HDLC协议基础知识详解

　　在计算机网络当中，我们需要对其网络体系结构有一定的基础了解，OSI模型我们也讲过了很多次，想必大家对此也应该很熟悉了。在这里，小编想要讲的HDLC协议是OSI模型中数据链路层的一个重要协议。通过讲解HDLC协议希望能够帮助大家掌握HDLC协议的重点知识。

　　1.概念

　　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. 链路控制协议着重于对分段成 物理块或包的逻辑传输，块或包是由起始标志引导并由结束标志结束，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。所有面向比特的链路控制协议采用统一的帧格式，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，以免引起歧义。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。

　　2.HDLC帧格式

     帧是数据链路上传输的基本信息单位，HDLC协议的帧格式如下图所示。

　　所有的帧都使用它这种标准的帧格式，每个帧包括链路控制信息和数据。链路控制信息包括帧首和帧尾的标志序列F、地址字段A、控制字段C及帧校验序列FCS。

　　3.HDLC的通信站类型

　　HDLC协议允许有三种类型的通信站：主站、从站和复合站三类。

　　(1)主站：主站负责控制链路的操作与运行。主站向从站发送命令帧，并从从站接收响应帧。在多点链路中，主站负责管理与各个从站之间的链路。

　　(2)从站：从站在主站的控制下进行工作。从站发送响应帧作为对主站命令帧的响应。从站对链路无控制权，从站之间不能直接进行通信。

　　(3)9复合站：同时具有主站和从站的功能，既可以发送命令帧，也可以发送响应帧。

　　4.HDLC的链路结构

　　HDLC协议规定了两种链路结构：不平衡链路结构和平衡链路结构。

     (1)不平衡型结构：不平衡型结构由一个主站和一个或多个从站被连在一条线路上。

     (2)平衡型结构：平衡型结构有两个复合站的点对点连接构成。两个复合站都具有数据传送和链路控制能力。

　　5.HDLC数据响应方式

　　HDLC协议有三种数据响应方式。

　　(1)正常响应方式NRM(Normal Responses Mode)是一种非平衡数据链路操作方式，有时也称非平衡正常响应方式。该操作方式适用于面向终端的点到点或一点与多点的链路。在这种操作方式，传输过程由主站启动，从站只有收到主站某个命令帧后，才能作为响应向主站传输信息。响应信息可以由一个或多个帧组成，若信息 由多个帧组成，则应指出哪一个是最后一帧。主站负责管理整个链路，且具有轮询、选择从站及向从站发送命令的权利，同时也负责对超时、重发及各类恢复 操作的控制。NRM操作方式见图3.7(a)。

　　(2)异步响应方式ARM

　　异步响应方式ARM(Asynchronous Responses Mode)也是一种非平衡数据链路操作方式，与NRM不同的是，ARM下的传输过程由从站启动。从站主动发送给主站的一个或一组帧中可包含有信息，也可以是仅以控制为目的而发的帧。在这种操作方式下，由从站来控制超时和重发。该方式对采用轮询方式的多站莲路来说是必不可少的。ARM操作方式见图3.7(b)。

　　(3)异步平衡方式ABM

　　异步平衡方式ABM(Asynchronous Balanced Mode)是一种允许任何节点来启动传输的操作方式。为了提高链路传输效率，节点之间在两个方向上都需要的较高的信息传输量。在这种操作方式下任何时候任何站都能启动传输操作，每个站既可作为主站又可作为从站，每个站都是组合站。各站都有相同的一组协议，任何站都可以发送或接收命令，也可以给出应答，并且各站对差错恢复过程都负有相同的责任。

　　6.HDLC的特点

　　作为面向比特的数据链路控制协议的典型，HDLC具有如下的特点。

　　(1)协议不依赖于任何一种字符编码集。

　　(2)数据报文可以透明传输，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，不必等待确信便可连续发送数据，具有较高的数据链路传输效率。

　　(4)所有帧均采用 CRC校验，对信息帧进行编号，可防止漏收或者重份，传输可靠性高。

　　(5)传输控制功能与处理功能分离，具有较大灵活性和较完善的控制功能。

　　(6)鉴于以上特点，目前网络设计普遍使用HDLC作为数据链路管制协议

　　(7)HDLC工作过程包括协商建立连接，传输报文和超时断连三个阶段。

　　(8)协商建立过程：HDLC每隔10秒钟后互相发送链路探测的协商报文，报文的收发顺序是由序号决定的，序号失序则造成链路断连。这种用来探寻点到点链路是否激活状态的报文称这位Keepalive报文。

　　(9)传输报文过程：将IP报文封装在HDLC层上，数据传输过程中，仍然进行Keepalive的报文协商仪探测链路的合法有效。

　　(10)超时断连阶段：当封装HDLC的接口连续10次无法收到对方对自己的递增序号的确认时，HDLC协议 line protocol由UP变为DOWN转变。此时链路处于瘫痪状态无法通信。

　　7.HDLC的流量控制

　　流量监控的目的是克服通信拥挤或阻塞现象，保证发送端数据速率与接收端能够接收的数据速率相容。流量控制方法有发送等待方法、预约缓冲区法、滑动窗口控制方法、许可证法和限制管道容量法等。

　　8.HDLC信息交换过程

　　按照HDLC协议，链各个通信站使用交换线路的通信。可以分为5个阶段：建立连接、建立链路、数据传输、拆除链路和拆除连接。如果通信双方采用专线连接，则不必建立链路的连接和拆除链路的连接。

　　关于HDLC的基础内容，小编就整理到上述所写的那些了，如果还有想了解的，可以自行深入学习或者留言给小编哦!也可以前往课课家教育进行咨询，小编等着你的到来。