PPP协议

点对点协议（Point-to-Point Protocol，PP)提供一种通过点到点链传输多协议数据消息的标准方法,设计为一个简单的数据包链,可以在两个平行点之间传输。这些链路同时提供所有双向操作。假设这些数据包是按顺序传输的.它的目标是提供一种普遍的解决办法,方便连接各种主机 、 网络桥梁和路由器.

PP由三个主要组成部分组成:

• 包装多协议数据报告的方法
• 一种链路控制协议（Link Control Protocol ，LCP），用于建立、配置和测试数据链路连接
• 建立和配置不同网络层协议的一系列网络控制协议（Network Control Protocols，NCPs）

1 PPP帧

PP协议在数据链层中的PP框架中被封闭。PP框架格式如下:

字段介绍如下：

• Flag

在PP协议中,头部和尾部有旗场,旗帜字段标识PP帧的开始和结束.FLAG字段长度8位,固定为0x7e，因为PP协议将FLAG设置为PP框架的开端和结束,因此,没有0x7e字段数据被允许在PP框架中出现,如果 发生 这种 数据,然后需要一种特殊的翻译形式。

• Address

在PP协议中,因为只有两个方面可以沟通,因此,由一方发送的数据总是由另一方发送。该PP协议与Ethernet协议不同,MAC地址必须用于指示数据帧的发送者和接收者。地址字段在PP协议中固定为0xff。

• Control

长度8位,固定值0x03,没有特殊效果

• Protocol

长度16bit,其值与Ethernet帧类型相似,显示顶层数据类型

• FCS

用于帧校正的16位长度。 设备在接收PP帧后进行PP帧检查,如果在传输过程中检测到PP错误,则立即丢弃。 没有错误纠正和重传输机制的PP协议

2 PPP链路建立

PP框架从一开始就需要一些时间才能正常地传输数据包,并需要进行协商验证过程。 PP链由五个阶段建立,过程如下:

1. 在Link Dead阶段，PPP链路进行初始化，当物理层接口联通后，状态自动进入到Link Establishment阶段。
2. 进入到Link Establishment阶段，通信双方互相发送LCP报文，进行参数协商
   • 如果参数协商失败,它将返回链接死亡阶段
   • 如果参数协商成功，并且双方需要认证，则进入到authentication阶段，如果不需要认证，则会直接进入到Network Layer Protocol阶段。
3. 在Authentication阶段，通信双方会进行认证。
4. 在Network Layer Protocol阶段，双方将举行进一步磋商,这次磋商主要讨论了网络层的参数,例如, 发送自己的IP地址, 子网面具, 等等,是否存在IP地址冲突或是否属于网络分段。如果参数协商一致，然后可以传输正常数据包。
5. 在Link Termination阶段，终止PP链接,除了Link Dead阶段之外,任何协商过程的失败将进入这一阶段,而如果处于Network Layer Protocol阶段，经理手动关闭了链子,也会进入这一状态。

3 PPP认证

验证PP协议有两种方法: PAP和 CHAP

如果使用 PAP 身份验证方法,在Link Establishment阶段中，一方会对另一方发送包含用户名和密码的Authentication Request报文，另一方将在自己的用户名和密码列表中搜索用户名和密码。如果认证通过，则会向对方发送一个Authentication ACK报文，如果认证不通过，一个身份验证 Nak 消息将被发送给另一方.而到了Authentication阶段，验证者和验证者将以交互的方式重复上述过程。
注意，如果采用PAP认证方式，认证的用户名和口令都是采用明文传输，在安全性上存在一定的风险。
与 PAP 相比, CHAP 身份验证方法基本上相同,但 CHAP 身份验证方法将用户名和密码加密形式纳入消息中,从而大大提高了安全性。

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