什么是 HDLC？

HDLC 使用帧作为传输数据的基本单位。每个 HDLC 帧都以一个唯一的比特序列作为帧定界符或标志开始和结束，以确保帧的边界能被正确识别。帧内的数据还需要进行编码，以避免出现与帧定界符相同的比特序列。

HDLC 确保数据传输的可靠性，使一个设备能够理解另一个设备发送的数据。它可以在设备之间建立持续连接，也可以在无连接的情况下工作，从而适用于各种网络配置。

HDLC 最初在多设备网络中使用，其中一个设备充当主设备，其他设备充当从设备，通过正常响应模式 (NRM) 和异步响应模式 (ARM) 等模式进行通信。如今，这些模式很少使用。目前，HDLC 主要用于路由器或网络接口之间的点对点连接，使用异步平衡模式  (ABM)。

HDLC 帧可以通过同步或异步串行通信链路进行传输。它可以在各种物理层上运行，如电话线路、微波链路或光纤链路。

在 HDLC（高级数据链路控制）协议中，帧控制是一项关键功能。帧是数据链路层上的传输基本单位，它要求发送站将地址字段、控制字段、校验字段以及帧开始和结束标志加入到网络层传来的数据信息分成的若干码组之中，组成帧来发送。同时，帧控制还要求接收端从收到的帧中去掉标志字段，还原成原始数据信息后，再传送到网络层。这种帧封装和解封装的过程确保了数据在链路层的正确传输，为上层协议提供了可靠的数据传输服务。

HDLC 协议中的差错控制功能用于检测和纠正物理链路中传输过程中出现的差错。当数据信息传输出现差错时，数据链路控制规程就会要求接收端检测出差错并进行恢复。通常采用的差错恢复方法有自动请求重发 (ARQ) 和前向纠错 (FEC) 两种。ARQ 方法是在检测到差错后，接收端向发送端发送重传请求，要求发送端重新发送出现差错的数据帧。FEC 方法则是通过在发送端添加一些冗余编码，使接收端能够根据这些冗余信息对出现的差错进行纠正。当差错无法恢复时，HDLC 协议会通知网络层进行相应的错误处理。差错控制机制确保了数据链路层的可靠传输，提高了数据传输的质量。

流量控制是 HDLC 协议中用于克服链路拥塞的一种机制。它通过调节链路上的信息流量，来确保发送端发送的数据速率与接收端接收的数据速率能够相容。流量控制常用的方法是滑动窗口控制法。在这种方法中，发送端和接收端各维护一个发送窗口和接收窗口，窗口的大小决定了可以连续发送或接收的帧数量。发送端只有在接收到接收端的确认后，才能移动发送窗口继续发送新的帧。接收端则根据自身的缓存能力调节接收窗口的大小。通过这种流量控制机制，HDLC 协议可以有效地防止发送过快导致接收端缓存溢出，从而避免了链路拥塞和数据丢失。

HDLC 协议要求采用的标志和字段必须与要传输的信息互相独立，这样各类数据信息皆可以通过数据链路来进行传输，即传输具备透明性。为了实现透明传输，HDLC 协议采用了字节填充和零位比特填充等技术。当数据中出现与标志字段相同的比特组合时，发送端会在其前插入一个转义字符，接收端则根据转义字符将其还原。同理，当数据中出现连续的 "1" 比特时，发送端也会在其中插入"0" 比特，以免被误认为是标志字段。透明传输机制使 HDLC 协议能够传输任意类型的数据，不受数据内容的限制，大大提高了协议的适用范围和灵活性。

HDLC 最常见的应用场景是在路由器之间或网络接口之间的点对点连接中。在这种情况下，HDLC 使用异步平衡模式 (ABM) 进行通信。ABM 模式允许双向数据传输，并提供了错误检测和纠正机制，确保数据传输的可靠性。

HDLC 被广泛采用为许多广域网 (WAN) 协议的基础，如 X.25 (LAPB)、V.42 (LAPM)、帧中继 (LAPF) 和 ISDN (LAPD)。这些协议在 HDLC 的基础上添加了额外的功能和特性，以满足特定的网络需求。

虽然现在很少使用，但 HDLC 最初被设计用于多设备网络，其中一个设备充当主设备，其他设备充当从设备。在这种配置中，HDLC 使用正常响应模式 (NRM) 和异步响应模式  (ARM) 进行通信。

HDLC 的一个关键优势是它能够在设备之间没有持续连接的情况下运行。这使得 HDLC 非常适合于那些连接可能会断开或不可靠的网络环境，如无线网络或拨号网络。