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《计算机网络》PPP协议

PPP协议(Point-to-Point Protocol,点对点协议)

PPP协议是一种应用非常广泛的广域网数据链路层协议

如我们在使用Modem进行拨号连接时就需要用到它,路由器设备间的Serial口之间的连接也要封装这个协议

家庭拨号上网就是通过PPP在用户端和运营商的接入服务器之间建立通信链路

在宽带接入技术日新月异的今天,PPP协议也衍生出新的应用

典型的应用是在ADSL(Asymmetrical Digital SubscriberLoop,非对称数据用户环线)接入方式当中,PPP协议与其他的协议共同派生出了符合宽带接入要求的新的协议,如PPPoE(PPP over Ethernet),PPPoA(PPP over ATM)

PPPoE

利用以太网(Ethernet)资源,在以太网上运行PPP来进行用户认证接入的方式称为PPPoE

PPPoE既保护了用户方的以太网资源,又完成了ADSL的接入要求,是目前ADSL接入方式中应用最广泛的技术标准

PPPoA

同样,在ATM(异步传输模式,Asynchronous Transfer Mode)网络上运行PPP协议来管理用户认证的方式称为PPPoA

它与PPPoE的原理相同,作用相同;不同的是它在ATM网络上运行,而PPPoE在以太网网络上运行,所以要分别适应ATM标准和以太网标准

帧格式

PPP链路建立、使用和拆除流程

在PPP通信中,因为不是像局域网中的链路那样始终连接的,所以在建立PPP通信前,通信双方必须协商建立链路连接,在链路建立后才可进行数据传输,数据传输完成后又可拆除原来建立的链路

整个过程分为五个阶段,即Dead(死亡)阶段、Establish(链路建立)阶段、Authenticate(身份认证)阶段、Network(网络控制协商)阶段和Terminate(结束)阶段

  1. 当有用户向ISP或者对端节点发起PPP连接请求时,首先打开物理接口,然后PPP在建立链路之前先通过封装了LCP的PPP帧与接口进行协商,协商内容包括工作方式是SP(单PPP通信)还是MP(多PPP通信)、认证方式和最大传输单元等。
  2. LCP协商完成后就进入Establish阶段,进行数据链路的建立。这时主要是启用PPP数据链路层协议,对接口进行封装。如果启用成功,则进入下一身份认证(Authenticate)阶段,并保持LCP为激活状态,否则返回关闭接口,LCP的状态为关闭
  3. 如果数据链路建立成功,则进入到Authenticate阶段,对请求连接的用户进行身份认证。具体要根据通信双方所配置的身份认证方式来确定是采用CHAP还是PAP身份认证。
  4. 如果认证成功就进入Network阶段,使用封装了NCP的PPP帧与对应的网络层协议进行协商,并为用户分配一个临时的网络层地址(如IP地址);如果身份认证失败,则直接进入Terminate(结束)阶段,拆除链路,返回到Dead阶段,LCP状态转为Down。
  5. PPP链路将一直保持通信,直至有明确的LCP或NCP帧关闭这条链路,或发生了某些外部事件(如用户的干预),进入到Terminate阶段,然后关闭NCP协议,释放原来为用户分配的临时网络层地址,最后返回到Dead阶段,关闭LCP。



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