Эндрю Уэзеролл - Компьютерные сети. 5-е издание

Формат кадра PPP показан на рис. 3.17. Все PPP-кадры начинаются со стандартного флагового байта протокола HDLC 0x7E (01111110). Если этот байт встречается в поле Данные (Payload ), он предваряется управляющим байтом 0x7D, а следующий за ним байт представляет собой предваряемый байт, сложенный по модулю 2 со значением 0x20 (при этом переключается пятый бит). Например, 0x7D 0x5E — это управляющая последовательность для флагового байта 0x7E. Это означает, что начало и конец кадра можно найти, просто просканировав содержимое на наличие байта 0x7E. Больше он нигде встречаться не будет. Правило удаления заполняющих битов при получении — найти значение 0x7D, удалить его, а следующий байт сложить по модулю 2 со значение 0x20. Кроме того, между кадрами необходим только один флаговый байт. Несколько флаговых байтов могут применяться для заполнения канала, когда кадров с данными для отправки получателю нет.

После стартового кадра идет поле Адрес (Address), которому всегда присваивается двоичное значение 11111111, это означает, что все станции должны принимать этот кадр. Использование такого адреса позволяет избежать необходимости назначения адресов передачи данных.

Рис. 3.17.Полный формат кадра PPP для работы в ненумерованном режиме

За полем адреса следует Управляющее поле (Control ), его значение по умолчанию равно 00000011. Это число означает ненумерованный кадр.

Так как в конфигурации по умолчанию поля Адрес и Управляющее поле являются константами, протокол LCP предоставляет возможность двум сторонам договориться о возможности пропускать оба поля и сэкономить, таким образом, по 2 байта на кадр.

Четвертое поле кадра PPP — Протокол (Protocol ). Оно определяет тип пакета, содержащегося в поле Данные. Номера, начинающиеся с бита 0, отведены для протокола IP версий 4 и 6 и других протоколов сетевого уровня, таких как IPX и AppleTalk. С бита 1 начинаются коды, используемые для конфигурационных протоколов PPP, включая LCP и различные протоколы NCP для каждого поддерживаемого протокола сетевого уровня. Размер поля Протокол по умолчанию составляет 2 байта, однако путем переговоров с помощью LCP этот размер может быть уменьшен до одного байта. Разработчики, вероятно, перестраховались на случай, если когда-либо будет использоваться более 256 протоколов.

Поле Данные может быть переменной длины, вплоть до некоего оговоренного максимального значения. Если размер не оговорен во время установки соединения при помощи LCP, то по умолчанию используется длина 1500 байт. При необходимости данные пользователя могут дополняться специальными символами.

Следом за полем Данные располагается поле Контрольная сумма (Checksum), которое в обычном состоянии занимает 2 байта, но в случае необходимости по договоренности может занимать 4. 4-байтовая контрольная сумма фактически представляет собой 32-битный код CRC, порождающий многочлен которого показан в соответствующем разделе выше. 2-байтовая контрольная сумма также является стандартным кодом CRC.

Итак, PPP является механизмом формирования кадров, поддерживающим различные протоколы, которым можно пользоваться в различных физических средах. Различные варианты использования PPP в сетях SONET описаны в стандарте RFC 2615 (Malis, Simpson, 1999). Применяется 4-байтовая контрольная сумма, так как она считается основным способом распознавания ошибок передачи на физическом уровне, уровне передачи данных и сетевом уровне. Рекомендуется не сжимать поля Адрес, Управляющее поле и Протокол, так как каналы SONET и так работают на относительно высокой скорости.

Есть и еще одна интересная особенность. Перед тем как попасть в поток данных SONET, полезная информация протокола PPP шифруется (подробнее об этом выше). При шифровании данные складываются по модулю 2 с длинной псевдослучайной последовательностью. Только после этого они пересылаются получателю. Проблема в том, что потоку данных SONET для успешной синхронизации требуется частая смена значений бит. В колебаниях голосового сигнала это происходит естественным образом, но при пересылке данных только пользователь выбирает, какую информацию отправлять, и это может быть, например, длинная последовательность нулей. Благодаря шифрованию вероятность того, что пользователь сам вызовет проблемы, передав длинную последовательность нулей, сводится почти к нулю.