✖


Jump to content

Протокол «точка-точка»

В компьютерных сетях протокол «точка-точка» ( PPP ) — это уровня канала передачи данных (уровень 2) протокол связи между двумя маршрутизаторами напрямую без какого-либо хоста или какой-либо другой сети между ними. [1] Он может обеспечить обнаружение петель, аутентификацию передачи , шифрование , [2] и сжатие данных .

PPP используется во многих типах физических сетей, включая последовательный кабель , телефонную линию , магистраль , сотовый телефон , специализированные радиоканалы, ISDN и оптоволоконные каналы, такие как SONET . Поскольку IP-пакеты не могут быть переданы по модемной линии сами по себе без какого-либо протокола канала передачи данных, который может определить, где начинается и где заканчивается передаваемый кадр, поставщики услуг Интернета (ISP) использовали PPP для коммутируемого доступа клиентов к Интернету .

PPP используется на бывших линиях коммутируемого доступа . [3] Две производные PPP, протокол «точка-точка через Ethernet» (PPPoE) и протокол «точка-точка через ATM» (PPPoA), чаще всего используются интернет-провайдерами для установления LP-соединения интернет-услуг по цифровой абонентской линии (DSL) с клиентами. .

Описание [ править ]

PPP очень часто используется в качестве протокола уровня канала передачи данных для соединения по синхронным и асинхронным каналам , где он в значительной степени заменил старый протокол последовательного Интернет-протокола (SLIP) и стандарты телефонных компаний (такие как сбалансированный протокол доступа к каналу (LAPB) в набор протоколов X.25 ). Единственное требование для PPP состоит в том, чтобы предоставляемая линия была дуплексной . PPP был создан для работы с многочисленными протоколами сетевого уровня , включая Интернет-протокол (IP), TRILL Novell , межсетевой обмен пакетами (IPX), NBF , DECnet и AppleTalk . Как и SLIP, это полноценное подключение к Интернету по телефонным линиям через модем. Он более надежен, чем SLIP, поскольку обеспечивает двойную проверку доставки интернет-пакетов в целости и сохранности. [4] Он повторно отправляет любые поврежденные пакеты.

PPP был разработан в некоторой степени по образцу исходных спецификаций HDLC . Люди, разработавшие PPP, включили в него множество дополнительных функций, которые до того времени можно было увидеть только в проприетарных протоколах передачи данных. PPP указан в RFC 1661.

RFC 2516 описывает протокол «точка-точка через Ethernet» (PPPoE) как метод передачи PPP через Ethernet , который иногда используется с DSL . RFC 2364 описывает протокол «точка-точка через ATM» (PPPoA) как метод передачи PPP через ATM уровень адаптации 5 ( AAL5 ), который также является распространенной альтернативой PPPoE, используемому с DSL.

PPP, PPPoE и PPPoA широко используются в линиях WAN .

PPP — это многоуровневый протокол, состоящий из трех компонентов: [4]

  1. Компонент инкапсуляции, используемый для передачи датаграмм по указанному физическому уровню .
  2. Протокол управления каналом (LCP) для установления, настройки и тестирования канала, а также согласования настроек, опций и использования функций.
  3. Один или несколько протоколов управления сетью (NCP), используемых для согласования дополнительных параметров конфигурации и возможностей сетевого уровня. Для каждого протокола более высокого уровня, поддерживаемого PPP, существует один NCP.

Автоматическая самоконфигурация [ править ]

LCP корректно инициирует и завершает соединения, позволяя хостам согласовывать параметры соединения. Это неотъемлемая часть ГЧП и определена в той же стандартной спецификации. LCP обеспечивает автоматическую настройку интерфейсов на каждом конце (например, настройку размера датаграммы , экранированных символов и магических чисел), а также выбор дополнительной аутентификации. Протокол LCP работает поверх PPP (с номером протокола PPP 0xC021), поэтому необходимо установить базовое соединение PPP, прежде чем LCP сможет его настроить.

RFC 1994 описывает протокол аутентификации Challenge-Handshake (CHAP), который предпочтителен для установления коммутируемых соединений с интернет-провайдерами. (PAP) устарел, Несмотря на то, что протокол аутентификации пароля он все еще иногда используется.

Другим вариантом аутентификации через PPP является расширяемый протокол аутентификации (EAP), описанный в RFC 2284.

После установления соединения сети ( уровень 3 может быть выполнена дополнительная настройка ). Чаще всего протокол управления интернет-протоколом используется протокол управления межсетевым обменом пакетами (IPXCP) и протокол управления AppleTalk (ATCP). (IPCP), хотя когда-то были популярны [5] [6] Протокол управления Интернет-протоколом версии 6 (IPv6CP) получит более широкое применение в будущем, когда IPv6 заменит IPv4 в качестве доминирующего протокола уровня 3.

сетевого Несколько уровня протоколов

Архитектура ГЧП
ИП
ЛКП CHAP PAP EAP IPCP
PPP-инкапсуляция
HDLC -подобное кадрирование PPPoE PPPoA
РС-232 POS-терминал Ethernet банкомат
СОНЕТ/СДХ

PPP позволяет нескольким протоколам сетевого уровня работать на одном и том же канале связи. Для каждого используемого протокола сетевого уровня предоставляется отдельный протокол управления сетью (NCP) для инкапсуляции и согласования опций для нескольких протоколов сетевого уровня. Он согласовывает информацию сетевого уровня, например сетевой адрес или параметры сжатия, после установления соединения.

Например, IP использует IPCP, а межсетевой обмен пакетами (IPX) использует протокол управления Novell IPX ( IPX/SPX ). NCP включают поля, содержащие стандартизированные коды, указывающие тип протокола сетевого уровня, который инкапсулирует соединение PPP.

Следующие NCP могут использоваться с PPP:

Обнаружение зацикленных ссылок [ править ]

PPP обнаруживает зацикленные ссылки, используя функцию, использующую магические числа . Когда узел отправляет сообщения PPP LCP, эти сообщения могут включать в себя магическое число. Если линия закольцована, узел получает сообщение LCP со своим собственным магическим номером вместо сообщения с магическим номером узла.

Параметры конфигурации [ править ]

В предыдущем разделе было описано использование опций LCP для удовлетворения конкретных требований к подключению к глобальной сети. ГЧП может включать в себя следующие варианты LCP:

  • Аутентификация . Одноранговые маршрутизаторы обмениваются сообщениями аутентификации. Два варианта аутентификации — это протокол аутентификации по паролю (PAP) и протокол аутентификации с квитированием вызова (CHAP). Аутентификация описана в следующем разделе.
  • Сжатие . Увеличивает эффективную пропускную способность соединений PPP за счет уменьшения объема данных в кадре, которые должны передаваться по каналу, с использованием согласованного алгоритма, такого как сжатие BSD или Deflate. Протокол распаковывает кадр в пункте назначения. Видеть RFC   1962 для более подробной информации.
  • Обнаружение ошибок – определяет условия неисправности. Опции «Качество» и «Магическое число» помогают обеспечить надежный канал передачи данных без петель. Поле Magic Number помогает обнаружить каналы, находящиеся в закольцованном состоянии. До тех пор, пока опция конфигурации магического числа не будет успешно согласована, магическое число должно передаваться как ноль. Магические числа генерируются случайным образом на каждом конце соединения.
  • Multilink — обеспечивает балансировку нагрузки нескольких интерфейсов, используемых PPP, посредством Multilink PPP (см. ниже).

Рамка PPP [ править ]

Структура [ править ]

Кадры PPP являются вариантами кадров HDLC :

Имя Количество байтов Описание
Флаг 1 0x7E, начало кадра PPP.
Адрес 1 0xFF, стандартный широковещательный адрес
Контроль 1 0x03, ненумерованные данные
Протокол 2 Идентификатор PPP встроенных данных
Информация переменная (0 или более) датаграмма
Заполнение переменная (0 или более) необязательное дополнение
Последовательность проверки кадра 2 контрольная сумма кадра
Флаг 1 0x7E, опущен для последовательных пакетов PPP.

Если оба узла согласны на сжатие полей адреса и поля управления во время LCP, то эти поля опускаются. Аналогично, если оба узла согласны на сжатие поля протокола, то байт 0x00 можно опустить.

Поле Protocol указывает тип пакета полезной нагрузки: 0xC021 для LCP , 0x80xy для различных NCP , 0x0021 для IP, 0x0029 AppleTalk, 0x002B для IPX , 0x003D для Multilink, 0x003F для NetBIOS , 0x00FD для MPPC и MPPE и т.д. [7] PPP ограничен и не может содержать общие уровня 3 данные , в отличие от EtherType .

Поле информации содержит полезную нагрузку PPP; он имеет переменную длину с согласованным максимумом, называемым максимальной единицей передачи . По умолчанию максимум составляет 1500 октетов . Он может быть дополнен при передаче; если информация для определенного протокола может быть дополнена, этот протокол должен позволять отличать информацию от заполнения.

Инкапсуляция [ править ]

Кадры PPP инкапсулируются в протокол нижнего уровня, который обеспечивает кадрирование и может предоставлять другие функции, такие как контрольная сумма для обнаружения ошибок передачи. PPP на последовательных каналах обычно инкапсулируется в структуру, аналогичную HDLC , описанную в IETF RFC 1662.

Имя Количество байтов Описание
Флаг 1 указывает начало или конец кадра
Адрес 1 широковещательный адрес
Контроль 1 управляющий байт
Протокол 1 или 2 или 3 я в информационном поле
Информация переменная (0 или более) датаграмма
Заполнение переменная (0 или более) необязательное дополнение
ФТС 2 (или 4) проверка ошибок

Поле Флага присутствует, когда используется PPP с HDLC-подобным кадрированием.

Поля «Адрес» и «Управление» всегда имеют шестнадцатеричное значение FF (для «всех станций») и шестнадцатеричное 03 (для «ненумерованной информации») и могут быть опущены при согласовании сжатия адреса и поля управления PPP LCP (ACFC). .

Поле последовательности проверки кадра (FCS) используется для определения наличия ошибки в отдельном кадре. Он содержит контрольную сумму, вычисляемую по кадру, чтобы обеспечить базовую защиту от ошибок при передаче. Это код CRC, аналогичный тому, который используется в других схемах защиты от ошибок протокола второго уровня, например, в Ethernet. Согласно RFC 1662, он может иметь размер либо 16 бит (2 байта), либо 32 бита (4 байта) (по умолчанию 16 бит — Polynomial x 16 + х 12 + х 5 + 1).

FCS рассчитывается по полям «Адрес», «Управление», «Протокол», «Информация» и «Заполнение» после инкапсуляции сообщения.

Активация линии и фазы [ править ]

Ссылка мертва
Эта фаза возникает, когда соединение выходит из строя или одной стороне было приказано отключиться (например, пользователь завершил коммутируемое соединение).
Этап установления связи
На этом этапе предпринимается попытка согласования протокола управления каналом. В случае успеха управление переходит либо к этапу аутентификации, либо к этапу протокола сетевого уровня, в зависимости от того, требуется ли аутентификация.
Фаза аутентификации
Этот этап является необязательным. Это позволяет сторонам аутентифицировать друг друга до установления соединения. В случае успеха управление переходит к фазе протокола сетевого уровня.
Этап протокола сетевого уровня
На этом этапе активируются протоколы управления сетью каждого желаемого протокола. Например, IPCP используется при установлении IP-сервиса по линии. На этом этапе также происходит передача данных для всех протоколов, которые успешно запускаются с помощью своих протоколов управления сетью. На этом этапе также происходит закрытие сетевых протоколов.
Фаза завершения соединения
Эта фаза закрывает это соединение. Это может произойти в случае сбоя аутентификации, если ошибок контрольной суммы так много, что обе стороны решают автоматически разорвать ссылку, если связь внезапно выходит из строя или если пользователь решает прервать соединение.

По нескольким ссылкам [ править ]

Многоканальный editPPP

Многоканальный PPP (также называемый MLPPP , MP , MPPP , MLP или Multilink) обеспечивает метод распределения трафика по нескольким отдельным соединениям PPP. Он определен в RFC 1990. Его можно использовать, например, для подключения домашнего компьютера к интернет-провайдеру с помощью двух традиционных модемов 56k или для подключения компании через две выделенные линии.

По одной линии PPP кадры не могут приходить не по порядку, но это возможно, когда кадры разделены между несколькими соединениями PPP. Поэтому Multilink PPP должен нумеровать фрагменты, чтобы их можно было снова расположить в правильном порядке по прибытии.

Многоканальный PPP является примером технологии агрегации каналов . Cisco IOS версии 11.1 и более поздних версий поддерживает Multilink PPP.

Мультиклассовый PPP [ править ]

При использовании PPP невозможно установить несколько одновременных отдельных соединений PPP по одному каналу.

Это невозможно и при использовании Multilink PPP. Многоканальный PPP использует смежные номера для всех фрагментов пакета, и, как следствие, невозможно приостановить отправку последовательности фрагментов одного пакета для отправки другого пакета. Это предотвращает возможность многократного запуска Multilink PPP по одним и тем же каналам.

Мультиклассовый PPP — это разновидность многоканального PPP, в котором каждый «класс» трафика использует отдельное пространство порядковых номеров и буфер повторной сборки. Мультиклассовый PPP определен в RFC 2686.

Туннели [ править ]

Упрощенный стек протоколов OSI для примера туннеля SSH +PPP
Приложение FTP SMTP HTTP … DNS …
Транспорт TCP UDP
Сеть ИП
Канал передачи данных ГЧП
Приложение SSH
Транспорт TCP
Сеть ИП
Канал передачи данных Ethernet банкомат
Физический Кабели, концентраторы и т. д.

Производные протоколы [ править ]

PPTP (протокол туннелирования «точка-точка») — это форма PPP между двумя хостами через GRE с использованием шифрования ( MPPE ) и сжатия ( MPPC ).

туннеля между обоими концами Как протокол уровня 2

Многие протоколы могут использоваться для туннелирования данных по IP-сетям. Некоторые из них, например SSL , SSH или L2TP, создают виртуальные сетевые интерфейсы и создают впечатление прямых физических соединений между конечными точками туннеля. на хосте Linux Например, эти интерфейсы будут называться tun0 или ppp0 .

Поскольку в туннеле имеется только две конечные точки, туннель представляет собой соединение «точка-точка», и PPP является естественным выбором в качестве протокола канального уровня между виртуальными сетевыми интерфейсами. PPP может назначать этим виртуальным интерфейсам IP-адреса, и эти IP-адреса можно использовать, например, для маршрутизации между сетями по обе стороны туннеля.

IPsec в режиме туннелирования не создает виртуальные физические интерфейсы в конце туннеля, поскольку туннель обрабатывается непосредственно стеком TCP/IP. Для предоставления этих интерфейсов можно использовать L2TP , этот метод называется L2TP/IPsec. В этом случае PPP также предоставляет IP-адреса концам туннеля.

Стандарты IETF [ править ]

PPP определен в RFC 1661 (Протокол «точка-точка», июль 1994 г.). RFC 1547 (Требования к стандартному протоколу Интернета «точка-точка», декабрь 1993 г.) предоставляет историческую информацию о необходимости PPP и его развитии. Был написан ряд связанных RFC, чтобы определить, как различные протоколы управления сетью, включая TCP/IP , DECnet , AppleTalk , IPX , работают с PPP; их можно найти на веб-сайте Datatracker IETF. [8]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ РФК   1661
  2. ^ РФК   1968 г.
  3. ^ https://www.physical.udel.edu/~bnikolic/teaching/phys660/RUTE/rute/node44.html .
  4. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Стивенс 1994 , стр. 26–27, раздел 2.6: «PPP: протокол двухточечной связи»
  5. ^ Симпсон, Уильям А. (декабрь 1993 г.). Протокол управления межсетевым обменом пакетами PPP (IPXCP) (Отчет). Рабочая группа по интернет-инжинирингу.
  6. ^ Паркер, Дж. Брэдфорд (ноябрь 1992 г.). Протокол управления PPP AppleTalk (ATCP) (Отчет). Рабочая группа по интернет-инжинирингу.
  7. ^ «Назначение полей протокола двухточечной связи (PPP)» . ИАНА . Проверено 3 сентября 2015 г.
  8. ^ «Информационный трекер IETF» . Проверено 26 августа 2023 г.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Point-to-Point_Protocol&oldid=1229217829"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: d3fc991cfb8efb777c3d870d3026ead4__1718452680
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/d3/d4/d3fc991cfb8efb777c3d870d3026ead4.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Point-to-Point Protocol - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)