PPP協議全面分析

2021-06-19 14:05:47 字數 2782 閱讀 3267

什麼是ppp協議?用於何種通道的鏈路層控制?ppp的工作原理。

ppp即使用者計算機和isp進行通訊時所使用的資料鏈路層協議。用於點對點通道。

工作原理:

1)當使用者撥號接入isp 時,路由器的數據機對撥號做出確認,並建立一條物理連線。

2)pc 機向路由器傳送一系列的lcp 分組(封裝成多個 ppp 幀)。

3)這些分組及其響應選擇一些ppp 引數,進行接入鑑別和進行網路層配置,ncp 給新接入的pc機分配乙個臨時的 ip 位址,使pc 機成為網際網路上的乙個主機。

4)通訊完畢時,ncp 釋放網路層連線,收回原來分配出去的 ip 位址。接著,lcp 釋放資料鏈路層連線。最後釋放的是物理層的連線。

資料鏈路層使用的通道分類?(點對點通道和廣播通道。)

ppp協議包含兩個協議:網路控制協議ncp和鏈路控制協議lcp。lcp用於和底層進行協商,然後進行鏈路層的認證。接下來進行ncp的協商,建立和配置網路層協議如ip位址等,用於和三層進行協商將上層資料報封裝進ppp裡面。兩個協議的協商都是雙向的。鏈路拆除時先拆除ncp,再拆除lcp。

lcp鏈路控制協議(link control protocol)賦予ppp以多功能性,考慮到包格式、包大小和認證的協商。它還使ppp具有確定何時線路為失敗、何時正常執行的功能。 lcp用於配置和測試資料鏈路,工作方式如下:

第1步 鏈路建立階段―――首先開啟連線,然後確定相關通訊引數(包括mtu、compress type、及鏈路認證型別。鏈路設定完後確認幀,然後是可選的鏈路質量確認階段,lcp確定鏈路質量

第2步 可選(必要)的認證階段―――兩種認證方式:質詢應答握手認證協議(chap)和密碼認證協議(pap)。ppp本身不需要認證,cisco路由器非同步線路需要認證,建議使用chap認證方式。

第3步 網路層協議階段―――lcp引導ncp啟用和配置網路層協議。這一階段結束後即可傳輸資料報。

第4步 鏈路終止階段―――lcp指導ncp關閉layer 3。

具體的lcp資料報請看:

為了通過點對點鏈路建立通訊,ppp鏈路的每一端,必須首先傳送lcp包以便設定和測試資料鏈路。在鏈路建立之後,點對點連線才可以被認證。然後,ppp必須傳送ncp包以便選擇和設定乙個或更多的網路層協議。一旦每個被選擇的網路層協議都被設定好了,來自每個網路層協議的資料報就能在連路上傳送了。鏈路將保持通訊設定不變,直到外部的lcp和ncp關閉鏈路,或者是發生一些外部事件的時候(休止狀態的定時器期滿或者網路管理員干涉)。總的來說,ppp鏈路的連線需要經過以下五個階段。

(1)ppp鏈路建立準備階段

為了在點到點連線中建立通訊,ppp連線的每一端都必須首先傳送lcp資料報來配置和測試資料連線。在連線建立後,對等實體還有可能需要認證。然後,ppp協議必須傳送ncp資料報來選擇一種或多種網路層協議來配置。一旦被選中的網路層協議被配置好後,該網路層的資料報就可以在鏈路上傳送了。

鏈路將保持可配置的狀態直到有lcp資料報和ncp資料報終止連線,或者由其他外部事件發生時(例如非活動時鐘計時已滿或網路管理人員的干涉)。乙個連線的開始和結束都要經歷此階段。當乙個外部事件(例如檢測到載波或網管理人員配置)指示物理層已準備好並可以使用時,ppp協議將進入建立連線階段。

在此階段,lcp協議自動處在初始或正在開始狀態。當進入到建立連線階段後會引發上傳事件,通知lcp協議自動機。在這個階段應用注意事項是典型的,乙個連線將在數據機連線斷開後自動返回到此階段。在使用**線的連線情況下,這個階段將相當的短,短到很少有足夠的時間能用儀器檢測到它的存在。

(2)鏈路建立階段

lcp通過交換配置資料報建立連線。一旦乙個配置成功資訊包(configure-ack packet)被傳送且被接收,就完成了交換,進入了lcp開啟狀態。當lcp協議自動進入已開啟狀態,並且傳送和接收過配置確認資料報時,為建立連線的交換過程才完成。所有的配置選項都被假定為預設值,除非在配置互動的過程中改變。只有與特定網路層協議無關的選項才能被lcp協議配置。配置單獨的網路層協議是在網路層協議階段由相應的網路控制協議來配置的。

在此階段接收到的任何非lcp資料報將被丟棄。接收到lcp配置請求資料報將引起ppp連線從網路層協議階段或認證階段返回到建立連線階段。

(3)認證階段

在某些連線時,在允許網路層協議資料報交換之前希望對對等實體進行認證(預設時認證不是必要的)。如果應用時希望對等實體使用某些認證協議進行認證,這種要求必須在建立連線階段提出。

認證階段應該緊接在建立連線階段後。然而,可能有連線質量的問題並行出現,應用時絕對不允許連線質量問題影響資料報的交換,使認證有不確定的延遲。認證階段後的網路層協議階段必須等到認證結束後才能開始。如果認證失敗,將轉而進入終止連線階段。僅僅是連線控制協議、認證協議、連線質量監測的資料報才被允許在此階段中出現。所有其他在此階段中接收到的資料報都將被丟棄。在這個分階段的應用注意事項有兩個方面:① 應用時不能簡單地因為超時或缺少回應就認為認證失敗。應該允許重傳,僅當試圖認證的次數超過一定的限制時才進入終止連線階段。② 如果對方拒絕認證,己方有權進入終止連線階段。

(4)網路層協議階段

(5)鏈路終止階段

ppp連線可以隨時終止,原因可能是載波丟失、認證失敗、連線質量失敗、超時計數器溢位,或者網路管理員關閉連線。

lcp通過交換連線終止包來終止連線。當連線正在被終止的時候,ppp協議會通知網路層以便它採取相應的動作。在交換過終止請求包後,將通知物理層斷開以便使連線真正終止,尤其是在認證失敗的時候。傳送連線終止請求包的一方應該等待接收到連線終止確認包之後或超時計數器計滿之後再斷開。收到連線終止確認包的一方應該等待對方首先斷開,並且決不能斷開直到至少有乙個超時計時器在傳送了終止連線確認包之後溢位。然後ppp協議應該進入連線死亡階段,結束此次ppp通訊。

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