数据通信——数据链路层（以太网和广域网）_广域网跟以太网的封装标准

以太网

以太网大家都知道，我们现在基本都是使用以太网。以太网的发展是有个小故事的。

    最早IBM，施乐，DEC三个公司联合开发了一个叫做以太网的协议。在以太网协议之前，IPX/SPX很火热，Novell公司研发了NetWare操作系统以保证在联网时，电脑和服务器都可开启IPX/SPX协议。后来它与IBM等三家公司商讨，买下了以太网协议的使用权限，并且改良了以太网，将其称之为802.3版本。

    这时候IEEE找到了IBM这三家公司，请求开放以太网协议（因为很好用）但是遭到拒绝。后来找到了Novell公司，他很乐意分享改良后的以太网协议，于是公开的以太网协议版本为（IEEE 802.3）

    因为版权问题，IEEE协会向原本的以太网协议中添加了LLC一个字段，但是没想到IBM，施乐和DEC基于TCP/IP协议联合开发了公开版本的以太网Ⅱ协议，因为占用少等原因，IEEE 802.3很快被淘汰。到今天，以太网Ⅱ的使用极其广泛。

以太网可用通过线缆进行连接，如下表格

以上这些区别还有很多，不过实际应用比在这里写要重要，就不多说了

    一般呢，我们使用以太网，都需要以太网卡。这个东西就是我们的通信适配器，也叫网络接口卡（NIC）简称就是网卡。这东西大家都熟悉，笔记本电脑上随处可见插网卡的地方。网卡与局域网之间的通信就是通过电缆并用串行方式完成的；但是与计算机之间的通信是通过计算机主板上面的I/O总线以并行方式完成（具体参考计算机组成原理，这里只是提一下）。

 

广域网

最早广域网和其它网的差别在数据链路层和物理层，在TCP/IP协议中的其他层没有区别。

广域网有三种设备：

CE（Customer Edge，用户边缘设备）：是指用户端在连接服务器时，提供商的边缘设备。CE连接一个或者多个PE，实现用户的接入。

PE（Provider Edge，服务提供商边缘设备）：服务供应商连接CE的边缘设备。PE同时连接CE和P设备，是重要的网络节点。

P（Provider，服务提供商设备）：服务提供商不连接任何CE设备。

因此大概的连接情况就是这样的：R（CE）—R（PE）—R（P）—R（PE）—R（CE）一般情况下连接他们的是Serial线缆，其中PE端叫做DCE，CE端叫做DTE。

 

早期的广域网技术

在CE与PE之间常用的广域网封装协议有PPP/HDLC/FR等，解决了用户接入广域网的距离传输问题。在LSP（链路状态包）内常用的广域网协议主要是ATM——用于解决骨干网的高速转发问题

HDLC（高级链路控制）：该协议是一种通用的协议。工作在数据链路层。数据报文加上头开销和尾开销后封装成HDLC帧，只支持在点到点的同步链路上的数据传输，不支持IP地址协商与认证，过于追求高可靠性，从而导致数据帧开销大，传输效率低。

PPP（点到点协议）：协议工作在数据链路层，主要用在全双工的同或异步链路上，进行点到点的数据传输。由于它能够提供用户认证，易于扩充，并且支持同和异步通信，因而获得广泛应用。

FR（帧中继）：一种工业标准的交换式数据链路协议，通过使用无差错校验机制，加快了数据转发速度。

ATM（异步传输模式）：建立在电路交换和分组交换基础上的一种面向连接的交换技术，ATM传送信息的基本载体是53Byte固定长度ATM信元。

现在基本上都是使用PPP协议，其余的技术逐步在被淘汰。