error-handling - PPP 或以太网如何从错误中恢复？

Question

查看数据链路级标准，例如 PPP general frame format或 Ethernet ，不清楚如果校验和无效会发生什么。 协议(protocol)如何知道下一帧从哪里开始？

它是否只扫描下一次出现的“标志”(在 PPP 的情况下)？如果是这样，如果数据包有效负载恰好包含“标志”本身会发生什么？我的观点是，无论是使用数据包帧还是“长度”字段，都不清楚如何从“长度”字段可能已损坏或“帧”字节可能恰好是其中的一部分的无效数据包中恢复。数据包有效载荷。

更新 :通过查找“基于 GFP CRC 的框架”，我找到了我正在寻找的东西(严格来说，这不是我所问的)。根据Communication networks

The GFP receiver synchronizes to the GFP frame boundary through a three-state process. The receiver is initially in the hunt state where it examines four bytes at a time to see if the CRC computed over the first two bytes equals the contents of the next two bytes. If no match is found the GFP moves forward by one byte as GFP assumes octet synchronous transmission given by the physical layer. When the receiver finds a match it moves to the pre-sync state. While in this intermediate state the receiver uses the tentative PLI (payload length indicator) field to determine the location of the next frame boundary. If a target number N of successful frame detection has been achieved, then the receiver moves into the sync state. The sync state is the normal state where the receiver examines each PLI, validates it using cHEC (core header error checking), extracts the payload, and proceeds to the next frame.

简而言之，每个数据包都以“length”和“CRC(length)”开头。无需转义任何字符，并且提前知道数据包长度。

数据包成帧似乎有两种主要方法:

编码方案(位/字节填充、曼彻斯特编码、4b5b、8b10b 等)

未修改数据 + 校验和 (GFP)

前者更安全，后者更高效。如果有效载荷恰好包含有效数据包并且线路损坏导致后续字节包含“帧开始”字节序列，则两者都容易出错，但这听起来非常不可能。很难找到 GFP 稳健性的确切数字，但许多现代协议(protocol)似乎都在使用它，因此人们可以假设他们知道自己在做什么。

Answer 1

PPP 和以太网都有成帧机制——也就是说，将比特流分解成帧，这样，如果接收器忘记了是什么，它可以在下一帧的开始处接收。它们位于协议(protocol)栈的底部；该协议(protocol)的所有其他细节都建立在帧的概念之上。尤其是preamble、LCP、FCS是更高层次的，不用于控制成帧。
通过串行链路(如拨号)的 PPP 使用 HDLC-like framing .字节值 0x7e，称为标志序列，表示帧的开始。帧一直持续到下一个标志字节。帧内容中出现的任何标志字节都会被转义。转义是通过写入 0x7d 来完成的，称为控制转义字节，然后是要转义的字节与 0x20 异或。标志序列转义为 0x5e；控制转义本身也必须转义到 0x5d。如果它们的存在会扰乱调制解调器，也可以转义其他值。结果，如果接收器失去同步，它只能读取并丢弃字节，直到它看到 0x7e，此时它知道它再次处于帧的开头。然后对帧的内容进行结构化，包含一些并不重要但从早期 IBM 协议(protocol)中保留的奇怪的小字段，以及 PPP 数据包(称为协议(protocol)数据单元，PDU)，以及帧检查序列(FCS)。
以太网使用逻辑上相似的方法，具有可识别为帧开始和结束标记而不是数据的符号，但不是保留字节加上转义机制，而是使用能够表达不同的特殊控制符号的编码方案来自数据字节 - 有点像使用标点符号来分解一系列字母。所用系统的细节随速度而变化。
标准 (10 Mb/s) 以太网使用称为 Manchester encoding 的东西进行编码，其中要传输的每个位都表示为线路上的两个连续电平，这样每个位的电平之间总是存在转换，这有助于接收器保持同步。帧边界是通过违反编码规则来指示的，导致有一点没有过渡(我几年前在一本书中读过这个，但在网上找不到引用——我可能错了)。实际上，该系统将二进制代码扩展为三个符号 - 0、1 和违规。
快速 (100 Mb/s) 以太网使用不同的编码方案，基于 5b/4b code ，其中四个数据位(nybbles)的组表示为线路上的五个位组，并直接传输，无需曼彻斯特方案。扩展到五位允许选择使用的十六种必要模式来满足频繁电平转换的要求，再次帮助接收器保持同步。但是，仍然有选择一些额外符号的空间，它们可以传输但不对应数据值，实际上，将半字节集扩展到二十四个符号 - 半字节 0 到 F，以及称为 Q、I 的符号、J、K、T、R、S 和 H。以太网使用 JK 对标记帧开始，使用 TR 标记帧结束。
千兆以太网类似于快速以太网，但编码方案不同——光纤版本使用 8b/10b code而不是 5b/4b 代码，双绞线版本使用一些我不太了解的非常复杂的五进制代码排列。两种方法产生相同的结果，即能够传输数据字节或一小组附加特殊符号中的一个，并且这些特殊符号用于成帧。
在这个基本的成帧结构之上，还有一个固定的前导码，然后是一个帧定界符，以及一些变化无意义的控制字段(你好，LLC/SNAP!)。这些字段的有效性可用于验证框架，但不能用于自行定义框架。