HDLC帧格式
ＨＤＬＣ的帧格式
在ＨＤＬＣ中，数据和控制报文均以帧的标准格式传送。ＨＤＬＣ中的帧类似于ＢＳＣ的字符块，但ＢＳＣ协议中的数据报文和控制报文是独立传输的，而ＨＤＬＣ中的命令应以统一的格式按帧传输。ＨＤＬＣ的完整的帧由标志字段（Ｆ）、地址字段（Ａ）、控制字段（Ｃ）、信息字段（Ｉ）、帧校验序列字段（ＦＣＳ）等组成.
（1）标志字段（Ｆ）
标志字段为01111110的比特模式，用以标志帧的起始和前一帧的终止。标志字段也可以作为帧与帧之间的填充字符。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，发方不断地发送标志字段，便可认为一个新的帧传送已经开始。采用“0比特插入法”可以实现０数据的透明传输。
（2）地址字段（Ａ）
地址字段的内容取决于所采用的操作方式。在操作方式中，有主站、从站、组合站之分。每一个从站和组合站都被分配一个唯一的地址。命令帧中的地址字段携带的是对方站的地址，而响应帧中的地址字段所携带的地址是本站的地址。某一地址也可分配给不止一个站，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拥有该组一焉的站接收。但当一个站或组合站发送响应时，它仍应当用它唯一的地址。还可用全“1”地址来表示包含所有站的地址，称为广播地址，含有广播地址的帧传送给链路上所有的站。另外，还规定全“0”地址为无站地址，这种地址不分配给任何站，仅作作测试。
（3）控制字段（Ｃ）
控制字段用于构成各种命令和响应，以便对链路进行监视和控制。发送方主站或组合站利用控制字段来通知被寻址的从站或组合站执行约定的操作；相反，从站用该字段作对命令的响应，报告已完成的操作或状态的变化。该字段是ＨＤＬＣ的关键。控制字段中的第一位或第一、第二位表示传送帧的类型，ＨＤＬＣ中有信息帧（Ｉ帧）、监控帧（Ｓ帧）和无编号帧（Ｕ帧）三种不同类型的帧。控制字段的第五位是Ｐ/Ｆ位，即轮询/终止（Ｐoll/Ｆinal）位。
（4）信息字段（Ｉ）
信息字段可以是任意的二进制比特串。比特串长度未作限定，其上限由ＦＣＳ字段或通信站的缓冲器容量来决定，目前国际上用得较多的是1000~2000比特；而下限可以为0，即无信息字段。但是，监控帧（Ｓ帧）中规定不可有信息字段。
（5）帧校验序列字段（ＦＣＳ）
帧校验序列字段可以使用16位ＣＲＣ，对两个标志字段之间的整个帧的内容进行校验。ＦＣＳ的生成多项式ＣＣＩＴＴＶ4.1建议规定的X16+X12+X5+1。
3.ＨＤＬＣ的帧类型
（1）信息帧（Ｉ帧）
信息帧用于传送有效信息或数据，通常简称Ｉ帧。Ｉ帧以控制字第一位为“0”来标志。
信息帧的控制字段中的N（S）用于存放发送帧序号，以使发送方不必等待确认而连续发送多帧。N（R）用于存放接收方下一个预期要接收的帧的序号，N（R）=5，即表示接收方下一帧要接收5号帧，换言之，5号帧前的各帧接收到。N（S）和N（R）均为3位二进制编码，可取值０～７。
（2）监控帧（S帧）
监控帧用于差错控制和流量控制，通常简称S帧。S帧以控制字段第一、二位为“10”来标志。S帧带信息字段，只有6个字节即48个比特。S帧的控制字段的第三、四位为S帧类型编码，共有四种不同编码，分别表示：
00——接收就绪（RR），由主站或从站发送。主站可以使用RR型S帧来轮询从站，即希望从站传输编号为N（R）的I帧，若存在这样的帧，便进行传输；从站也可用RR型S帧来作响应，表示从站希望从主站那里接收的下一个I帧的编号是N（R）。
01——拒绝（REJ），由主站或从站发送，用以要求发送方对从编号为N（R）开始的帧及其以后所有的帧进行重发，这也暗示N（R）以前的I帧已被正确接收。
10——接收未就绪（RNR），表示编号小于N（R）的I帧已被收到，但目前正处于忙状态，尚未准备好接收编号为N（R）的I帧，这可用来对链路流量进行控制。
11——选择拒绝（SREJ），它要求发送方发送编号为N（R）单个I帧，并暗示它编号的I 帧已全部确认。
可以看出，接收就绪RR型S帧和接收未就绪RNR型S帧有两个主要功能：首先，这两种类型的S帧用来表示从站已准备好或未准备好接收信息；其次，确认编号小于N（R）的所有接收到的I帧。拒绝REJ和选择拒绝SREJ型S帧，用于向对方站指出发生了差错。REJ 帧用于GO-back-N策略，用以请求重发N（R）以前的帧已被确认，当收到一个N（S）等于REJ型S帧的N（R）的I帧后,REJ状态即可清除。SREJ帧用于选择重发策略，当收到一个N（S）等SREJ帧的N（R）的I帧时，SREJ状态即应消除。
（3）无编号帧（U帧）
无编号帧因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、拆除以及多种控制功能，但是当要求提供不可靠的无连接服务时，它有时也可以承载数据。这些控制功能5个M位（M1、M2、M3、M4、M5，也称修正位）来定义。5个M位可以定义32种附加的命令功能或32种应答功能，但目前许多是空缺的。
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HDLC数据帧的格式
1、HDLC数据帧格式： 起始标志要传输的数据块结束标志 011111100011011000010110011011101111110 包括起始和终止标志的信息块称为HDLC的“数据帧”。起始和终止标志采用相同的帧间隔符“01111110”，即在HDLC规程中，帧与帧之间用“01111110” 所分隔，“帧”构成了通信双方交换的最小单位。 2、一些术语： HDLC来源于IBM公司的SDLC，因此也采用了一些SDLC的术语和说明。
说明： （1）F ：帧间隔模式：“01111110”——同步符号、 帧之间的填充字符。 011111101111100001111000101011111101010100111111101010 01111110 （2）A ：地址字段：通信对方的地址 （3）C ：控制字段：用于区分帧的类型（数据帧、监控帧、无编号帧） （4）I ：信息字段：携带高层用户数据，可以是任意的二进制位串； （5）FCS ：校验码：对A 、C 、I 字段进行循环校验。 g(x)=x 16 +x 12 +x 5 +1 （CCITT 和ISO 使用）； g(x)=x 16 +x 15 +x 2 +1 （IBM 的SDLC 使用）。 由于帧中至少含有A （地址）、C （控制）和FCS （帧校验序列）字段，因此整个帧长度应大于32位。 5、“0”比特插入法 为了保证帧间隔符“01111110”的唯一性和帧内数据的透明性，保证A （地址字段）、C （控制字段）、I （信息字段）、FCS （帧校验序列）中不出现01111110的位模式，HDLC 采用了‘0’位插入法。 发送端：发送“01111110”后，开始数据发送，并在数据发送过程中，检查发送的位流，一旦发现连续的5个‘1’，则自动在其后插(附)上1个‘0’，并继续传输后继的位流；数据发送结束后，追加帧间隔符“01111110”。 接收端： 执行相反的动作：一旦识别出帧间隔符“01111110”之后的位流不是“01111110”，则启动接收过程；若识别出连续5个‘1’和1个‘0’，则自动丢弃该‘0’，以恢复原来的位流；若识别出连续的6个‘1’，表示数据结束，该数据帧接收完成。 6、HDLC 控制帧格式： 说明： （1）信息帧（I ）：用于传输用户数据，控制字段的第0位规定为‘0’；
HDLC协议控制器的设计
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)
MAC帧格式分析与应用
IEEE 802.3 MAC帧格式的分析与应用 学生姓名：学号：指导老师： 摘要本文介绍了IEEE802．3标准中规定的两种以太网帧格式，基本帧格式和扩展帧格式。得出以下结论，IEEE802.3-2005基本帧格式，主要由前导、SDF、DA、SA、Length/Type、DATA、Pad、FCS等8部分组成，还可增添4字节的扩展部分，其总长度为64-1518字节。扩展帧格式在基本帧格式上增加了“802.1Q TAG”类型和TCI字段，可实现对用户优先级和VLAN加标帧的控制。 关键词 IEEE 802.3 基本帧格式扩展帧格式 Abstract This essay introduces two different kinds of Ethernet MAC frame,the basic and Q-tagged. We concluded that,the basic MAC frame of IEEE 802.3-2005,whose length is 64-1518 bytes, are mainly consisted of by 8 parts,including Preabmle, SDF,DA,SA,Length/Type,Data,Pad,FCS, and additional part,sized 4 bytes. While, the Q-tagged frame adds another two parts on the bisas of the basic one, that is ‘802.1Q TAQ’ and ‘TCI’, whose fuction are dividually to control the VLAN Tagged Frame and the user’s priority. Keyword IEEE 802.3 Basic Frame Q-tagged Frame
HART命令帧格式
前段时间做了一部分有线HART的解析，整理了一下基本的帧结构，在此做个笔记 HART帧结构： [cpp]view plain copy 1.|-------------------------------------------------------------------| 2.| PREAMBLE[5..20] | START | ADDR | COM | BCNT | STATUS | DATA | CHK | 3.|-------------------------------------------------------------------| 4. 5. 6.FF FF FF FF FF 82 A6 06 B2 BF 01 0F 00 21 1. PREAMBLE 引导码, 一般是5..20个0xFF, 他是一组同步传输的同步信号, 用以保证信息的同步. 在开始通讯的时候，使用的是20个FF引导码, 从机应答0信号时将告之主机他“希望”接收几个字节的引导码, 另外主机也可以用59号命令告诉从机应答时应用几位引导码. 2. START(1Byte) 起始字节, 说明结构为“长”还是“短”, 消息源, 是否是“突发”模式消息. [cpp]view plain copy 1.0x02: 主机到从机的短帧 2.0x82: 主机到从机的长帧 3.0x06：从机到主机的短帧 4.0x86: 从机到主机的长帧 5.0x01: 突发模式的短帧 6.0x81: 突发模式的长帧 一般设备进行通讯接收到2个FF字节后, 就表示数据位的接收已经同步, 就将侦听起始位. 3. ADDR(1/5Bytes)
CAN报文的传送和帧结构
CAN 报文的传送和帧结构 9.2.2 CAN 报文的传送和帧结构 在进行数据传送时，发出报文的节点为该报文的发送器。该节点在总线空闲或丢失仲裁前恒为发送器，如果一个节点不是报文发送器，并且总线不处于空闲状态，则该节点为接收器。 构成一帧的帧起始、仲裁场、控制场、数据场和CRC 序列均借助位填充规则进行编码。当发送器在发送的位流中检测到5位连续的相同数值时，将自动在实际发送的位流中插入一个补码位。而数据帧和远程帧的其余位场则采用固定格式，不进行填充，出错帧和超载帧同样是固定格式。报文中的位流是按照非归零（NZR ）码方法编码的，因此一个完整的位电平要么是显性，要么是隐性。 在“隐性”状态下， CAN 总线输出差分电压 =— 近似为零， 在“显性”状态下，以大于最小阈值的差分电压表示，如图9.2所示。在总线空闲或“隐性”位期间，发送“隐性”状态。在“显性”位期间，“隐性”状态改写为“显性”状态。 图9.2总线上的位电平表示 CAN 有两种不同的帧格式，不同之处为识别符场的长度不同：具有11位识别符的帧称之为标准帧；而含有29位识别符的帧为扩展帧。CAN 报文有以下4个不同的帧类型： ● 数据帧：数据帧将数据从发送器传输到接收器。 ● 远程帧：总线节点发出远程帧，请求发送具有同一识别符的数据帧。 ● 错误帧：任何节点检测到总线错误就发出错误帧。 ● 过载帧：过载帧用以在先行的和后续的数据帧（或远程帧）之间提供一附加的延时。 数据帧和远程帧可以使用标准帧及扩展帧两种格式。它们用一个帧间空间与前面的帧分 隔。 1. 数据帧 数据帧由7个不同的位场组成：帧起始（Start of Frame ）、仲裁场（Arbitration Frame ）、控制场（Control Frame ）、数据场（Data Frame ）、CRC 场（CRC Frame ）、应答场（ACK Frame ）、帧结尾（End of Frame ）。数据场的长度为0到8位。报文的数据帧一般结构如图9.3所示。 diff V CANH V CANL V
HDLC协议
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16 路由器接口HDLC协议封装配置(改写)
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
实验3 分析MAC帧格式分析
实验3 分析MAC帧格式 3.1 实验目的 1．了解MAC帧首部的格式； 2．理解MAC帧固定部分的各字段含义； 3．根据MAC帧的内容确定是单播，广播。 3.2 实验设备 Winpcap、Wireshark等软件工具 3.3 相关背景 1．据包捕获的原理：为了进行数据包,网卡必须被设置为混杂模式。在现实的网络环境中,存在着许多共享式的以太网络。这些以太网是通过Hub 连接起来的总线网络。在这种拓扑结构的网络中,任何两台计算机进行通信的时候,它们之间交换的报文全部会通过Hub进行转发,而Hub以广播的方式进行转发,网络中所有的计算机都会收到这个报文,不过只有目的机器会进行后续处理,而其它机器简单的将报文丢弃。目的机器是指自身MAC 地址与消息中指定的目的MAC 地址相匹配的计算机。网络监听的主要原理就是利用这些原本要被丢弃的报文,对它们进行全面的分析,这样就可以得到整个网络中信息的现状。 2．Tcpdump的简单介绍：Tcpdump是Unix平台下的捕获数据包的一个架构。Tcpdump最初有美国加利福尼亚大学的伯克利分校洛仑兹实验室的Van Jcaobson、Craig Leres和Steve McCanne共同开发完成，它可以收集网上的IP数据包文，并用来分析网络可能存在的问题。现在，Tcpdump已被移植到几乎所有的UNIX系统上，如：HP-UX、SCO UNIX、SGI Irix、SunOS、Mach、Linux和FreeBSD等等。更为重要的是Tcpdump是一个公开源代码和输出文件格式的软件，我们可以在Tcpdunp的基础上进行改进，加入辅助分析的功能，增强其网络分析能力。（详细信息可以参看相关的资料）。 3．Winpcap的简单介绍：WinPcap是由意大利Fulvio Risso和Loris Degioanni等人提出并实现的应用于Win32 平台的数据包捕获与分析的一种软件包,包括内核级的数据包监听设备驱动程序、低级动态链接库(Packet.dll)和高级系统无关库(Winpcap.dll)，其基本结构如图3-1所示：
HDLC协议概述
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。
HDLC协议原理及其概述
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）。
HDLC协议
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
以太网数据帧的格式分析比较
一、 以太网数据帧的格式分析 大家都知道我们目前的局域网大多数是以太网，但以太网有多种标准，其数据帧有多种格式，恐怕有许多人不是太清楚，本文的目的就是通过帧格式和Sniffer捕捉的数据包解码来区别它们。 以太网这个术语一般是指数字设备公司（Digital Equipment）、英特尔公司（Intel）和施乐公司（Xerox）在1982年联合公布的一个标准（实际上它是第二版本，第一版本早在1972年就在施乐公司帕洛阿尔托研究中心PARC里产生了）。它是目前TCP/IP网络采用的主要的局域网技术。它采用一种称作CSMA/CD的媒体接入方法，其意思是带冲突检测的载波侦听多路接入（Carrier Sense, Multiple Access with Collision Detection）。它的速率为10 Mb/s，地址为48 bit。 1985年，IEEE（电子电气工程师协会） 802委员会公布了一个稍有不同的标准集，其中802.3针对整个CSMA/CD网络，802.4针对令牌总线网络，802.5针对令牌环网络。这三者的共同特性由802.2标准来定义，那就是802网络共有的逻辑链路控制（LLC）。不幸的是，802.2和802.3定义了一个与以太网不同的帧格式，加上1983年Novell为其Netware 开发的私有帧，这些给以太网造成了一定的混乱，也给我们学习以太网带来了一定的影响。 1、通用基础 注：* VLAN Tag帧和Gigabit Jumbo帧可能会超过这个限制值 图1-1 图1-1中，数据链路层头（Header）是数据链路层的控制信息的长度不是固定的，根据
通信网_HDLC协议概述
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。
数据帧格式
习题一 1．局域网络标准对应OSI模型的_____层. A..下2层 B. 下3层 C. 下4层. D. 上3层 2．局域网总线/树拓扑的多点介质传输系统中,要使多个站点共享单个数据通道,需要特别考虑解决_(1)___和__(2)___这两个问题..例如采用50欧同轴电缆作为传输介质并构成总线拓扑的网络系统，可使用基带技术传输数字信号，总线上——⑶----，总线两端加上终端匹配器用以———（4）---。 （1）A. 数据帧格式 B. 介质访问控制方法 C．通信协议类型 D. 信道分配方案 （2）A. 信号平衡 B. 站点之间性能匹配 C．数据编码方案 D. 介质传输性能 （3）A. 整个带宽由单个信号占用 B. 整个带宽被分成多路数据数据信道 C. 可传输视频或音频信号 D. 数据只能单向传输 （4）A. 防止信号衰减， B. 增强抗干扰能力 C．降低介质损耗 D. 阻止信号反射 3．1980年2月，电器和电子工程协会成立了IEEE 802委员会，当时个人计算机联网刚刚兴起，该委员会针对局域网提出了一系列标准，称做IEEE802标准，该标准很快成为国际标准，现在局域网的连接都是采用该标准。 问题1：按照IEEE802标准，局域网体系结构分成哪几部分？ 问题2：在哪个部分进行地址识别？ 问题3：局域网一般采用哪两种访问控制方式？这两种访问控制方式一般选用什么样的拓扑结构？ 4．需求分析时要考虑操作系统的是———。 A．用户要求，B，应用需求，C，计算机平台需求，D，网络需求 5．客户机/服务器（简称C/S）模式属于以——（1）——为中心的网络计算模式，其工作过程是客户端——（2）——，服务器——（3——，并——（4）——，它的主要优点是——（5）——。 （1），A大型、小型机，B，服务器，C，通信，D，交换， （2），A，向服务器发出命令请求，B，向服务器发出查询请求， C，向网络发送查询请求，D，在本机上发出自我请求， （3），A，接收请求并告诉请求再发一次， B，接收请求，进入中断服务程序，打印本次请求内容， C，响应请求并在服务器端执行相应请求服务， D，把响应请求传回到请求端并执行， （4），A，把执行结果在打印服务器上输出， B，把显示内容送回客户机 C，把整个数据库内容送回客户机， D，把执行结果送回客户机，
ppp协议和hdlc协议区别
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。
modbus数据帧格式
寄存器地址是任意指定的。 参数设置及数据读取采用标准的MODBUS-RTU模式完成。 一、首先是设定系统的通讯速率：地址01，设定0x0002地址寄存器为读写寄存器可以设置对应的速率01=2400,N,8,1 02=4800,N,8,1 03=9600,N,8,1 ,04=19200,8,N,1 1、读取内部寄存器（通讯速率）命令 发送：01 03 00 02 00 01 CRC 01 03 00 02 00 01 CRC 系统地址功能码寄存器地址寄存器数量软件自动产生的CRC16校验位 回答：01 03 02 00 03 CRC 01 03 02 00 03 CRC 系统地址功能码数据段的字节数量数据段数据CRC16校验位数据段数据为0003H = 3 表示系统速率是9600 2、修改内部寄存器（通讯速率）命令【把 9600（代码03）改为19200（代码04）】 发送：01 06 00 02 00 04 CRC 01 06 00 02 00 04 CRC 系统地址功能码寄存器地址修改的新值软件自动产生的CRC16校验位回答：F8 3F 3F 6A FF （因速率已改变，所以回答的数据是无效的） 验证是否成功（把主机的串口波特率改为 19200 后） 发送：01 03 00 02 00 01 CRC 01 03 00 02 00 01 CRC 系统地址功能码寄存器地址寄存器数量软件自动产生的CRC16校验位回答：01 03 02 00 04 CRC
01 03 02 00 04 CRC 系统地址功能码数据段的字节数量数据段数据CRC16校验位数据段数据为0004H = 4 表示系统新速率是19200（04） 二、校时数据帧格式（地址02，设定0x0003 0004 0005 0006 寄存器放置时间 参数从低到高，格式：2011:02:12 18:36:25) 将十进制2011:02:12 18:36:25（07DB:020C 0018 2419) 写入寄存器： 写时间数据帧02 06 00 03 00 04 24 19 02 0C 07 BD CRC 02 06 00 03 00 04 24 19 00 18 02 0C 07 BD CRC 系统地址功能码寄存器地址寄存器数量数据段数据0003 0004 0005 0006 软件自动产生的 CRC16校验位应答：02 03 08 24 19 0018 020C 07BD CRC 02 06 08 24 19 00 18 020C 07BD CRC 系统地址功能码数据段的字节数量数据段数据0003 0004 0005 0006 CRC16校验位 三、采样频率数据帧格式（地址为03，0x0007寄存器放置采样频率参数0-300 ，（0000-012C）） 发送：03 06 00 00 07 01 2C CRC 03 06 00 07 01 2C CRC 系统地址功能码寄存器地址修改的新值软件自动产生的CRC16校验位 回答：03 06 02 01 2C CRC （表示修改成功） 03 06 02 01 2C CRC 系统地址功能码数据段的字节数量数据段数据CRC16校验位 四、启动采样点设定数据帧格式要求（地址为04，寄存器为0x0008，采用频率 设置范围是0032-2710，50Hz-10000Hz）
常见规约帧格式一览表：
常见规约帧格式一览表 一．C dt规约 1.帧格式 同步字6B＋控制字6B＋信息字1(6B)….+信息字n(6B) 2.同步字(6B) EB 90 EB 90 EB 90 3.控制字（6B） 控制字节1B＋帧类别码1B＋信息字数1B＋源站地址1B＋目的站地址1B＋校验码1B （1）控制字节 （2）帧类别码 （3）信息字数 （4）源站地址 （5）目的站地址 （6）校验码,从控制字节到目的站址的CRC校验码 4. 信息字（6B） 功能码＋信息＋校验码 二．101规约 1．固定帧长帧格式
2 3.控制域:
4.数据单元 类型地址+可变结构限定词+传送原因+应用服务数据单元公共地址+信息地址+信息元素集……. 三．103规约 103规约帧格式基本与101格式相同，只是在可变帧结构中链路用户数据部分不同，103规约应用服务数据单元的定义如下： 类型标识＋可变结构限定词＋传送原因＋应用服务数据单元公共地址＋功能类型＋信息序号＋信息元素集＋信息体时标（可选择） 此数据单元在妆容范围内共有31种，其中ASDU6用于下行时间同步，ASDU7用于下行总查询，ASDU10用于下行通用分类数据，ASDU20用于下行一般命令，ASDU21用于下行通用分类命令，ASDU24用于下行扰动数据传输命令，ASDU25用于下行拢动数据舆的认可。 ASDU10用于上行通用分类数据，ASDU1用于上行带时标的报文，ASDU2用于上行具有相对时间的带时标的报文，ASDU6用于上行时间同步 ASDU1信息元素: DPI(一个字节的低两位)+二进制时间(4B) ASDU2信息元素: DPI+相对时间+故障序号+二进制时间(4B)+附加信息 ASDU10信息元素: 返回信息标识符+通用分类数据集数目+组号+条目号+描述类别+数据类型+数据宽度(规定几个字节一个数据)+数据的数目(最后一位为后续状态位)+标识数据(数据宽度*数目) 四．V4.1规约 下发查询命令： 表址1B＋55H＋标志地址低字节1B＋标志高字节1B＋数据长度1B＋累加校验和1B ＋结束码0DH 其中数据长度决定了电度表要上送的内容，没有的以00H补充上送，对应的顺序依次为：正向有功，总感性无功，反向有功，总容性无功……总共有41项数据，各项数据的标志地址和字节数及单位已作规定 查询应答命令： 表址＋命令标志字＋标志地址低＋标志地址高＋数据长度＋数据1低字节…数据1高字节＋数据N低字节＋数据N高字节＋累加校验和＋结束码 广播对时命令： BC BC 年的后两位月日时分累加校验和0D 此命令无反馈 五．部颁规约（DL/T645-1997） 1.帧格式
HDLC协议完整过程图解
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
网络通信的数据包(帧)的结构及原理
网络通信的数据包(帧)的结构及原理 在网络通信中,”包”(Packet)和”帧”(Frame)的概念相同,均指通信中的一个数据块.对于具体某种通信网络,一般使用术语”帧”.一种网络的帧格式可能与另一种网络不同,通常使用术语”包”来指一般意义的帧.串行通信的数据格式有面向字符型的数据格式,如单同步、双同步、外同步；也有面向比特型的数据格式,这以帧为单位传输,每帧由六个部分组成,分别是标志区、地址区、控制区、信息区、帧校验区和标志区. ?串行通信协议属于ISO国际参考标准的第三层,数据链路层.数据链路层必须使用物理层提供给它的服务.物理层所做的工作是接收个一个原始的比特流,并准备把它交给目的地.不能保证这个比特流无差错.所接收的比特的数量也许少于,也许等于或多于所传递的比特的数量,它们具有不同的值.一直要上到数据链路层才能进行检测,如果需要的话,纠正错误.对于数据层,通常的方法是把比特流分成离散的帧,并对每一帧计算出校验和…….当一帧到达目的地后重新计算校验和时,如果新算出的校验和不同于帧中所包括的值,数据链路层就知道出现差错了,从而会采取措施处理差错(即,丢弃坏帧,并发回一个差错报告). ?数据链路层的任务是在两个相邻接点间的线路上无差错地传送以帧为单位的数据.每一帧包括数据和必要的控制信息.人们发现,对于经常产生误码的实际链路,只要加上合适的控制规程,就可以使通信变为比较可靠的.如IBM公司推出了着名的体系结构SNA,在SNA的数据链路规程采用了面向比特的规程SDLC,后来ISO把它修改后称为HDLC,译为高级数据链路控制.在INTERNET 中,用户与ISP(INTERNET服务提供者)之间的链路上使用得最多的协议就是SLIP和PPP. ?