點(diǎn)對(duì)點(diǎn)PPP協(xié)議
PPP協(xié)議特點(diǎn)
用戶需要連接到某個(gè)ISP 才能連接到互聯(lián)網(wǎng)秧荆，PPP協(xié)議即用戶和ISP通信是數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議。
PPP協(xié)議的幾個(gè)要求：
簡(jiǎn)單 ：復(fù)雜部分集中在TCP協(xié)議中俺夕，因此對(duì)于數(shù)據(jù)鏈路層不需要糾錯(cuò)，不需要序號(hào)客税，不需要流量控制系草。進(jìn)行CRC校驗(yàn)。
封裝成幀：必須指定幀定界符
透明性：有效解決數(shù)據(jù)中出現(xiàn)幀定界符的狀況
多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：PPP協(xié)議必須能夠在同一條物理鏈路中支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議耙旦。
差錯(cuò)檢測(cè)：PPP協(xié)議必須能夠?qū)邮艿降膸M(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)脱羡，并丟棄無效的幀
檢測(cè)連接狀態(tài)：PPP協(xié)議必須能夠?qū)︽溌愤M(jìn)行按照一定的頻率健康檢查
最大傳送單元：必須規(guī)定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?shù)淖畲髥卧∕TU）
網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商：PPP協(xié)議必須通過一定的方式使得 通信的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)層知道彼此的網(wǎng)絡(luò)層地址
數(shù)據(jù)壓縮協(xié)商：PPP協(xié)議提供一種方法協(xié)商使用數(shù)據(jù)壓縮
PPP協(xié)議組成
- 一個(gè)將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝到串行鏈路的方法。PPP既要支持異步數(shù)據(jù)鏈（ 無奇偶校驗(yàn)的8比特?cái)?shù)據(jù)）免都，也要支持面向比特的同步數(shù)據(jù)鏈
- 一個(gè)用來建立锉罐、配置和測(cè)試數(shù)據(jù)鏈路鏈接的鏈路控制協(xié)議LCP
- 一套網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP
鏈路控制協(xié)議（LCP）：
它是PPP協(xié)議的一個(gè)子集，在PPP通信中绕娘，發(fā)送端和接收端通過發(fā)送LCP包來確定那些在數(shù)據(jù)傳輸中的必要信息脓规，LCP協(xié)議工作內(nèi)容包括：檢查鏈接設(shè)備的標(biāo)識(shí)，決定是接受還是拒絕险领。確定傳輸中可接收的包字節(jié)數(shù)侨舆。核對(duì)雙方配置是否匹配，如果不匹配則斷開鏈接绢陌。只有在LCP包鏈接是可用的情況下挨下，數(shù)據(jù)才能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。
網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（NCP）：
網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（NCP）管理對(duì) NetWare 服務(wù)器資源的訪問脐湾。NCP 向 NetWare 文件共享協(xié)議（即NFSP：NetWare File Sharing Protocol）發(fā)送過程調(diào)用消息臭笆，處理 NetWare 文件和打印資源請(qǐng)求。 NCP 是用于 NetWare 服務(wù)器和客戶機(jī)之間傳輸信息的主要協(xié)議
PPP協(xié)議的幀格式
名字段含義
PPP幀的首部和尾部分別為四個(gè)字段和兩個(gè)字段秤掌。
- 首部
首部中的標(biāo)志字段F(Flag)愁铺，規(guī)定為0x7E(符號(hào)0x表示它后面的字符是用十六進(jìn)制表示的。十六進(jìn)制的7E的二進(jìn)制表示是01111110)闻鉴，標(biāo)志字段表示一個(gè)幀的開始茵乱。
首部中的地址字段A規(guī)定為0xFF(即11111111)。
首部中的控制字段C規(guī)定為0x03(即00000011)椒拗。
首部中的2字節(jié)的協(xié)議字段：
(1)當(dāng)協(xié)議字段為0x0021時(shí)，PPP幀的信息字段就是IP數(shù)據(jù)報(bào)。
(2)當(dāng)協(xié)議字段為0xC021時(shí)蚀苛，PPP幀的信息字段就是PPP鏈路控制協(xié)議LCP的數(shù)據(jù)在验。
(3)當(dāng)協(xié)議字段為0x8021時(shí)，PPP幀的信息字段就是網(wǎng)絡(luò)層的控制數(shù)據(jù)堵未。
2.信息字段
信息字段的長(zhǎng)度是可變的腋舌，不超過1500字節(jié)
3.尾部
尾部中的第一個(gè)字段(2個(gè)字節(jié))是使用CRC的幀檢驗(yàn)序列FCS。
尾部中的標(biāo)志字段F(Flag)渗蟹，規(guī)定為0x7E(符號(hào)0x表示它后面的字符是用十六進(jìn)制表示的块饺。十六進(jìn)制的7E的二進(jìn)制表示是01111110)，標(biāo)志字段表示一個(gè)幀的結(jié)束雌芽。
透明傳輸實(shí)現(xiàn)
當(dāng)信息字段中出現(xiàn)和標(biāo)志字段一樣的比特(0x7E)組合時(shí)授艰，就必須采取一些措施使這種形式上和標(biāo)志字段一言的比特組合不出現(xiàn)在信息字段中
字節(jié)填充——PPP使用異步傳輸
當(dāng)PPP使用異步傳輸時(shí)，它把轉(zhuǎn)移符定義為0x7D世落，并使用字節(jié)填充淮腾。
RFC1662規(guī)定了如下填充方法：
(1)把信息字段中出現(xiàn)的每一個(gè)0x7E字節(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)?字節(jié)序列(0x7D，0x5E)屉佳。
(2)若信息字段中出現(xiàn)一個(gè)0x7D的字節(jié)(即出現(xiàn)了和轉(zhuǎn)義字符一樣的比特組合)谷朝，則把轉(zhuǎn)義字符0x7D轉(zhuǎn)變?yōu)?字節(jié)序列(0x7D，0x5D)武花。
(3)若信息字段中出現(xiàn)ASCII碼的控制字符(即數(shù)值小于0x20的字符)圆凰，則在該字符前面要加入一個(gè)0x7D字節(jié)，同時(shí)將該字符的編碼加以改變体箕。例如专钉，出現(xiàn)0x03(在控制字符中是“傳輸結(jié)束”ETX)就要把它轉(zhuǎn)變?yōu)?字節(jié)序列的(0x7D，0x31)干旁。
由于在發(fā)送端進(jìn)行了字節(jié)填充驶沼，因此在鏈路上傳送的信息字節(jié)數(shù)就超過了原來的信息字節(jié)數(shù)。但接收端在接收到數(shù)據(jù)后再進(jìn)行與發(fā)送端字節(jié)填充相反的變換争群，就可以正確地恢復(fù)出原來的信息回怜。
零比特填充——PPP使用同步傳輸
零比特填充的具體方法：
(1)在發(fā)送端先掃描整個(gè)信息字段(通常使用硬件實(shí)現(xiàn)，但也可以用軟件實(shí)現(xiàn)换薄，但是會(huì)慢一些)玉雾。
(2)只要發(fā)現(xiàn)有5個(gè)連續(xù)的1，則立即填入一個(gè)0轻要。
(3)接收端在收到一個(gè)幀時(shí)复旬，先找到標(biāo)志字段F以確定幀的邊界，接著再用硬件對(duì)其中的比特流進(jìn)行掃描冲泥，每當(dāng)發(fā)現(xiàn)5個(gè)連續(xù)1時(shí)驹碍，就把5個(gè)連續(xù)1后的一個(gè)0刪除壁涎，以還原成原來的信息比特流。
)
PPP協(xié)議的工作狀態(tài)
PPP協(xié)議的工作狀態(tài)有：鏈路靜止志秃、鏈路建立怔球、鑒別、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議浮还、鏈路打開竟坛、鏈路終止。 當(dāng)用戶和ISP建立連接過程中钧舌，需要建立的連接有：物理鏈路的連接担汤、LCP鏈路的連接（解決LCP配置協(xié)商問題）、NCP鏈路的連接（解決NCP配置協(xié)商問題）
當(dāng)用戶PC通過調(diào)制解調(diào)器呼叫路由器時(shí)（通常是在屏幕上用鼠標(biāo)點(diǎn)擊一個(gè)連接按鈕）洼冻，路由器就能夠檢測(cè)到調(diào)制解調(diào)器發(fā)出的載波信號(hào)崭歧。在雙方建立了物理層連接后，PPP就進(jìn)入“鏈路建立”(Link Establish)狀態(tài)碘赖，其目的是建立鏈路層的LCP連接驾荣。
這時(shí)LCP開始協(xié)商一些配置選項(xiàng)，即發(fā)送LCP的配置請(qǐng)求幀(Configure-Request)普泡。這是個(gè)PPP幀播掷，其協(xié)議字段置為L(zhǎng)CP對(duì)應(yīng)的代碼，而信息字段包含特定的配置請(qǐng)求撼班。
鏈路的另一端可以發(fā)送以下幾種響應(yīng)中的一種：
(1)配置確認(rèn)幀(Configure-Ack)：所有選項(xiàng)都接受歧匈。
(2)配置否認(rèn)幀(Configure-Nak)：所有選項(xiàng)都理解但不能接受。
(3)配置拒絕幀(Configure-Reject)：選項(xiàng)有的無法識(shí)別或不能接受砰嘁，需要協(xié)商件炉。
LCP配置選項(xiàng)包括鏈路上的最大幀長(zhǎng)、所使用的鑒別協(xié)議(authentication protocol)的規(guī)約（如果有的話）矮湘，以及不使用PPP幀中的地址和控制字段（因?yàn)檫@兩個(gè)字段的值是固定的斟冕，沒有任何信息量，可以在PPP幀的首部中省略這兩介字節(jié)）缅阳。
協(xié)商結(jié)束后雙方就建立了LCP鏈路磕蛇，接著就進(jìn)入“鑒別”(Authenticate)狀態(tài)。在這一狀態(tài)十办，只允許傳送LCP協(xié)議的分組秀撇、鑒別協(xié)議的分組以及監(jiān)測(cè)鏈路質(zhì)量的分組。若使用口令鑒別協(xié)議PAP (Password Authentication Protocol)向族，則需要發(fā)起通信的一方發(fā)送身份標(biāo)識(shí)符和口令呵燕。系統(tǒng)可允許用戶重試若干次。如果需要有更好的安全性件相，則可使用更加復(fù)雜的口令握手鑒別協(xié)議CHAP (Challenge-Handshake Authentication Protocol)再扭。
若鑒別身份失敗氧苍，則轉(zhuǎn)到“鏈路終止”(Link Terminate)狀態(tài)。若鑒別成功泛范，則進(jìn)入“網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議”(Network-LayerProtocol)狀態(tài)候引。
