PPP协议技术与标准-20020613-C

### PPP协议技术与标准知识点详解 #### 一、PPP协议基本概念 ##### 1.1 PPP协议出现的背景 PPP(Point-to-Point Protocol)协议是在串行点对点的链路上封装多协议数据报的标准方法。PPP协议的诞生源于早期SLIP(Serial Line Internet Protocol)协议的局限性。SLIP协议虽然简单易用，但在功能性和灵活性方面存在不足，特别是在支持多种网络层协议（如IPX、AppleTalk等）方面的能力较弱。 随着网络技术的进步和需求的增长，单一的IP协议已经无法满足多样化的网络通信需求。因此，业界迫切需要一种能够支持多种网络层协议、具备更强大功能的数据链路层协议来替代或改进SLIP协议。这为PPP协议的出现创造了条件。 ##### 1.2 PPP协议简介 PPP协议是为了解决SLIP协议存在的问题而设计的一种新的数据链路层协议。PPP不仅支持IP协议，还支持其他多种网络层协议，如IPX、AppleTalk等。此外，PPP协议还提供了一系列附加功能，包括链路控制协议(LCP)和多种网络控制协议(NCPs)，这些功能使得PPP协议更加灵活和可靠。 PPP协议的主要特点包括： - **支持多种网络层协议**：除了IP之外，PPP还可以支持IPX、AppleTalk等多种网络层协议。 - **链路控制协议(LCP)**：用于建立、配置和测试数据链路连接。 - **网络控制协议(NCPs)**：用于建立和配置不同的网络层协议，如IP控制协议(IPCP)、IPX控制协议等。 - **认证机制**：支持PAP(Password Authentication Protocol)和CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol)等认证方式。 - **错误检测**：使用循环冗余校验(CRC)来检测数据传输中的错误。 - **多链路捆绑**：通过多链路PPP(Multilink PPP, MP)实现多条物理链路的捆绑，以提高带宽和可靠性。 #### 二、PPP协议的三组件 ##### 2.1 PPP协议的组件 PPP协议主要由三个组件构成：PPP封装、链路控制协议(LCP)和网络控制协议(NCPs)。 - **PPP封装**：PPP协议定义了一种封装多协议数据报的方法，使得多种网络层协议能够在点对点链路上传输。 - **链路控制协议(LCP)**：用于协商PPP链路的参数设置，如认证方式、最大接收单元(MRU)等。 - **网络控制协议(NCPs)**：用于协商特定网络层协议的参数，如IP地址分配等。 ##### 2.2 LCP协议 LCP协议是PPP协议的重要组成部分之一，主要用于链路的建立、维护和拆除。LCP协议通过发送配置请求报文来协商链路参数，并且可以发送诊断报文来测试链路质量。 LCP协议的关键特性包括： - **链路配置**：通过发送配置请求报文来协商链路参数。 - **链路终止**：当链路不再需要时，可以通过发送终止请求报文来关闭链路。 - **链路维护**：发送诊断报文来测试链路质量，以及发送回送报文来检查链路连通性。 ##### 2.3 NCP协议 NCP协议负责特定网络层协议的参数协商。每个NCP都有其特定的功能，例如： - **IP控制协议(IPCP)**：用于配置IPv4相关的参数，如IP地址、子网掩码等。 - **IPX控制协议**：用于配置IPX相关的参数。 - **AppleTalk控制协议**：用于配置AppleTalk相关的参数。 #### 三、PPP链路的建立 ##### 3.1 PPP链路的建立过程 PPP链路的建立过程主要包括以下几个步骤： 1. **链路静默阶段**：在链路激活之前，PPP链路处于静默状态。 2. **链路建立阶段**：通过发送链路控制协议(LCP)报文进行链路参数的协商，包括认证方式、最大接收单元(MRU)等。 3. **链路认证阶段**：根据协商的认证方式(PAP或CHAP)进行用户身份验证。 4. **网络层协议配置阶段**：通过发送网络控制协议(NCPs)报文来配置网络层协议，如IPCP用于配置IPv4参数。 5. **链路正常运行阶段**：链路成功建立后，可以正常传输数据。 ##### 3.2 总结 PPP协议作为一项重要的数据链路层协议，在构建点对点连接中扮演着关键角色。它不仅能够支持多种网络层协议，还提供了丰富的功能集，如链路控制协议(LCP)和网络控制协议(NCPs)，使得PPP协议能够适应各种应用场景的需求。通过理解PPP协议的基本概念及其组件，可以帮助工程师们更好地利用PPP协议来搭建可靠的网络连接。