RFC 3376定义） 一、IGMPv1 1.1报文格式 1、版本： 版本字段包含IGMP版本标识，因此设置为1。 2、类型： 成员关系查询（0x11） 成员关系报告（0x12） 3、校验和 4、组地址： 当一个成员关系报告正被发送时，组地址字段包含组播地址。 当用于成员关系查询时，本字段为0，并被主机忽略。 1.2组成员加入过程 当一个主机希望接收一个组播组的数据，则发送成员加入报告给组播组。
IGMPv1 join包如下： 1.3查询与响应过程 路由器RTA（IGMP查询器）周期性地（默认60秒）向子网内所有主机（224.0.0.1代表子网内所有主机）发送成员关系查询信息。
所有主机收到IGMPv1成员关系查询信息，一主机首先向组播组发送IGMPv1成员关系报告。 组的其他成员监听到报告后抑制自己的成员关系报告发送。 1.4 抑制机制 当主机收到IGMP成员关系查询时，对它已经加入的每个组播组启动一个倒计数报告计时器。各个报告计时器初始值为从0到最大响应之间一个随机数，默认值是10秒。 计时器到时的主机则主动发送成员关系报告，目的地为该主机所属的组地址。 其它主机收到该成员关系报告，则抑制成员关系报告的发送，并删除计时器。 1.5 组成员离开过程 主机“默不作声”地离开组（不发送报告了）。 路由器发送成员关系查询信息。 路由器没有收到该组的IGMP报告，则再发送成员关系信息（3次查询周期过后）。 组播组超时，剪枝。 二、IGMPv2 2.1报文格式 1、类型 成员关系查询（0x11） 常规查询：用于确定哪些组播组是有活跃的，即该组是否还有成员在使用，常规查询地址由全零表示； 特定组查询：用于查询某具体组播组是否还有组成员。 版本2成员关系报告（0x16） 版本1成员关系报告（0x12） 离开组消息（0x17）
什么是HDLC？HDLC是什么意思？ HDLC英文全称High level Data Link Control，高级数据链路控制，HDLC是一个在同步网上传输数据、面向位的数据链路层协议，它是个由1970年代IBM所提出的对称式资料连结控制(Synchronous Data Link Control,SDLC)所研发出来的ISO标准。 高级数据链路控制（HDLC）协议是基于的一种数据链路层协议，促进传送到下一层的数据在传输过程中能够准确地被接收（也就是差错释放中没有任何损失并且序列正确）。HDLC 的另一个重要功能是流量控制，换句话说，一旦接收端收到数据，便能立即进行传输。H DLC 具有两种不同的实现方式：高级数据链路控制正常响应模式即HDLC NRM（又称为SDLC）和 HDLC 链路访问过程平衡（LAPB）。其中第二种使用更为普遍。HDLC 是 X.25 栈的一部分。 HDLC 是面向比特的同步通信协议，主要为全双工点对点操作提供完整的数据透明度。它支持对等链路，表现在每个链路终端都不具有永久性管理站的功能。另一方面，HDLC NRM 具有一个永久基站以及一个或多个次站。 HDLC LAPB 是一种高效协议，为确保流量控制、差错监测和恢复它要求额外开销最小。如果数据在两个方向上（全双工）相互传输，数据帧本身就会传送所需的信息从而确保数据完整性。
帧窗口是用于在接收第一个帧已经正确收到的确认之前发送复帧。这就意味着在具有长“turn-around”时间滞后的情况下数据能够继续传送，而不需要停下来等待响应。例如在卫星通信中会发生这种情形。 通常，帧分为三种类型： 信息帧：在链路上传送数据，并封装OSI体系的高层； 管理帧：用于实现流量控制和差错恢复功能； 无编号帧：提供链路的初始化和终止操作。 协议结构 Flag ― 该字段值恒为 0x7E。 Address Field ― 定义发送帧的次站地址，或基站发送帧的目的地。该字段包括服务访问点（6比特）、命令/响应位（表示帧是否与节点发送的信息帧有关或帧是否被节点接收）、地址扩展位（通常设置为1字节长）。当设置错误时，表示一个附加字节。
实验18路由器接口HDLC协议封装配置 【背景知识】 教材4.4.3内容。理解掌握如下知识点： （1）理解在广域网环境下采用串行方式进行通信，因此需要相应的串行通信协议，如HDLC、PPP、Frame-Relay等； （2）掌握串行通信时的DTE和DCE概念，理解主要区别在于DCE提供时钟信号而DTE只是接受时钟信号； （3）cisco路由器的串行端口上，HDLC是缺省配置，而且采用的是cisco的私有协议HDLC，而不是通用的HDLC标准。 （4）在实验室环境中，将两台路由器直接相连（称为背靠背连接）。虽然路由器本质上属于DTE，但在此环境下可以将其中一台路由器模拟为DCE。究竟哪台路由器是DCE，取决于具体的连线。确定为DCE的路由器串行端口，必须配置时钟信号。 【实验拓扑】 实验线路连接图8-21所示，实验时使用Cisco Packet Tracer5.2完成拓扑结构搭建。 图8-21 实验18线路连接图 【实验内容】 (1) 选择两台C2811 路由器，分别关闭电源后添加WIC-2T 模块，添加位置为插槽0/接口适配器0，如下图8.22 所示。开启电源之后使用Serial 电缆将两台路由器的Serial0/0/0接口进行连接，连接时使得C2811B 为DCE 端、C2811A 为DTE 端。 图8.22 WIC-2T 模块安装位置 【提示1】图8.22所示界面，可以单击某台路由器的图标，然后在弹出的框中选择“Physical”选项卡，接着在左侧一栏中选择WIC-2T，最后按住鼠标左键不变拖动到对应的适配器即可。 【提示2】在选择线缆时，用串行线旁边带时钟符号的线先连接C2811B，那么C2811B即为DCE 端，线另外一头所连接的路由器C2811A就是DTE；反之，亦成立。 (2) 参阅教材4.4.3 中内容，配置C2811A 接口Serial0/0/0 的IP 地址192.168.1.1/24 和二层协议封装为HDLC，配置C2811B 接口Serial0/0/0 的IP 地址192.168.1.2/24 和二层协
LW-IGMPv3协议在XORP平台上的分析与实现1 刘吉雯 北京邮电大学网络与交换国家重点实验室，北京 (100876) E-mail：serenemarch@http://biz.doczj.com/doc/b310385514.html, 摘要：互联网组管理协议是IP组播框架中极为重要的组成部分，目前网络中广泛采用的IGMPv3协议引入的源过滤的机制虽然可以很好地支持源特定组播模型，但同时却增加了路由器实现的复杂性。针对此问题，华为公司提出一种名为LW-IGMPv3的IGMP路由器端协议简化方案，通过删减排除模式、简化消息处理流程等一系列改进，旨在提高IGMP协议和组播路由协议在IP组播大规模应用中的性能表现。本文详细阐述了此简化方案的改进依据、原理和特性，并通过在开源路由器平台XORP上实现LW-IGMPv3协议，对此简化方案的可行性进行分析。 关键词：IP组播，互联网组管理协议，XORP，LW-IGMPv3 1.引言 随着IPTV，视频会议，多媒体远程教学，远程医疗等应用的开展，组播技术的优势和重要性逐渐显现出来。采用单播技术构建的传统网络已经无法满足新兴宽带网络应用在带宽和网络服务质量方面的要求，随之而来的是网络延时、数据丢失等等问题。此时通过引入IP组播技术，有助于解决以上问题 IGMP协议是IP组播体系架构的一个重要组成部分，在IGMP的最新版本IGMP版本3(IGMPv3) [1]中，协议的逻辑结构过于复杂，不利于实际应用，且原协议中的一些状态在目前的一般组播应用中并没有相应的场景。通过对IP组播体系结构的研究，我们在华为公司的“轻量级互联网组管理协议草案”的基础上，提出一种轻量级互联网组管理协议(LW-IGMPv3),通过简化协议逻辑架构，从而减轻路由器的负担，提高路由器效率，为组播路由协议提供更好的接入服务。 为了协议实现简便，文中特引入开源路由器平台XORP，XORP全称为可扩展的开放性路由平台（eXtensible Open Router Platform）。XORP得到了Intel,美国国家科学资金,微软，Vyatta等机构和公司的支持。XORP运行在Linux或者FreeBSD操作系统平台上(最近版本支持windows2003)，它为当前大多数的路由协议提供了支持，比如BGP,OSPF,RIP等。XORP作为一个低成本的路由器平台，它没有特别高的配置要求，作为一个软件路由器平台可以运行在普通的个人计算机或服务器，能达到100Mb/s的网络路由要求。XORP采用一种新颖的进程间通信架构，通过不同的模块分别处理各种协议，这使得我们仅需修改IGMP协议模块就可快速实现新的协议机制。 本文第2节将详细描述轻量级组管理协议的简化方案，第3节介绍LW-IGMPv3在XORP 平台上的实现，第4节对LW-IGMPv3的协议兼容性进行分析，第5节总结全文。 2.轻量级互联网组管理协议(LW-IGMPv3) 2.1互联网组管理协议（IGMP）协议 IGMP协议运行于主机和与之直接相连的组播路由器之间，它提供了主机和组播路由器之间维护组成员关系的机制。IGMP协议实现的功能分为组播路由器部分和主机部分。如果主机想加入某个组播组，首先主动子网内的查询路由器发送组播组成员关系报道报文，该报 1本课题得到华为公司项目基金的资助。
HDLC协议概述 刘文龙（北京理工大学信息与电子学院）学号2120110886 摘要：不同企业和不同公司的产品越来越先进，单板也越来越复杂，单板与单板之间，与终端之间数据传输的容量与可靠性要求也越来越高，简单的通讯方式满足不了要求的。HDLC 链路控制协议是现在常见的同步协议，为使不了解它的人有一个初步的认识，本文对数据链路层的HDLC协议进行综述介绍，主要内容包括HDLC的发展数据链路控制协议，HDLC协议的主要内容、存在的技术标准以及HDLC的应用和发展前景等。并重点介绍了HDLC的基本概念及帧格式。如果想进一步了解，可以参考和查阅其他相关资料。 关键词：HDLC，数据链路层，帧格式，帧结构 一HDLC概述 1.1 HDLC的发展历史 高级数据链路控制（High-Level Data Link Control或简称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.其最大特点是不需要数据必须是规定字符集，对任何一种比特流，均可以实现透明的传输。1974年，IBM公司率先提出了面向比特的同步数据链路控制规程SDLC（S ynchronous Data Link Control）。 随后，ANSI和ISO均采纳并发展了SDLC，并分别提出了自己的标准： 1* ANSI的高级通信控制过程ADCCP（Advanced Data Control Procedure）， 2* ISO的高级数据链路控制规程HDLC（High-level Data Link Contl）。 从此，HDLC协议开始得到了人们的广泛关注，并开始应用于通信领域的各个方面。1.2 HDLC的特点 HDLC是面向比特的数据链路控制协议的典型代表，有着很大的优势： 1* HDLC协议不依赖于任何一种字符编码集； 2*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； 3*全双工通信，有较高的数据链路传输效率； 4*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； 5*传输控制功能与处理功能分离，具有较大灵活性。 由于以上特点，目前网络设计及整机内部通讯设计普遍使用HDLC数据链路控制协议。HDLC已经成为通信领域额不可缺少的一个重要协议。
13.1 引言 12.4节概述了IP多播给出，并介绍了D类IP地址到以太网地址的映射方式。也简要说明了在单个物理网络中的多播过程，但当涉及多个网络并且多播数据必须通过路由器转发时，情况会复杂得多。 本章将介绍用于支持主机和路由器进行多播的Internet组管理协议（IGMP）。它让一个物理网络上的所有系统知道主机当前所在的多播组。多播路由器需要这些信息以便知道多播数据报应该向哪些接口转发。IGMP在RFC 1112中定义[Deering 1989]。 正如ICMP一样，IGMP 也被当作IP 层的一部分。IGMP报文通过IP数据报进行传输。不像我们已经见到的其他协议，IGMP有固定的报文长度，没有可选数据。图13-1显示了IGMP报文如何封装在IP数据报中。 IGMP报文通过IP首部中协议字段值为2来指明。 13.2 IGMP报文 图1 3 - 2显示了长度为8字节的IGMP报文格式。 这是版本为1的IGMP。IGMP类型为1说明是由多播路由器发出的查询报文，为2说明是主机发出的报告报文。检验和的计算和ICMP协议相同。 组地址为D类IP地址。在查询报文中组地址设置为0，在报告报文中组地址为要参加的组地址。在下一节中，当介绍IGMP如何操作时，我们将会更详细地了解它们。 13.3 IGMP 协议 13.3.1 加入一个多播组 多播的基础就是一个进程的概念（使用的术语进程是指操作系统执行的一个程序），该进程在一个主机的给定接口上加入了一个多播组。在一个给定接口上的多播组中的成员是动态的—它随时因进程加入和离开多播组而变化。 这里所指的进程必须以某种方式在给定的接口上加入某个多播组。进程也能离开先前加入的多播组。这些是一个支持多播主机中任何API所必需的部分。使用限定词“接口”是因为多播组中的成员是与接口相关联的。一个进程可以在多个接口上加入同一多播组。 Stanford大学伯克利版Unix中的IP 多播详细说明了有关socket API的变化，这些变化在Solaris 2.x和ip(7)的文档中也提供了。 这里暗示一个主机通过组地址和接口来识别一个多播组。主机必须保留一个表，此表中包含所有至少含有一个进程的多播组以及多播组中的进程数量。
HDLC协议原理及其应用概述 摘要：数据链路层的主要功能是在物理层的数字比特流或字节流上传输信息帧，而高级数据链路控制HDLC（High-level Data Link Control）规程是通信领域现阶段应用十分广泛的一个数据链路层协议。HDLC是面向比特的数据链路控制协议的典型代表，它是由国际标准化组织(ISO)定制的，为在数据链路层上操作提供了一系列的标准。本文介绍了HDLC协议的发展历史、主要内容、存在的标准及其应用和发展前景。 关键词：数据链路层、HDLC协议 引言 根据通信的功能，整个通信过程可以分为若干层，每一层的对等协议通过使用下层服务对齐上层提供服务。其中数据链路层在物理层提供服务的基础上向网络层提供透明的和可靠的数据传输服务。为此，数据链路层必须具备一系列相应的功能，主要有：将数据组合成帧，并向帧中插入地址或协议类型信心；提供差错控制以确保可靠的传输；提供流量控制，以避免接收端缓冲区溢出；提供链路管理控制功能。 数据链路层的协议可以分为两类：面向字符的协议和面向比特的协议。其中HDLC（高级数据链路控制）就是一种重要的面向比特的数据链路层协议。 一．HDLC的发展历史 最早的数据链路层协议是面向字符的，有很多缺点：控制报文和数据报文格式不一样；采用停止等待方式，效率低；只对数据部分进行差错控制，可靠性较差；系统每增加一种功能就需要设定一个新的控制字符。为克服这些缺点，上世纪七十年代初，IBM公司推出了著名的体系结构SNA。在SNA的数据链路层规程采用了面向比特的规程SDLC（Synchronous Data Link Control）。所谓“面向比特”就是帧首部中的控制信息不是由几种不同的控制字符组成，而是由首部中各比特的值来决定。由于比特的组合是多种多样的，因此DLC协议能够满足各种用户的不同需求。此外，SDLC还使用同步传输，效率比异步传输有了很大的提高。后来ISO把SDLC修改后成为HDLC（High-level Data Link Control），作为国际标准ISO 3309。我国相应的标准是GB 7496。CCITT则将HDLC再修改后称为链路接入规程LAP（Link Access Procedure），并作为X.25建议书的一部分。不久，HDLC的新版本又把LAP修改为LAPB，“B”表示平衡型（Balanced），所以LAPB叫做链路接入规程（平衡型）。
IP组播路由协议详细介绍 一、概述 1、组播技术引入的必要性 随着宽带多媒体网络的不断发展，各种宽带网络应用层出不穷。IP TV、视频会议、数据和资料分发、网络音频应用、网络视频应用、多媒体远程教育等宽带应用都对现有宽带多媒体网络的承载能力提出了挑战。采用单播技术构建的传统网络已经无法满足新兴宽带网络应用在带宽和网络服务质量方面的要求，随之而来的是网络延时、数据丢失等等问题。此时通过引入IP组播技术，有助于解决以上问题。组播网络中，即使组播用户数量成倍增长，骨干网络中网络带宽也无需增加。简单来说，成百上千的组播应用用户和一个组播应用用户消耗的骨干网带宽是一样的，从而最大限度的解决目前宽带应用对带宽和网络服务质量的要求。 2、IP网络数据传输方式 组播技术是IP网络数据传输三种方式之一，在介绍IP组播技术之前，先对IP网络数据传输的单播、组播和广播方式做一个简单的介绍： 单播（Unicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也必须相应的复制多份的相同数据包。如果有大量主机希望获得数据包的同一份拷贝时，将导致发送者负担沉重、延迟长、网络拥塞；为保证一定的
服务质量需增加硬件和带宽。 组播（Multicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对多点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也只需复制一份的相同数据包。它提高了数据传送效率。减少了骨干网络出现拥塞的可能性。 广播（Broadcast）传输：是指在IP子网内广播数据包，所有在子网内部的主机都将收到这些数据包。广播意味着网络向子网每一个主机都投递一份数据包，不论这些主机是否乐于接收该数据包。所以广播的使用范围非常小，只在本地子网内有效，通过路由器和交换机网络设备控制广播传输。 二、组播技术 1、 IP组播技术体系结构 组播协议分为主机-路由器之间的组成员关系协议和路由器-路由 器之间的组播路由协议。组成员关系协议包括IGMP(互连网组管理协议)。组播路由协议分为域内组播路由协议及域间组播路由协议。域内组播路由协议包括PIM-SM、PIM-DM、DVMRP等协议，域间组播路由协议包括MBGP、MSDP等协议。同时为了有效抑制组播数据在链路层的扩散，引入了IGMP Snooping、CGMP等二层组播协议。 IGMP建立并且维护路由器直联网段的组成员关系信息。域内组播路由协议根据IGMP维护的这些组播组成员关系信息，运用一定的组播路
HDLC 高级数据链路控制（High-Level Data Link Control或简称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. 七十年代初，IBM公司率先提出了面向比特的同步数据链路控制规程SDLC （Synchronous Data Link Control）。随后，ANSI和ISO均采纳并发展了SDLC，并分别提出了自己的标准：ANSI的高级通信控制过程ADCCP（Advanced Data Control Procedure），ISO的高级数据链路控制规程HDLC（High-level Data Link Contl）。 链路控制协议着重于对分段成物理块或包的数据的逻辑传输，块或包由起始标志引导并由终止标志结束，也称为帧。帧是每个控制、每个响应以及用协议传输的所有信息的媒体的工具。所有面向比特的数据链路控制协议均采用统一的帧格式，不论是数据还是单独的控制信息均以帧为单位传送。 每个帧前、后均有一标志码01111110,用作帧的起始、终止指示及帧的同步。标志码不允许在帧的内部出现，以免引起畸意。为保证标志码的唯一性但又兼顾帧内数据的透明性，可以采用“0比特插入法”来解决。该法在发送端监视除标志码以外的所有字段，当发现有连续5个“1”出现时，便在其后添插一个“0”，然后继续发后继的比特流。在接收端，同样监除起始标志码以外的所有字段。当连续发现５个“1”出现后，若其后一个比特“0”则自动删除它，以恢复原来的比特流；若发现连续6个“1”，则可能是插入的“0”发生差错变成的“1”，也可能是收到了帧的终止标志码。后两种情况，可以进一步通过帧中的帧检验序列来加以区分。“0比特插入法”原理简单，很适合于硬件实现。 在面向比特的协议的帧格式中，有一个8比特的控制字段，可以用它以编码方式定义丰富的控制命令和应答，相当于起到了ＢＳＣ协议中众多传输控制字符和转义序列的功能。 作为面向比特的数据链路控制协议的典型，ＨＤＬＣ具有如下特点：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，不必等待确认便可连续发送数据，有较高的数据链路传输效率；所有帧均采用ＣＲＣ校验，对信息帧进行编号，可防止漏收或重份，传输可靠性高；传输控制功能与处理功能分离，具有较大灵活性和较完善的控制功能。由于以上特点，目前网络设计普遍使用ＨＤＬＣ作为数据链路管制协议。 1.ＨＤＬＣ的操作方式 ＨＣＬＣ是通用的数据链路控制协议，当开始建立数据链路时，允许选用特定的操作方式。所谓链路操作方式，通俗地讲就是某站点以主站方式操作，还是以从站方式操作，或者是二者兼备。 在链路上用于控制目的站称为主站，其它的受主站控制的站称为从站。主站负责对数据流进行组织，并且对链路上的差错实施恢复。由主站发往从站的帧称为命令帧，而由由站返回主站的帧称响应帧。 连有多个站点的链路通常使用轮询技术，轮询其它站的站称为主站，而在点到点链路中每个站均可为主站。主站需要比从站有更多的逻辑功能，所以当终端与主机相连时，主机一般总是主站。 在一个站连接多条链中的情况下，该站对于一些链路而言可能是主站，而对另外一些链路而言又可能是从站。 有些可兼备主站和从站的功能，这站称为组合站，用于组合站之间信息传输的协议是对称的，即在链路上主、从站具有同样的传输控制功能，这又称作平衡操作，在计算
HDLC协议概述 摘要 本文首先介绍了HDLC的发展历史以及HDLC协议的链路配置、帧结构等内容，并对现存的HDLC标准和其应用范围及发展前景进行了概述。 关键词 HDLC协议数据链路层标准 正文 一、HDLC发展历史 高级数据链路控制（High-level data link control），简称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。 60年代，英国NPL网首先提出分组交换的概念。之后，美国的ARPA网采用分组交换的方式运行。计算机网络纷纷出现，但原来用于终端到计算机之间的通信的控制规程都是以字符为基础的，它们往往难以满足计算机到计算机之间的通信要求。70年代初，IBM公司率先提出了面向比特的同步数据链路控制规程SDLC（Synchronous Data Link Control），SDLC是IBM 系统网络体系结构Systems Network Architecture(SNA)数据链路层的协议。随后，美国国家标准化协会ANSI将SDLC修改为ADCCP（Advanced Data Control Procedure）做为国家标准；ISO将修改后的SDLC称为高级数据链路控制HDLC（High-level Data Link Contl），并将它做为国际标准。HDLC与基本型规程相比较，它的主要进步在于引入一个标志F（01111110）和一个0比特插入机构，使传输数据的控制机构简单，并把面向比特的能力引入传输机构。 国际标准化组织ISO 于1981年正式推荐了一个网络系统结构----七层参考模型，叫做开放系统互连模型(Open System Interconnection，OSI)。OSI 参考模型将整个网络通信的功能划分为七个层次，它们由低到高分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 HDLC协议 数据链路层，把从物理层来的原始数据打包成帧。数据链路层负责帧在计算机之间的无差错传递。在ISO标准协议集中，数据链路层采用了HDLC协议。
PPP帧格式和HDLC帧格式相似，如图1所示。二者主要区别：PPP 是面向字符的，而HDLC是面向位的 图1 PPP帧格式 可以看出，PPP帧的前3个字段和最后两个字段与HDLC的格式是一样的。标志字段F为0x7E(Ox表示7巳，但地址字段A和控制字段C 都是固定不变的，分别为OxFF 0x03。PPP协议不是面向比特的，因而所有的PPP帧长度都是整数个字节。 与HDLC不同的是多了 2个字节的协议字段。协议字段不同，后面的信息字段类型就不同。如： 0x0021――信息字段是IP数据报 0xC02信息字段是链路控制数据 LCP 0x8021 ――信息字段是网络控制数据 NCP 0xC023信息字段是安全性认证 PAP 0xC025信息字段是LQR 0xC223信息字段是安全性认证 CHAP 当信息字段中出现和标志字段一样的比特0x7E时，就必须采取一些措施。因PPP协议是面向字符型的，所以它不能采用 HDLC所使用的零比特插入
法，而是使用一种特殊的字符填充。具体的做法是将信息字段中出现的每一个0x7E字节转变成2字节序列（0x7D, 0x5E）。若信息字段中出现一个0x7D的字节，则将其转变成2字节序列（0x7D, 0x5D）。若信息字段中出现ASCI码的控制字符，则在该字符前面要加入一个0x7D字节。这样做的目的是防止这些表面上的 ASCI码控制字符被错误地解释为控制字符。HDLC帧结构 HDLC的帧格式如图3所示，它由六个字段组成，这六个字段可以分为五中类型，即标志序列（F）、地址字段（A）、控制字段（C）、信息字段（I）、帧校验字段（FCS）。在帧结构中允许不包含信息字段 I。 图3 HDLC帧结构 （1）标志序列（F） HDLC指定采用01111110为标志序列，称为F标志。要求所有的 帧必须以F标志开始和结束。接收设备不断地搜寻F标志，以实现帧同步，从而保证接收部分对后续字段的正确识别。另外，在帧与帧的空载期间，可以连续发送F,用来作时间填充。
协议分析实验报告 年级：姓名：学号： 实验日期： 2013-04-10 实验名称：利用wireshark分析IGMP协议 一、实验目的 分析IGMP协议 二、实验环境 与因特网连接的计算机，操作系统为Windows，安装有Wireshark、IE等软件。 三、协议简介 Internet 组管理协议（IGMP）是因特网协议家族中的一个组播协议，用于IP 主机向任一个直接相邻的路由器报告他们的组成员情况。IGMP 信息封装在IP 报文中，其IP 的协议号为2。 它用来在ip主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系。igmp不包括组播路由器之间的组成员关系信息的传播与维护，这部分工作由各组播路由协议完成。所有参与组播的主机必须实现igmp。 报告报文 字段说明： Type（8bit） 0x22 成员关系报告 Reserved( 8bit)和Reserved( 16bit)： 都是表示保留字段，不过在IGMP中为了使它们都保持对应的长度，所以才有了长度上的区别，它在发送的时候是以0填充，在接收的时候是不作任何处理的。校验和
校验和是对整个IGMP消息以16位为一段进行取反求和。为了计算校验和，校验和字段首先必须被置0。当收到一个数据，在处理之前，必须先对校验和进行验证。 Number_of_Group_Records(M)： 该字段表示该报告报文中包含有几个组记录 Group Record[i] （i 从1 到M）： 一个主机可能需要点播多个组播地址的组播业务，每个记录包含了对应于其中一个组播地址的源地址列表等信息，它受到Number_of_Group_Records的大小的影响。 每一个组记录字段是一整块数据，其含有的信息是关于发送者在报告发送接口上的某一个多播组的成员关系。 每一个Group Reocrd的内部格式如下： 字段说明： Aux Data Len： 辅助数据长度含有在组记录中的辅助数据的实际长度，其单位是32bit字。它有可能是0，这就表示辅助数据不存在。 Number_of_Group_Sources： 源数量(N)字段标明在组记录中存在多少源地址。 MulticastAddress： 多播地址字段标明该组记录从属的多播IP地址。 SourceAddress[i]： 源地址[i]字段是一个数组，含有n个单播地址。n就是该记录的源数量(N)字段的值。 Auxiliary Data： 辅助数据字段如果存在，它含有关于该组记录的一些附加信息。本文档所描述的协议IGMP v3，没有定义任何辅助数据。所以，IGMPv3的实现在任何传输的组记录中都不应该含有任何辅助数据(即必须把Aux Data Len字段置0)。并且在收到的所有组记录中，必须忽略辅助数据的存在。关于辅助数据的语法和内部编码会由将来版本的使用该字段的IGMP或其扩展定义。 附加数据：
下图是HDLC的工作过程示意图，对每个过程进行解释。 （a）链路的建立和清除。 SABM：A向B发出SABM无编号帧，设置异步平衡模式； SABM：超时，没有收到B发出的UA无编号确认帧，发送端自动重发；UA：此时B准备就绪，发出UA确认帧，链接建立； DISC：A发出DISC断开帧； UA：B回应UA确认帧，链接拆除。
（b）双向数据交换 I00：A发送第0帧信息帧，并表示期望接收到对方第0帧信息； I01：B发送第0帧信息帧，并表示期望接收到对方第1帧信息，同时表示对方第1帧以前的帧已经可靠地接收； I11：A发送第1帧信息帧，并表示期望接收到对方第1帧信息，同时表示对方第1帧以前的帧已经可靠地接收； I21：A发送第2帧信息帧，并表示期望接收到对方第1帧信息； I13：B发送第1帧信息帧，并表示期望接收到对方第3帧信息，同时表示对方第3帧以前的帧已经可靠地接收； I32：A发送第3帧信息帧，并表示期望接收到对方第2帧信息，同时表示对方第2帧以前的帧已经可靠地接收； I24：B发送第2帧信息帧，并表示期望接收到对方第4帧信息，同时表示对方第4帧以前的帧已经可靠地接收； I34：B发送第3帧信息帧，并表示期望接收到对方第4帧信息； RR4：A表示准备接收4号帧信息，确认序号为4以前的帧已经接收。
（c）接收站忙 I30：B发出第3帧信息帧，表示期望并表示期望接收到对方第0帧信息；RNR4：A表示暂停接收下一帧，无法接受4号帧信息，确认4及其以前的各帧RNR0P：B询问A是否准备就绪，期待A发送信息帧0； RNR4F：A仍未准备就绪，无法接受4号帧信息； RNR0P：B再次询问A是否准备就绪，期待A发送信息帧0； RR4F：A发出监督帧，RR表示准备接收4号帧信息，确认序号为4以前的帧已经接收。 I40：B发出第4帧信息帧，表示期望并表示期望接收到对方第0帧信息； （d）后退重发
常用组播路由协议配置方法 1IGMP协议配置 1.1 IGMP基本设置 1.1.1配置路由器加入到一个组播组： Router(config-if)# ip igmp join-group 225.2.2.2 1.1.2控制某个接口下主机能够加入的组播组 ip igmp access-group access-list 【例如】 Router(config)# access-list 1 225.2.2.2 0.0.0.0 Router(config)# interface ethernet 0 Router(config-if)ip igmp access-group 1 ACL可以同时对组播报文的源和目的地址控制，达到过滤组播源，同时也能过滤特定 接收主机的作用，例如： Deny all state for a group G deny igmp any host G permit igmp any any Deny all state for a source S deny igmp host S any permit igmp any any Permit all state for a group G permit igmp any host G Permit all state for a source S permit igmp host S any Filter a particular source for a group G deny igmp host S host G permit igmp any host G 1.1.3IGMP版本切换 Router(config-if)# ip igmp version {2|3} 1.1.4IGMP查询间隔时间：默认60s Router(config-if)# ip igmp query-interval 120 1.1.5IGMP查询超时时间：默认为2倍的查询间隔时间 Router(config-if)# ip igmp query-timeout 30 1.1.6IGMP查询最大响应时间：默认为10s Router(config-if)# ip igmp query-max-response-time 8
1引言 本文将介绍用于支持主机和路由器进行多播的Internet组管理协议（IGMP）。它让一个物理网络上的所有系统知道主机当前所在的多播组。多播路由器需要这些信息以便知道多播数据报应该向哪些接口转发。IGMP在RFC1112中定义[Deering1989]. 正如ICMP一样，IGMP也被当作IP层的一部分。IGMP报文通过IP数据报进行传输。不像我们已经见到的其他协议，IGMP有固定的报文长度，没有可选数据。图13-1显示了IGMP报文如何封装在IP数据报中。 IGMP（Internet组管理协议）报文及协议（图一） IGMP报文通过IP首部中协议字段值为2来指明。 2IGMP报文 图13-2显示了长度为8字节的IGMP报文格式。 IGMP（Internet组管理协议）报文及协议（图二） 这是版本为1的IGMP.IGMP类型为1说明是由多播路由器发出的查询报文，为2说明是主机发出的报告报文。检验和的计算和ICMP协议相同。 组地址为D类IP地址。在查询报文中组地址设置为0，在报告报文中组地址为要参加的组地址。在下一节中，当介绍IGMP如何操作时，我们将会更详细地了解它们。 3IGMP协议 3.1加入一个多播组
多播的基础就是一个进程的概念（使用的术语进程是指操作系统执行的一个程序），该进程在一个主机的给定接口上加入了一个多播组。在一个给定接口上的多播组中的成员是动态的—它随时因进程加入和离开多播组而变化。 这里所指的进程必须以某种方式在给定的接口上加入某个多播组。进程也能离开先前加入的多播组。这些是一个支持多播主机中任何API所必需的部分。使用限定词“接口”是因为多播组中的成员是与接口相关联的。一个进程可以在多个接口上加入同一多播组。 Stanford大学伯克利版Unix中的IP多播详细说明了有关socket API的变化，这些变化在Solaris2.x和ip（7）的文档中也提供了。 这里暗示一个主机通过组地址和接口来识别一个多播组。主机必须保留一个表，此表中包含所有至少含有一个进程的多播组以及多播组中的进程数量。 3.2IGMP报告和查询 多播路由器使用IGMP报文来记录与该路由器相连网络中组成员的变化情况。使用规则如下： 1）当第一个进程加入一个组时，主机就发送一个IGMP报告。如果一个主机的多个进程加入同一组，只发送一个IGMP报告。这个报告被发送到进程加入组所在的同一接口上。 2）进程离开一个组时，主机不发送IGMP报告，即便是组中的最后一个进程离开。主机知道在确定的组中已不再有组成员后，在随后收到的IGMP查询中就不再发送报告报文。 3）多播路由器定时发送IGMP查询来了解是否还有任何主机包含有属于多播组的进程。多播路由器必须向每个接口发送一个IGMP查询。因为路由器希望主机对它加入的每个多播组均发回一个报告，因此IGMP查询报文中的组地址被设置为0. 4）主机通过发送IGMP报告来响应一个IGMP查询，对每个至少还包含一个进程的组均要发回IGMP报告。 使用这些查询和报告报文，多播路由器对每个接口保持一个表，表中记录接口上至少还包含一个主机的多播组。当路由器收到要转发的多播数据报时，它只将该数据报转发到（使用相应的多播链路层地址）还拥有属于那个组主机的接口上。 图13-3显示了两个IGMP报文，一个是主机发送的报告，另一个是路由器发送的查询。该路由器正在要求那个接口上的每个主机说明它加入的每个多播组。
1、多播：用于向多个目的地址传送数据。 多播地址：地址由固定的4位1110 + 28位多播组ID构成，范围从224.0.0.0到239.255.255.255。 2、主机组：能够接收发往一个特定多播组地址数据的主机集合。一些多播组地址被IANA 确定为知名地址，他们也被当作永久主机组。例如：224.0.0.1代表“该子网内的所有系统组”，224.0.0.2代表“该子网内的所有路由器组”。多播地址224.0.1.1用作网络时间协议NTP。 3、多播组地址到以太网地址的转换 IANA（互联网数字分配机构）拥有一个以太网地址块，即高位24bit为00:00:5e，这意味着该地址块所拥有的地址范围从00:00:5e:00:00:00到00:00:5e:ff:ff:ff。IANA将其中的一半分配为多播地址。为了指明一个多播地址，任何一个以太网地址的首字节必须是01，这意味着与IP多播相对应的以太网地址范围从01:00:5e:00:00:00到01:00:5e:7f:ff:ff。 将多播地址的低23位映射到以太网地址的低23位，高25位为固定的24位的01:00:5e 加1位0。这样就从多播组ip地址得到了对应的多播组mac地址。 由于多播组地址的高5位（即1110的后5位）在映射过程中被忽略，因此每个以太网多播地址对应的多播组不是唯一的，由于地址映射不是唯一的，所有需要设备驱动程序或IP 层对数据报进行过滤。 4、IGMP：internet组管理协议 用于让一个物理网络上的所有系统知道主机当前所在的多播组。多播路由器使用IGMP 报文来记录与该路由器相连网络中组成员的变化情况，首先，主机发送加入组播组报文到组播组，为了可靠，可以采取定时发送的方式向组播组发送加入报告报文。同时组播组也会定发送查询报文，收到查询报文后回复报告报文。如果主机已经离开了组播组则在收到查询报文后不发送报告报文。IGMP被当做IP层的一部分，IGMP报文通过IP数据报进行传输。其数据格式如下： 20字节的IP首部+8字节的IGMP报文