一、常用的資料連結協定（HDLC、PPP）
## （一）分析協定的想法
步驟一：了解協定的概貌,知道這個協定設計的目的、基本特性
步驟二：以協定資料單元（對於資料鏈結層而言是訊框）的格式為主要線索來研究協定的 具體實作
步驟三：協議如何解決實際問題？
（二）HDLC協定（進階資料鏈路控制規程）（面向位元協定）
HDLC協定是一個面向位元的協議，其主要解決了資料鏈結層鏈路管理、定址、幀同步、錯誤控制 制、流量控制，其具有了平衡系統的和非平衡系統兩個特性。
1、HDLC的組成：
框架結構（語法）
規程元素（文法）
## 規則類型（語意）
# # 使用HDLC語法可以定義多種具有不同操作特性的連結層協定。
2、HDLC的描述
HDLC在描述時提出了三個層次的概念：
HDLC在描述時提出了三個層次的概念：
（1）所有參與通訊的節點分類（資料站）：主站、次站、組合站。
在先前的以單一處理機為中心的多終端聯機系統的集中式控制，主站和次站時成對出現的，而對於現在的分散式結構（如分組交換網路）來說，所有的站點都是組合站。
（2）連結類型：平衡型，非平衡型。
集中式控制屬於非平衡型，而分散式控制則屬於平衡型
（3）操作模式：正規反應模式、非同步反應模式、非同步平衡模式
# 平衡型來說其只有非同步平衡模式，即每個站點自主發出通信，是自治系統。而對於由主站和次站構成的非平衡型來說，有正規響應模式，即次站必須受到主站的控制，在沒有得到主站許可的情況下，不能主動發起資料傳輸。而在非同步回應模式下，次站可以主動發起資料傳輸。
3、HDLC協定資料單元的格式（幀格式）
#（1）標誌欄位：幀首字段和幀尾字段在內容上看都是由「01111110」組成，其用來分割幀的起始位置和結束位置
#（2）位址欄位：其有兩個缺陷：一，由於當時是為以單處理機為中心的多終端連線系統設計的，所以只有一個位址（終端位址），不適用於現在的分散式電腦系統。二，位址只有8位，即最多只能表示256個節點。
（3）資訊欄位：協定資料單元的使用者資料部分，長度可變，但一般情況下是1500個位元組。
（4）訊框校驗序列:使用CRC校驗法。
(5)訊息訊框：傳送者在傳送資料時使用了固定尺寸的滑動視窗協定（視窗大小固定為7）
#4、HDLC訊框的類型
訊框類型：（1）訊息訊框：替上層的實體傳送資料所使用的訊框
（2）監控訊框：進行錯誤控制與流量控制
（3）無序號訊框：連結管理控制，負責協商雙方如何溝通、如何使用頻道
（三）協定工程設計
1、協定說明（需求分析、功能設計）：一般不使用自然語言說明（冗餘、多義性、結構性不 好）。而用有限狀態機（FSM）、Petri網等形式描述
2、協定驗證（協定工作模式是否把網路環境所遇到的問題考慮全、是否能夠正常運作）
3、協定測試：一致性測試、互通性測試、效能測試
4、有限狀態機：其認為任何協議，就是描述網路中的各種狀態，而狀態是有限的。
（1）有限狀態機是一個四元組（S,M,I,T）
S為狀態的集合，M是標號的集合，I是狀態的集合， T是變遷的集合
其基本概念為：當出現一個變化時，會由一個狀態遷移到另一個狀態，而變化產生的原因是來自使用者的命令，訊息的到達，內在的超時等事件
（2）狀態舉例：頻道有錯誤的單工停等協定
用三元組XYZ來表示狀態：XYZ
X:傳送方正傳送的訊框序號，為0或1
Y:接收方正在等待的訊框序號，為0或1；
Z：通道狀態：為0（表示正在傳送序號為0的訊框），
1（表示正在傳送序號為1的訊框），###
A（頻道正在傳送應答訊框）
或-（空）（表示頻道沒有傳送資料或傳送的資料出錯）
其初始狀態為000
#（3）優點：簡單明了，比較精確
缺點：對於複雜協定來說，事件數和狀態數會增加，處理困難。
5、perti網
（1）元素：
位置：描述系統狀態，以圓形表示
變化：描述修改系統狀態的遷移事件，以長方形或線段表示
弧：描述狀態與事件之間的關係，包括輸入弧和輸出弧，以有向弧表示。
黑點：標記，是目前的狀態
#如圖為有錯單工停等協定的preti描述，其最大特點在於可以單獨描述三種不同的狀態
（四）Internet的資料鏈結層
1、點到點通訊的兩種主要情形（intenet工作的主要場合）：
（1）路由器到路由器：
（2）透過數據機撥號上網，或連入存取伺服器
想連入internet，有一個路由器或主機連接，必須申請連入才能接入）、專線接入（線路即時開放，不需要申請就可以完成資料傳輸）
2、SLIP（Serial LINE IP 串列線路IP協定）
本協定1984年提出，發送原始IP資料包，以一個標記位元組（0Xc0）定界，採用字元填入技術。其存在的問題主要有不提供錯誤校驗、只能支援IP協定且IP位址不能動態分配，不支援身份驗證，多版本不相容等問題，現在不再使用。
3、PPP（point-to-point Protocol）協定（RFC 1661 16621663）
(1)特性：提供錯誤校驗、支援多種協定、允許動態IP位址、支援身分認證
（2）與SLIP不同的是，其發送的不是原始IP資料包，而是以訊框單位傳送。
（3）PPP協定為了增加協定的適應性和彈性，協定被分為了兩個部分，一部分為鏈路控制協定LCP(LinkControl Protocol),可以建立、測試多種實體層服務，讓本資料鏈結層可以支援更豐富的類型
(4)PPPoE(Point to Point Protocol over Ethernet) 是基於乙太網路的點對點通訊協定
（5）的點對點通訊協定
（5）幀：PPP協定的幀格式與HDLC協定的幀格式基本相同，但是有以下兩點不同：第一，HDLC協定面向比特，而PPP協定面向的是字符，其要求所有通訊的節點支援ASCII字符集；第二，PPP協定是HDLC的簡化版本：
（1）訊框首與訊框的定界符與HDLC協定相同（00111111），
（2）位址欄位保留了8位元（為8個1），其不需要位址（應用環境為一條鏈路對應的兩段，不需要位址）
#（3）控製字段（無序號訊框）
# （4）協定欄位：處理完成之後指向哪個應用程式進行處理（IP/IPX。。）
###（5）淨負載域：預設為1500位元組（6）校驗和域：2或4個位元組###
以上是如何分析資料鏈路協定HDLC及PPP的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
