C032点对点协议PPP

1、课件制作人：谢希仁3.2 点对点协议 PPP 3.2.1 PPP 协议的特点 n现在全世界使用得最多的数据链路层协议是点对点协议 PPP (Point-to-Point Protocol)。n用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用 PPP 协议。nIETF Point-to-Point Protocol (ppp) WGnIETF Point-to-Point Protocol Extensions (pppext) WG课件制作人：谢希仁用户到 ISP 的链路使用 PPP 协议 用户至因特网已向因特网管理机构申请到一批 IP 地址ISP接入网PPP 协议目的是获得临时的IP地址课件制作

2、人：谢希仁ADSL 的组成 ATU-CATU-CATU-RATU-C用户线 电话分离器 区域宽带网至 ISP居民家庭基于 ADSL 的接入网端局或远端站DSLAM至本地电话局PSPS数字用户线接入复用器 DSLAM (DSL Access Multiplexer)接入端接单元 ATU (Access Termination Unit) ATU-C（C 代表端局 Central Office） ATU-R（R 代表远端 Remote）电话分离器 PS (POTS Splitter) 课件制作人：谢希仁xDSL技术频谱频率上行信道传统电话04下行信道(kHz)401381100 xDSL 技术就把

3、 04 kHz 低端频谱留给传统电话使用，而把原来没有被利用的高端频谱留给用户上网使用DMT 技术的频谱分布课件制作人：谢希仁ADSL 的特点nADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)：非对称数字用户线 HDSL, VDSL, etc.n上行和下行带宽做成不对称的。n上行指从用户到 ISP，而下行指从 ISP 到用户。nADSL 在用户线（铜线）的两端各安装一个 ADSL 调制解调器。n我国目前采用的方案是离散多音调 DMT (Discrete Multi-Tone)调制技术。这里的“多音调”就是“多载波”或“多子信道”的意思。课件制作人：谢希仁离散多

4、音调 DMT 技术nDMT 调制技术采用频分复用的方法，把 40 kHz 以上一直到 1.1 MHz 的高端频谱划分为许多的子信道，其中 25 个子信道用于上行信道，而 249 个子信道用于下行信道。n每个子信道占据 4 kHz 带宽（严格讲是 4.3125 kHz），并使用不同的载波（即不同的音调）进行数字调制。这种做法相当于在一对用户线上使用许多小的调制解调器并行地传送数据。课件制作人：谢希仁1. PPP 协议应满足的需求(RFC1547) n简单n这是首要的要求。n通过CRC检验，接受该帧，否则，丢弃n封装成帧n定义帧定界符 n透明性 n处理数据中出现的和帧定界符一样的比特组合n多种网络

5、层协议 nIP, IPX等n多种类型链路 n串行/并行，同步/异步，低速/高速，电的/光的等nADSL使用PPPoE(RFC2516) 见3.6.4节课件制作人：谢希仁课件制作人：谢希仁1. PPP 协议应满足的需求(RFC1547)n差错检测n丢弃出差错的帧 n检测连接状态 n及时自动检测链路工作状态n最大传送单元 n数据链路层可以载荷的数据部分的最大长度（MTU）n网络层地址协商 n通信的两个网络层的实体能够通过协商或能够配置彼此的网络层地址n数据压缩协商 n使用压缩的TCP,IP首部课件制作人：谢希仁2. PPP 协议不需要的功能n纠错nPPP只进行检错，是不可靠传输协议n可靠传输由TC

6、P负责 n流量控制 n端到端流量控制由TCP负责 n序号 n是不可靠传输协议，不需使用帧的序号n多点线路 n不支持一个主站轮流和链路上的多个从站进行通信，只支持点到点的链路通信n半双工或单工链路n只支持全双工链路 课件制作人：谢希仁3. PPP 协议的组成 nRFC 1661 ：n1992 年制订了 PPP 协议。经过 1993 年和 1994 年的修订，现在的 PPP 协议已成为因特网的正式标准RFC 1661。 nPPP 协议有三个组成部分 n一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法。n链路控制协议 LCP (Link Control Protocol)。n建立、测试、配置数据链路连接，1

7、1种LCP分组n网络控制协议 NCP (Network Control Protocol)。 n建立、配置不同的网络层协议，IP，DECnet等课件制作人：谢希仁3.2.2 PPP 协议的帧格式n标志字段 F = 0 x7E n符号“0 x”表示后面的字符是用十六进制表示。十六进制的 7E 的二进制表示是 01111110nPPP帧的定界符n地址字段 A 只置为 0 xFF。地址字段实际上并不起作用。n控制字段 C 通常置为 0 x03。nPPP 是面向字节的，所有的 PPP 帧的长度都是整数字节。 课件制作人：谢希仁PPP 协议的帧格式nPPP 有一个 2 个字节的协议字段。n当协议字段为

8、0 x0021 时，PPP 帧的信息字段就是IP 数据报。n若为 0 xC021, 则信息字段是 PPP 链路控制数据。n若为 0 x8021，则表示这是网络控制数据。 IP 数据报1211字节12不超过 1500 字节PPP 帧先发送7EFF03FACFCSF7E协议信 息 部 分首部尾部课件制作人：谢希仁透明传输问题 n使形式上和标志字段一样的比特组合不出现在信息字段中。n当 PPP 用在异步传输（逐个字符地传输）时，就使用一种特殊的字符填充法。n当 PPP 用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充（和 HDLC(高级数据链路控制) 的做法一样），采用零比特填充法。 课件制作人：

9、谢希仁字符填充 n将信息字段中出现的每一个 0 x7E 字节转变成为 2 字节序列(0 x7D, 0 x5E)。 n若信息字段中出现一个 0 x7D 的字节, 则将其转变成为 2 字节序列(0 x7D, 0 x5D)。n若信息字段中出现 ASCII 码的控制字符（即数值小于 0 x20 的字符），则在该字符前面要加入一个 0 x7D 字节，同时将该字符的编码加以改变。 课件制作人：谢希仁八进八进制制十六十六进制进制十十进进制制字符字符八进制八进制十六十六进制进制十进十进制制字符字符00000nul100406401011soh1014165A412133! 1416197a402032sp14

10、0609603033etx 1034367C课件制作人：谢希仁零比特填充 nPPP 协议用在 SONET/SDH 链路时，是使用同步传输（一连串的比特连续传送）。这时 PPP 协议采用零比特填充方法来实现透明传输。n在发送端，只要发现有 5 个连续 1，则立即填入一个 0。接收端对帧中的比特流进行扫描。每当发现 5 个连续1时，就把这 5 个连续 1 后的一个 0 删除，0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 00 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 00 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0信息字段中出现了和标

11、志字段 F 完全一样的 8 比特组合发送端在 5 个连 1 之后填入 0 比特再发送出去在接收端把 5 个连 1之后的 0 比特删除会被误认为是标志字段 F ( 0 x7E ) 发送端填入 0 比特接收端删除填入的 0 比特零比特填充课件制作人：谢希仁 不提供使用序号和确认的可靠传输 nPPP 协议之所以不使用序号和确认机制是出于以下的考虑：n在数据链路层出现差错的概率不大时，使用比较简单的 PPP 协议较为合理。n在因特网环境下，PPP 的信息字段放入的数据是 IP 数据报。数据链路层的可靠传输并不能够保证网络层的传输也是可靠的。n使用CRC的帧检验序列 FCS 字段可保证无差错接受。 课件

12、制作人：谢希仁 3.2.3 PPP 协议的工作状态 n当用户拨号接入 ISP 时，路由器的调制解调器对拨号做出确认，并建立一条物理连接。nPC 机向路由器发送一系列的 LCP 分组（封装成多个 PPP 帧）。这些分组及其响应选择一些 PPP 参数，建立LCP连接。n经过鉴别后进行网络层配置，NCP 给新接入的 PC机分配一个临时的 IP 地址，使 PC 机成为因特网上的一个主机，建立NCP连接。n通信完毕时，NCP 释放网络层连接，收回原来分配出去的 IP 地址。接着，LCP 释放数据链路层连接。最后释放的是物理层的连接。 设备之间无链路链路静止链路建立鉴别网络层协议链路打开链路终止物理链路LCP 链路已鉴别的 LCP 链路已鉴别的 LCP 链路和 NCP 链路物理层连接建立LCP 配置协商鉴别成功或无需鉴别NCP 配置协商链路故障或关闭请求LCP 链路终止鉴别失败LCP 配置协商失