3-PPPoverx优秀公开课课件

通信网协议-3

PPP协议2010/11概述PPP应用拨号接入路由器-路由器之间租用线连接IPoverSDHPPP协议：RFC1661：PPPRFC1662：PPPinHDLC-alikeFramingRFC1663:PPPinReliableTransmission（类似于LAPB）PPP协议内容帧封装方法：HDLC/ATM/EthernetLCP（链路控制协议）：线路启动、测试、任选参数协商、断开NCP（网络控制协议）：网络层参数协商多协议封装：每个网络层协议有一个NCPIPCP的重要功能之一：动态分配用户的IP地址用户认证：由LCP协商采用何种认证协议，但认证本身不属于PPP范围PPPoverHDLCA：FF广播地址C：11000000U帧Protocol：多协议封装HSB=0：网络层协议e.g.IP,IPX,AppleTalk,OSI,CLNP,XNSHSB=1：协商协议e.g.LCP,NCP‘sPayload：缺省长度1500字节，可以LCP协商CRC：缺省长度2字节，可以LCP协商为4字节IPoverSDHLAPSProtocol省略A字段指定IP版本4:IPv46：IPv6仅限于传送IP包采用SDL（简化数据链路）规程SDLRFC2823：PPPoverSimpleDataLink(SDL)usingSONET/SDHwithATM-likeframingIP/PPP/HDLCIP/PPP/SDL思路：类似ATM取消framing增设“净荷长度+CRC”初试捕获状态：用CRC进行帧定界维持状态：用净荷长度定界；帧头CRC确认如发现定界出错：回复捕获状态SDL帧格式PPP数据包长度指示头部CRCPPP数据包（从A、C字段开始）SDLCRC2字节2字节<64K字节4字节SDL帧实际长度=长度指示+8SDL帧类型长度指示（字节）帧实际长度（字节）功能04空闲塞入帧头，实现速率匹配（无CRC）1-3（实际指示的是帧消息类型）12扰码状态消息（长度指示=1）链路管理消息（长度指示=2,3）消息长度=6字节，CRC=2字节4-65535长度指示+8数据帧SDL帧同步器实现问题：从检测到一个伪帧头到发现错误，至少已经过伪帧头指示的1帧时间。（当SDL帧很长时，数据中出现伪帧头的概率很大）PPPoverATM：AAL5适配AAL5适配适于data适配对整个数据包提供差错保护适配成48bytes的整数倍：PAD=0-47bytesAAL5的多协议封装RFC1483解决的问题：AAL5净荷可封装不同协议的分组，如何指明它是什么协议的数据包？2种方式：VC复用：1protocolperVCLLC封装：multi-protocolsperVCVCMultiplexingVC装载的协议预先配置：PVC由信令指定：SVC（B-LLIIE）适用于：允许建立大量的VC性能：传送开销小，处理快以太网帧

866246-1500DIX帧：DEC/Intel/Xerox帧，1980年提出Preamble：0/1交替码（帧同步）Type：称为“Ethertype”，指示网络层协议规定：Type编码值>1500PreambleDASATypeDataFCSIEEE802.3帧SAP的定义两类SAPIEEE管理的SAPAA：非ISO网络层协议（Ethernet-SNAP：以太网子网访问协议），以便于以太网帧相容FE：ISO网络层协议（即ISO/ITU-T定义的SNAP）制造商实现的专用SAP（如，Xerox；Netware；IBMNetBIOS等）LLC封装的多协议帧

AA-AA-03AA-AA-03FE-FE-03OUI=00-00-0000–80–C2-------（Xerox以太网）（802.1委员会）（ISO/ITU-T）Ethertype（PID）Ethertype（PID）NLPID

08-00IP00-01(00-07)802.380SNAP08-05X.25L300-02(00-08)802.481ISOCLNP08-01X.7500-03(00-09)802.582ISOESIS80-98AppleTalk00-04(00-0A)FDDI83ISOISIS

81-4CSNMP00-05(00-0B)802.6CCInternetIP

保留FCS不保留FCS

CFPPP(Routed非ISOPDU)

（BridgedPDU）（RoutedISOPDU）LLC封装：IP包LLC封装：PPP帧信令配合如果传送链路是PVC：预先配置，指明是“VC复用”或“LLC封装”如果传送链路是SVC：应在Q.2931B-LLIIE中指明采用何种封装机制VC复用：在“用户信息第三层协议”字段指明为ISO/IECTR9577（该字段的扩展字节指明是PPP协议（OxCF））LLC封装：在“用户信息第二层协议”字段指明为LANLLCVC复用：AAL净荷=LLC封装的PID以下部分PPPoERFC2516：功能：将一组LAN用户经桥接设备和远端接入服务器（NAS）相连每个用户-接入服务器：逻辑上p-t-p连接控制对象：可区分每个用户（接入、计费、服务类型）对比：PPPoverATM只能以整个LAN为单位实施控制支持多NAS选择PPPoE建立过程ADSL宽带接入PPPoverATM和PPPoE指的是在不同的二层技术上传递PPP帧，但它们都可以在不同的物理层技术上传送。ADSL是目前常用的一种宽带接入物理层技术，可以在已有的模拟电话线上传送高达2Mbps速率的数据（下行）。ADSL上的PPPoE固定IP地址方式（可以不用PPPoE）用户分配固定的IP地址、掩码、默认网关计费：flatrate问题：IP地址消耗大；运营商无法对用户业务有效管理动态IP地址方式PPPoE：支持多用户接入（IP路由器接入方式）ATU-R：10Base-T接口与LAN相接局端用户板：通常可接4路用户特点：简单易行；可对每个以太网用户管理；有效的计费和认证机制；虚拟拨号会形成DOS攻击ADSL上的PPPoE：结构ADSL上的PPPoverATMATU-R：内置式；外置式2种形式外置式ATU-RPC机内置ATM接口卡，ATU-R功能简单（仅ADSL功能）PC机仅内置以太网卡，ATU-R需完成Ethernet-ATM转换DSLAM功能复用；流量管理；信元排队和调度与ATM网络接口：UNI（DS3/STM-1/STM-4）局域网用户的接入ADSL上的PPPoverATM：协议栈结构LCP消息：11个英文名中文名方向说明协商消息Configure-request配置请求I→R列出建议的任选参数及其取值Configure-ack配置证实I←R接受所有任选参数建议Configure-nak配置否定证实I←R某些参数不接受Configure-reject配置拒绝I←R某些参数不予协商其它消息Terminate-request终结请求I→R请求关闭线路Terminate-ack终结证实I←R线路关闭Code-reject编码拒绝I←R收到未知含义的编码Protocol-reject协议拒绝I←R收到未知含义的PPP协议号Echo-request回送请求I→R请将此帧送回Echo-reply回送响应I←R将此帧送回Discard-request舍弃请求I→R丢弃此帧(用于测试)LCP消息基本格式Code：指明具体消息ID：识别请求（关联请求的响应）Length：PPP净荷长度（不含“协议”字段）消息示例：Congfigure-Request协议=C021:LCP协议Code=01:Congfigure-Request消息协商3个参数对等层协议：协商过程包括A->B,B->A两个方向协商示例(1)A：Configure-request ID：1［14：010101015：809］(2)B：Configure-reject ID：1［15：80］(3)A：Configure-request ID：2［4：010101019］(4)B：Configure-nak ID：2［4：］(5)A：Configure-request ID：3［4：010101029］(6)B：Configure-ack ID：3［4：010101029］(7)B：Configure-request ID：1［29］(8)A：Configure-ack ID：1［29］

（1）A：“请向我发送数据，任选参数1和9启用(enabled)，任选参数4置为01010101，参数5置为80”（2）B：“我根本不懂任选参数1和5”（3）A：“好，请向我发送数据，任选参数4置为01010101，参数9启用”（4）B：“我想将任选参数4置为01010102”（5）A：“好，请向我发送数据，任选参数4置为01010102，参数9启用。怎么样?”（6）B：“同意。我将向你发送数据，任选参数4置为01010102，参数9启用”（7）B：“我想请你发送数据，任选参数2和9启用”（8）A：“我将向你发送数据，任选参数2和9启用”

LCP主要协商参数（1）最大接收单元(MRU—MaximumReceiveUnit)：指示配置请求消息发送者最大能接收的PPP信息字段(即PPP净荷)的字节数。此值不包括HDLC地址、控制、CRC字段及PPP协议字段。异步控制字符映像(ACCM)：其值为4个字节的位图，对应0x00～0x1F32个ASCII控制字符。如某个比特置1，表示对应的控制字符需规避。此参数适用于异步传送。认证协议：指定选用的认证协议。常用的协议有PAP、CHAP、MS-CHAP、EAP和SPAP。魔数(MagicNumber)：这是一个随机数，用以区分通信双方，检测诸如线路环路和回弹(echo)等出错情况。每一方必须比较收到的Configure-request消息中的魔数和最近一次发出的Configure-request消息中的魔数，如果二者相同，则应重新选一个魔数由Configure-request消息发出。对于Configure-nak消息也应作此比较。如果接入线路发生环路，就会出现Configure-request和Configure-nak消息的无限循环，利用计数器就可发现此错误。一般来说，环路情况多半发生在异步接入线，连接的一端处于PPP模式，另一端仍处于命令行模式，命令行模式通常是将用户输入回弹给用户。LCP主要协商参数（2）协议字段压缩(PFC—ProtocolFieldCompression)：PPP帧中的协议字段缺省长度是2个字节，如果选用此参数，则表示发送请求方能够接收压缩的PPP协议字段(仅1个字节)。能被压缩的协议号必须满足一个条件：其高字节为全零，即其值范围为0000～00FF，压缩后只发送低字节。对方回送Configure-ack后，并不强制要求他发送消息时一定对协议字段进行压缩。接收方可以识别消息的协议字段是否压缩，因为PPP定义时所有协议号的低字节都是奇数(最低比特为1)，高字节都是偶数(最低比特为