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PPP协议技术与标准培训教材
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2009-05-08
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PPP提供了一种在点对点的链路上封装多协议数据报(IP、IPX和AppleTalk)的标准方法。它不仅能支持IP地址的动态分配和管理;同步(面向位的同步数据块的传送)或异步(起始位+数据位+奇偶校验位+停止位)物理层的传输;网络层协议的复用;链路的配置、质量检测和纠错;而且还支持多种配置参数选项的协商。 转载文章供大家共同学习
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目 录(TOC Heading)
第 1 章 概 述............................................................................................................................1
1.1 PPP 协议的基本概念........................................................................................................1
1.1.1 PPP 协议出现的背景.............................................................................................1
1.1.2 PPP 协议简介........................................................................................................ 2
1.2 总结.................................................................................................................................. 3
1.3 思考.................................................................................................................................. 3
第 2 章 PPP 协议的三组件.......................................................................................................1
2.1 PPP 协议的组件...............................................................................................................1
2.1.1 PPP 协议的封装.....................................................................................................1
2.1.2 LCP 协议...............................................................................................................4
2.1.3 NCP 协议...............................................................................................................4
2.2 总结................................................................................................................................. 4
2.3 思考.................................................................................................................................. 4
第 3 章 PPP 链路的建立...........................................................................................................1
3.1 PPP 链路的建立过程........................................................................................................1
3.1.1 PPP 的状态转移图.................................................................................................1
3.1.2 LCP 协议................................................................................................................3
3.1.2.1 LCP 数据报文的封装方式......................................................................................3
3.1.2.2 LCP 数据报文的分类.............................................................................................5
3.1.2.3 LCP 的链路配置报文.............................................................................................5
3.1.2.4 LCP 的链路终止报文.............................................................................................8
3.1.2.5 LCP 的链路维护报文.............................................................................................9
3.1.3 NCP 协议............................................................................................................. 10
3.1.3.1 IPCP...................................................................................................................10
3.2 总结...............................................................................................................................14
3.3 思考................................................................................................................................ 15
第 4 章 LCP 的可选配置参数..................................................................................................16
4.1 LCP 的参数配置选项.....................................................................................................16
4.1.1 魔术字(Magic-Number)..................................................................................16
4.1.2 认证协议..............................................................................................................17
4.1.2.1 PAP 认证.............................................................................................................18
4.1.2.2 CHAP 认证..........................................................................................................19
4.1.3 MRU(Maxium Receive Unit)............................................................................21
4.2 总结...............................................................................................................................21
4.3 思考................................................................................................................................ 21
第 5 章 PPP 扩展协议............................................................................................................22
5.1 PPP 扩展协议概述.......................................................................................................... 22
5.1.1 MP 出现的背景....................................................................................................22
5.1.2 MP(Multilink Protocol)协议.............................................................................22
5.2 总结................................................................................................................................ 23
5.3 思考................................................................................................................................ 23
第 6 章 PPP 的状态机............................................................................................................24
6.1 PPP 扩展协议概述.......................................................................................................... 24
第 1 章 概 述..........................................................................................................................29
1.1 PPPOE 协议的基本概念.................................................................................................29
1.1.1 PPPOE 协议出现的背景......................................................................................29
1.1.2 PPPOE 协议简介................................................................................................29
1.2 总结...............................................................................................................................30
1.3 思考................................................................................................................................ 30
第 2 章 PPPOE 的发现阶段...................................................................................................31
2.1 PPPOE 的初始化过程.....................................................................................................31
2.1.1 以太网的帧格式....................................................................................................31
2.1.2 PPPOE 的数据报文格式......................................................................................32
2.1.3 PPPOE 发现阶段的数据报文...............................................................................33
1. PPPOE 数据报文中 Tag(标记)的格式....................................................................33
2.1.3.2 PADI(PPPOE Active Discovery Initiation)报文...............................................34
2.1.3.3 PADO(PPPOE Active Discovery Offer)报文...................................................35
2.1.3.4 PADR(PPPOE Active Discovery Request)报文.............................................36
2.1.3.5 PADS(PPPOE Active Discovery Session-confirmation)报文..........................37
2.1.3.6 PADT(PPPOE Active Discovery Terminate)报文...........................................37
2.2 总结................................................................................................................................ 37
2.3 思考................................................................................................................................ 38
第 3 章 PPPOE 的会话阶段...................................................................................................39
3.1 PPPOE 的会话过程........................................................................................................39
3.2 总结...............................................................................................................................39
3.3 思考................................................................................................................................ 39
第1章 概 述
1.1 PPP
协议的基本概念
1.1.1 PPP 协议出现的背景
在提及 PPP 协议时,不可不提及它的老祖宗 SLIP(Serial Line Internet
Protocol )协议。虽然它已被淡忘在历史的长河中,但毕竟有过辉煌的日子 。
它曾经主载了 Internet 半边江山,人们不仅可以通过在计算机上安装该协议
实现浏览 Internet 的梦想,而且还可以互连许多网络设备(如路由器与路由
器的互连、路由器与主机的互连和主机与主机的互连)。随着网络技术的不
断日新月异,特别是计算机技术的发展,人们开始渐渐认识到使用 SLIP 协
议已不能 满足日益 增长的网络 需 求,如何 在串行点对 点 的链路上 封装
IPX、AppleTalk 等网络层的协议呢?这就给我们网络专家提出了新的挑战,
也为 PPP 协议的出现提供了契机,PPP 由于自身的诸多的优点已成为目前
被 广泛使用的数据链路层协议。
说明
如果对SLIP不感举趣,可直接跳到1.1.2节
1.1.1.1 SLIP 协议的基本概念
SLIP 协议出现在 80 年代中期,并被使用在 BSD UNIX 主机和 SUN 的工作
站上,因为 SLIP 简单好用,所以后来被大量使用在线路速率从 1200bps 到
19.2Kbps 的专用线路和拨号线路上互连主机和路由器,到目前为止仍有问大
部分 UNIX 主机保留对该协议的支持。在 80 年代末 90 年代初期,被广泛用
于家庭中每台有 RS232 串口的计算机和调制解调器连接到 Internet。SLIP 是
一种在点对点的串行链路上封装 IP 数据报的简单协议,它并非是 Internet 的
标准协议。
1.1.1.2 SLIP 协议的封装格式
SLIP 协议的封装格式必需遵循以下几条原则:
通过在被发送 IP 数据报的尾部增加特殊的 END 字符(0xC0 )从而形成
一个简单的 SLIP 的数据帧,而后该帧会被传送到物理层进行发送。为了
防止线路噪声被当成数据报的内容在线路上传输,通常发送端在被传送
数据报的开始处也传一个 END 字符。如果线路上的确存在噪声,则该数
据报起始位置的 END 字符将结束这份错误的报文,这样当前正确的数据
1
报文就能正确的传送了,而前一个含有无意义报文的数据帧会在对端的
高层被丢弃。
当被传送的 IP 数据报文中含有 END 字符时,则需要对该字符进行转意
(就是使用其它字符来表示),可使用连续传输的两个字节来代替它
(如 0xdb 和 0xdc)。如果当被转意后的字符也包含在数据报中,则也
需要对其进行同样的操作,直至不出现歧义为止。下图为 SLIP 数据帧的
封装格式:
SLIP 简单封装方式的缺陷:
从上图可以看出 SLIP 帧的封装格式非常简单,通信双方无需在数据报发
送前协商任何配置参数选项(在 PPP 协议中需协商配置参数选项),所
以双方 IP 层通信前必需先获知对方的 IP 地址,才能进行网络层的通信,
否则链路层发送的数据帧在被送到对方网络层时将无法进行转发。
由于数据帧中也没有类似于以太网、HDLC 和 PPP 等数据链路层协议中
定义的协议域字段,因此 SLIP 仅支持一种网络层协议(IP 协议)同一时
刻在串行链路上发送。
SLIP 协议没有在数据帧的尾部加上 CRC 校验和,如果由于线路噪声的
干扰影响传送数据包的内容是无法在对端的数据链路层中发现的,必须
交由上层的应用软件来处理。
正是由于上面的诸多缺点,导致了 SLIP 很快的被后面要讲的 PPP 协议所替
代。
1.1.2 PPP 协议简介
PPP 提 供 了 一 种 在 点 对 点 的 链 路 上 封 装 多 协 议 数 据 报 ( IP 、 IPX 和
AppleTalk)的标准方法。它不仅能支持 IP 地址的动态分配和管理;同步
(面向位的同步数据块的传送)或异步(起始位+数据位+奇偶校验位+停止
位)物理层的传输;网络层协议的复用;链路的配置、质量检测和纠错;而
且还支持多种配置参数选项的协商。
2
PPP 协议主要包括三部分:LCP(Link Control Protocol)链路控制协议、
NCP ( Network Control Protocol ) 和 PPP 的 扩 展 协 议 ( 如 Multilink
Protocol,详见第五章)。随着网络技术的不断发展,网络带宽已不在是瓶
颈,所以 PPP 扩展协议的应用也就越来越少,因此往往人们在叙述 PPP 协
议时经常会忘记它的存在。而且大部分网络教材上会将 PPP 的认证也作为
PPP 协议的一个主要部分,实际上这是一个错误概念的引导。PPP 协议默认
是不进行认证配置参数选项的协商,它只作为一个可选的参数,当点对点线
路的两端需要进行认证时才需配置。当然在实际应用中这个过程是不可忽略
的,例如我们使用计算机上网时,需要通过 PPP 协议与 NAS 设备互连,在
整个协议的协商过程中,我们需要输入用户名和密码。因此当别人说 PPP 协
议主要包括 LCP、认证和 NCP 协议三个部分时,你不要认为他的说法有误,
而只是不够准确罢了。
1.2
总结
PPP 协议由于自身诸多的优点取代了 SLIP 协议,从而成为目前被广泛
使用的数据链路层协议
SLIP 协议归咎其其简单数据包的封装方式,使其仅能在点对点的链路上
封装单一的网络层协议(IP 协议)
PPP 协议包括 LCP 协议、NCP 协议和 PPP 扩展协议
RFC1661 文档中说明了 PPP 协议缺省是不进行 PAP 和 CHAP 认证
1.3
思考
1、当 SLIP 协议封装的 IP 数据报文中存在 END 字符时,发送该数据帧的网
络设备会对该数据报文做什么样的处理?
2、SLIP 协议没有引入 CRC 校验机制,那么它是如何保证数据发送的正确
性的?
3、PPP 协议不仅可以支持同步物理层传输,而且还支持异步物理层传输,
请比较一下两者的区别?
4、PPP 协议和 SLIP 协议的区别,可从封装格式,IP 地址分配等方面考虑?
3
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资源评论
- wangluokanwode2012-10-05对PPPOE的拨号过程讲解的很详细,谢谢分享!!
Dicklee74521
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