14. Протокол ppp

    1. Порівняння інкапсуляцій wan мереж

       1. Інкапсуляція Ethernet і wan

Інкапсуляція відбувається перед проходженням даних по мережі WAN. Інкапсуляція відповідає окремому формату в залежності від технології, яка використовується в мережі. Перед перетворенням даних у біти для відправлення в передавальне середовище інкапсуляція другого рівня 2 додає адресацію і керуючу інформацію.

Рівень 2 додає вміст заголовка, що відповідає типу фізичної передачі даних по мережі. Всередині середовища локальної мережі найбільш розповсюдженою технологією є Ethernet. Канальний рівень інкапсулює пакети в кадри Ethernet. Заголовки кадрів містять дані про MAC-адресу джерела і призначення та окрему керуючу інформацію Ethernet, таку як розмір кадру і синхронізація.

У такий же спосіб, інкапсуляція кадрів, призначених для передачі по WAN мережі, відповідає технології, яка використовується в даному каналі. Наприклад, при використанні в каналі технології Frame Relay буде потрібно тип інкапсуляції спеціально для Frame Relay.

Тип інкапсуляції канального рівня відрізняється від типу інкапсуляції мережевого рівня. При проходженні даних по мережі інкапсуляція канального рівня може постійно змінюватися, у той час як інкапсуляція мережевого рівня незмінна. Щоб такий пакет пройшов свій шлях по мережі WAN у кінцеву точку, інкапсуляція другого рівня повинна змінюватись відповідно до технології, що використовується для передачі на певній ділянці.

Пакети виходять з мережі через маршрутизатор за замовчуванням. Маршрутизатор деінкапсулює кадри Ethernet і потім повторно інкапсулює дані у відповідний тип кадрів для мережі WAN. Перетворення кадрів, отриманих в інтерфейсі WAN, у формат кадрів Ethernet відбувається перед їх передачею в локальну мережу. Маршрутизатор виступає як перетворювач даних, підлаштовуючи формат кадрів канального рівня до потрібного формату інтерфейсу.

Тип інкапсуляції повинен збігатися в обох кінцевих точках прямого з'єднання.

Інкапсуляція канального рівня включає такі поля:

Flag (прапор)

• позначає початок і кінець кожного кадру;

Address (адреса)

• залежить від типу інкапсуляції;

• не потрібна, якщо канал WAN є прямим з'єднанням;

Control (керування)

• використовується для вказівки типу кадру;

Protocol (протокол)

• використовується для визначення типу інкапсульованного протоколу мережевого рівня;

• представлено не у всіх WAN інкапсуляціях;

Data (дані)

• використовується як дані рівня 3 і датаграма ІP-мережі;

Frame check sequence (FCS, контрольна послідовність кадру)

• забезпечує механізм перевірки, що кадр не був пошкоджений під час передачі.

Для передачі через глобальні мережі, дані інкапсулюються в кадри відповідного протоколу. Для цього потрібно налаштувати відповідний тип інкапсуляції канального рівня. Вибір протоколу залежить від технології WAN мережі та комунікаційного обладнання. До найпоширеніших WAN протоколів належать:

HDLC (High-Level Data Link Control) – тип інкапсуляції для зєднання точка-точка, виділених ліній та комутованих каналів зв'язку, у випадку використання обладнання Cisco на обох кінцях з’єднання. Інкапсуляція HDLC є основною для синхронного протоколу PPP, що використовується для під’єднання до глобальної мережі Інтернет.

PPP (Point-to-Point Protocol) – забезпечує з’єднання через синхронні та асинхронні канали зв’язку. схем. PPP працює з кількома протоколами мережевого рівня, такими як IP і IPX. PPP також має вбудовані механізми безпеки, такі як PAP і CHAP. Попередником PPP був протокол SLIP (Serial Line Internet Protocol)

Frame Relay – стандартизований протокол канального рівня для віртуальних каналів. У Frame Relay покращені деякі складні процедури виправлення помилок і керування потоком, що використовувались в протоколі X.25, який був попередником Frame Relay.

2. HDLC і PPP

Дві найбільш розповсюджені послідовні інкапсуляції 2 рівня – це стандарти HDLC і PPP.

Протокол HDLC– високорівневе керування каналом даних є стандартом біт-орієнтованої інкапсуляції канального рівня. Протокол HDLC використовує синхронну послідовну передачу даних, при якій забезпечується безпомилковий зв'язок між двома точками. HDLC визначає структуру кадрів другого рівня, що дозволяє керувати потоком і помилками за допомогою механізму підтвердження і визначення розміру вікна. Кожен кадр має однаковий формат незалежно від того, є він кадром даних чи керуючим кадром.

Стандартний кадр HDLC не містить поля, яке визначає тип протоколу, переданого кадром. З цієї причини, стандартний HDLC не може обробляти кілька протоколів в одному каналі.

Стандарт Cіsco HDLC включає додаткове поле – поле типу, що дозволяє розподілити в тому ж каналі кілька протоколів мережевого рівня. Інкапсуляція Cіsco HDLC використовується тільки при підключенні обладнання Cіsco. Cіsco HDLC є типом інкапсуляції канального рівня за замовчуванням у послідовних каналах Cіsco.

Як і стандарт HDLC, протокол “точка-точка” (PPP) є інкапсуляцією канального рівня для послідовних каналів. Він використовує багаторівневу архітектуру для інкапсуляції та передачі датаграм декількох протоколів по прямому каналі. Завдяки тому, що протокол PPP є стандартизованим, він дозволяє підключати обладнання різних виробників.