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路由器基礎(chǔ)配置及數(shù)據(jù)傳輸淺析( 二 )

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四. 路由器廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層封裝協(xié)議要同步，就是收發(fā)數(shù)據(jù)必須用同一種封裝協(xié)議，否則廣域網(wǎng)口會丟掉與接口封裝類型不相同的數(shù)據(jù)包，導(dǎo)致鏈路的不通 。
五. 由于微機與路由器的接口屬于同類網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，要用反雙絞線(交叉線)進行連接 。同樣的情況還有交換機與集線器的相連 。也可以通過端口的標(biāo)識判定 。同種標(biāo)識則用交叉線，反之，用直通線 。
數(shù)據(jù)的傳輸
網(wǎng)絡(luò)本身的意義就在于它能使信息更快，更便捷的傳送到網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的整個區(qū)域范圍，從而實現(xiàn)信息化和全球化的時代要求 。但信息的傳送必須要得到正確、完整的保證 。在計算機通信的早期人們就已發(fā)現(xiàn)，對于經(jīng)常產(chǎn)生誤碼的實際鏈路，只要加上合適的控制規(guī)程，就可以使通信變?yōu)楸容^可靠的 。這些規(guī)程演變到現(xiàn)在，成為網(wǎng)際間的數(shù)據(jù)傳輸封裝協(xié)議有HDLC、PPP、ATM、幀中繼等 。于是，在兩臺微機可以在這個實驗網(wǎng)絡(luò)通信后，我們不但對HDLC與PPP進行了傳輸速率，還用CISCO路由器分別在這兩種協(xié)議下的加壓縮與不加壓縮時的狀態(tài)做了一個比較 。
用于測試傳輸速度的軟件是5.58M的一個注冊表文件，使用FTP進行數(shù)據(jù)傳輸 。
傳輸過程應(yīng)用了二進制算法和HASH排序，得出的結(jié)果在下表中列出 。
從實驗的結(jié)果，可以看出在同樣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，HDLC與PPP相比，在正常的情況下，PPP要稍快一點 。在加壓縮后，兩協(xié)議都明顯要比未壓縮前要快 。這是什么原因呢？那么就從他們的結(jié)構(gòu)開始說起吧 。
HDLC（High-level Data Link Control），高級數(shù)據(jù)鏈路控制 。前身是面向比特的規(guī)程SDLC，后經(jīng)ISO修改才稱為HDLC的 。在CISCO的路由器中，HDLC是默認(rèn)的傳輸協(xié)議，與普通的HDLC的結(jié)構(gòu)相似，為此，我們就以普通的HDLC對其結(jié)構(gòu)進行分析 。
HDLC的幀結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)是以幀為單位的 。一個幀的結(jié)構(gòu)具有固定的格式 。標(biāo)志字段F(Flag )，放在幀的開頭和結(jié)尾，作為幀的邊界，用于解決比特同步的問題 。幀校驗序列FCS(Frame Check Sequence)字段共占16bit，它采用的生成多項式是CRC-CCITT 。所檢驗的范圍是從地址字段的第1個比特起，到信息字段的最末1個為止 ?？刂谱侄蜟共8bit 。HDLC的許多重要功能都要靠控制字段來實現(xiàn) 。
PPP的幀格式和HDLC的相似 。與HDLC不同的是多了2個字節(jié)的協(xié)議字段 。當(dāng)協(xié)議字段為0x0021時，信息字段就是IP數(shù)據(jù)報 。若為0xC021，則信息字段是鏈路控制數(shù)據(jù)，而0x8021表示這是網(wǎng)絡(luò)控制數(shù)據(jù) 。PPP不提供使用序號和確認(rèn)的可靠傳輸 。PPP工作在網(wǎng)絡(luò)層與數(shù)據(jù)鏈路層中，包括NCP與LCP協(xié)議 。NCP是在第三層用于局域網(wǎng)中的多協(xié)議封裝，LCP用于第二層的廣域網(wǎng)鏈路控制協(xié)議 。
從兩者的結(jié)構(gòu)上來看，PPP有比HDLC更復(fù)雜的控制機制，處理的時候需要的時間相對要多些 。從通信的連接來看，HDLC在連接與斷開時采取的是雙方握手協(xié)議；PPP使用的是一個鑒別認(rèn)證機制，雙方通過連接，然后協(xié)商，身份的鑒別，LCP的配置，打開通信到通信結(jié)束，完成整個過程 。所以在整個測試中，PPP在鏈路的連接到數(shù)據(jù)的處理，所耗費的時間都要比HDLC要多 。非凡在大行的數(shù)據(jù)傳輸時，更能體現(xiàn)出HDLC的傳輸速度 。但PPP在安全方面卻比HDLC要更勝一籌，其身份驗證可以根據(jù)安全的要求對所有接收的數(shù)據(jù)進行檢測，通過鑒定后才會把數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)發(fā)否則丟棄掉 。因此，對兩協(xié)議的選用可視傳輸?shù)囊髞砜紤] 。（以下分別是兩協(xié)議的通信鏈路連接狀態(tài)圖）

此外，我們對兩種協(xié)議進行了鏈路的壓縮傳送 。結(jié)果，在速度方面，兩者都有了顯著的提高 。其實，所謂的壓縮也就是對傳輸實體進行的，對包頭和負(fù)載的壓縮 。鏈路壓縮并不是指單單一個非凡的協(xié)議功能，而CISCO就提供了兩種專用于路由器傳輸數(shù)據(jù)的壓縮算法----Stac與Predictor 。但在HDLC結(jié)構(gòu)中，Stac是唯一的選擇 。STAC對數(shù)據(jù)的壓縮實際上是通過對一些多余字串的數(shù)據(jù)流用特定的標(biāo)記替代，而這些帶有信息量的標(biāo)記都是明顯短于所替代的數(shù)據(jù)流的 。假如算法在數(shù)據(jù)中不能找到可以替代的字串，那么將不會有壓縮的情況發(fā)生，或者在傳輸中就像壓縮功能沒有被激活一般 。在一些應(yīng)用中，例如是在發(fā)送加密數(shù)據(jù)時，壓縮就只會增加傳輸?shù)拈_銷，所以在這類情況中，是不會對原始傳輸進行修改 。而且Stac壓縮算法對占用CPU的資源有較高要求，往往不被采用于高CPU利用率的路由器中 。Predictor壓縮算法就如其名字一般 。這一CISCO優(yōu)先算法是通過嘗試從一個操作檢索系統(tǒng)中猜測出即將到來的特征數(shù)據(jù)序列，而這個系統(tǒng)就是基于壓縮字典生成的 。何為壓縮字典，其實它就是一本由眾多可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)序列組合成的編碼書 。假如一個特征數(shù)據(jù)流在此字典中被發(fā)現(xiàn)，且與字典中的其中一條目完全吻合，那么，此字典條目將會用來替代數(shù)據(jù)流 。得出的條目包含的是更小更短的特征序列 。在遠(yuǎn)端，這些特征將會與數(shù)據(jù)字典再次做一個對比進行解碼 。數(shù)據(jù)流就會被找出及用合適的信息替換 。Predictor壓縮算法就如形體語言一般，利用一個手勢即可表達(dá)整個的句子與含義（壓縮），遠(yuǎn)比拼出由一個個單獨的詞語所組成的句子與含義（無壓縮）來得簡單 。因為所有的群體對手勢語言都能理解，所以相互間能夠很好的溝通 。相反，當(dāng)其中一人在交流時包含了一個未知的形體語言，那么相互間的溝通將不會產(chǎn)生 。在壓縮中同樣會出現(xiàn)缺少交流的情況 。如在一方選用了壓縮算法，那么在另一方也必須使用 。（需要注重的是，兩端所使用的算法必須一致 。）Stac是高CPU占用，而Predictor卻是極端的高內(nèi)存占用 。因此，假如路由器沒有配備大容量的RAM，那就想也別想實行Predictor算法 。但假如RAM充足的話，使用Predictor也是一個不錯的選擇 。

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