學會HDLC協定及設定指令

本期將介紹如何設定Cisco網路設備與廣域網路相關的設定以及相關的進階應用,而此篇將著重在HDLC協定的介紹和設定的指令應用,包括介紹廣域網路種類與封裝協定的對應關係、HDLC協定的封包格式、Cisco設備在HDLC的設定方式、如何檢驗HDLC協定的設定等。

PPP協定是在HDLC協定之後所設計出來的,所以PPP協定在設計時,有加入當時設計HDLC時所沒有考慮到的事情了。

PPP協定被定義在RFC 1661文件中,當然,由於PPP協定被廣泛應用,因此在1990年以後還出現不少RFC文件定義出與PPP協定相關的東西,例如PPP協定的身分辨識方式、加密解密的方式、資料壓縮的方式,以及定義PPP協定如何與其他網路協定協同運作等事項。

SLIP

SLIP協定(Serial Line Internet Protocol)是使用TCP/IP協定的點對點串列連線的標準。SLIP協定是很久以前的協定了,主要用在串列埠與數據機間的連線,SLIP協定被定義在RFC 1055文件中。目前,SLIP協定可以說已經被PPP協定所取代,因為PPP協定的優點比較多。

X.25與LAPB

X.25和LAPB(Link Access Procedure Balanced)兩者都是ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)的標準,這兩者定義了DTE與DCE之間的遠端終端連線以及電腦資料交換等等。

X.25協定已經逐漸被取代,目前都比較傾向於使用新的技術,例如ISDN、Frame Relay、ATM以及ADSL等等。但是有些地方依然還在使用X.25,尤其是第三世界國家,畢竟這相關的網路硬體設備還是比較可靠而且便宜。

幀中繼(Frame Relay)

幀中繼(Frame Relay)目前已經成為產業界的標準,它可以處理多個虛擬線路。幀中繼協定是從1992年開始發展,但是到了1994年時才迅速被廣泛使用著。

幀中繼不僅可以用於資料傳輸,也可以運用在語音的傳輸,而且幀中繼不僅可以用於廣域網路,也能夠被應用在區域網路內。雖然幀中繼是個蠻好用的協定,不過幀中繼協定正逐漸被ATM協定所取代。

ATM

ATM(Asynchronous Transfer Mode,非同步傳輸模式)廣域網路是新一代的高速廣域網路,其具備相當完備的服務品質保障,因此,許多國家早已投入大量的資源進行研究和使用。目前,非同步傳輸模式網路的技術已經成熟,許多國家包括台灣已經開始使用。

非同步傳輸模式廣域網路是以交換器(Switch)為基礎,每一個交換器有許多的埠,而各個電腦必須使用ATM網路卡,透過適當的網路線材連接到交換器的某個埠上,以形成非同步傳輸模式網路。下圖所示為IBM的PCI介面ATM網路卡。


▲IBM PCI介面ATM網路卡。

廣域網路的種類與封裝協定的對應關係

前面介紹過,廣域網路有三種主要的分類,包括Leased Line、Packet Switched及Circuit Switched廣域網路,而剛剛也介紹了廣域網路在網路協定第二層封裝協定的種類:HDLC、PPP、SLIP、X.25與LAPB、幀中繼以及ATM。但是它們的對應關係如何呢?

基本上,Leased Line廣域網路會使用的第二層網路封裝協定有HDLC、PPP和SLIP三種;而Packet Switched廣域網路會使用的第二層網路封裝協定包括X.25、幀中繼和HDLC;另外,Circuit Switched廣域網路會採用的第二層網路封裝協定,計有HDLC、PPP以及SLIP三種。

大家會發現,Circuit Switched和Leased Line兩種廣域網路的封裝協定是一樣的,而且HDLC和PPP協定相當廣泛地被使用。

預計後幾期的文章將會介紹PPP協定,當然也會介紹身為一個網路管理人員如何在Cisco網路設備上設定好PPP協定的相關值。

以下將剛才說的對應關係整理成表格,以供參考。

廣域網路的種類與封裝協定的對應關係

HDLC協定的封包格式

當網路封包要送網廣域網路之前,在網路第二層協定時,就一定會先透過特定的方式進行封裝, HDLC協定當然也不例外。這裡先介紹HDLC協定的封包格式。

標準的HDLC協定封包格式

HDLC協定是依照ISO(International Organization of Standardization)國際標準協會的標準,是一個以位元為基礎的網路第二層協定,HDLC協定主要是用在同步型的網路資料中,負責將資料封裝起來。以下就是標準HDLC協定的封包格式:


一般而言,在同一個網路連線中,HDLC協定不會同時支援多種不同的協定,因為這樣一來就變成HDLC協定必須隨時指稱現在是支援著哪一個協定才行,但是由上面的封包格式可以看出,標準的HDLC協定封包格式並沒有任何可以存放目前支援哪一個協定的空間。

至於就封裝的方式而言,HDLC協定會採用frame(網路訊框)的characters(字元)和checksum的方式進行。另外,還有一點必須注意的是,HDLC協定並不支援Authentication功能。

Cisco專用的HDLC協定封包格式

上面介紹了標準的HDLC協定封包格式,網路界的龍頭老大Cisco(思科)當然也要做一個專屬自己的HDLC封包格式才行,不過,主要也是Cisco發現到標準的HDLC協定封包格式的缺點,進而加以改善。下面就是Cisco改進過後的HDLC協定封包格式:



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