Pont-pont protokoll- Point-to-Point Protocol

Internet protokoll csomag
Alkalmazási réteg
Szállítási réteg
Internet réteg
Linkréteg

A számítógépes hálózatok , Point-to-Point Protocol ( PPP ) egy adatkapcsolati réteg (layer 2) kommunikációs protokoll két router között nélkül, közvetlenül vendéglátó vagy bármely más hálózati között. Ez lehet az összefüggésben hitelesítés , az átviteli titkosítás és adattömörítés .

A PPP -t sokféle fizikai hálózaton használják, beleértve a soros kábelt , a telefonvonalat , a fővonalat , a mobiltelefont , a speciális rádiókapcsolatokat, az ISDN -t és az optikai szálakat, például a SONET -et . Mivel az IP csomagok nem kerülnek továbbításra a modem vonal saját anélkül, hogy néhány adatkapcsolati protokoll, amely képes azonosítani, ahol a továbbított keret kezdődik és hol ér véget, az Internet szolgáltatók (ISP) használták PPP ügyfél dial-up hozzáférés az interneten .

A PPP két származékát, a Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE) és a Point-to-Point Protocol over ATM (PPPoA) protokollt használják leggyakrabban az internetszolgáltatók digitális előfizetői vonal (DSL) internetszolgáltatási kapcsolat létesítéséhez az ügyfelekkel.

Leírás

A PPP -t általában adatkapcsolati réteg protokollként használják szinkron és aszinkron áramkörökön keresztül történő kapcsolathoz , ahol nagymértékben felváltotta a régebbi soros internetes protokollt (SLIP) és a telefontársaságok által előírt szabványokat (például a Link Access Protocol, Balanced (LAPB)) X.25 protokollkészlet). A PPP -vel szemben egyetlen követelmény, hogy a biztosított áramkör duplex legyen . A PPP -t számos hálózati réteg protokollal való együttműködésre tervezték , beleértve az Internet Protocol (IP), a TRILL , a Novell Internetwork Packet Exchange (IPX), az NBF , a DECnet és az AppleTalk protokollokat . A SLIP -hez hasonlóan ez is egy teljes internetkapcsolat telefonvonalon keresztül modemen keresztül. Megbízhatóbb, mint a SLIP, mert kétszer ellenőrzi, hogy az internetes csomagok sértetlenül érkeznek -e. A sérült csomagokat újra elküldi.

A PPP -t némileg az eredeti HDLC specifikációk után tervezték . A PPP tervezői számos további funkciót tartalmaztak, amelyek eddig csak a saját adatkapcsolati protokollokban voltak láthatók. A PPP -t az RFC 1661 határozza meg.

Az RFC 2516 leírja a Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE) protokollt a PPP Etherneten keresztüli továbbításának módszereként , amelyet néha használnak a DSL-el . Az RFC 2364 leírja a Pont-pont protokollt az ATM-en (PPPoA), mint egy módszert a PPP ATM Adaptation Layer 5 ( AAL5 ) -en keresztüli továbbítására , amely szintén gyakori alternatívája a DSL-nél használt PPPoE-nek.

A PPP, PPPoE és PPPoA széles körben használatosak a WAN vonalakban.

A PPP egy rétegzett protokoll, amely három összetevőből áll:

  1. Kapszulázási összetevő, amely adatgramok továbbítására szolgál a megadott fizikai rétegen keresztül .
  2. A Link Control Protocol (LCP) létrehozása, konfigurálása és tesztelése a kapcsolatot, valamint tárgyalni beállítások, lehetőségek és a funkciókat.
  3. Egy vagy több hálózati vezérlőprotokoll (NCP) a hálózati réteg opcionális konfigurációs paramétereinek és létesítményeinek megtárgyalására. Minden PPP által támogatott magasabb rétegű protokollhoz egy NCP tartozik.

Automatikus önkonfiguráció

Az LCP elegánsan kezdeményezi és szünteti meg a kapcsolatokat, lehetővé téve a házigazdák számára a csatlakozási lehetőségek tárgyalását. Ez a PPP szerves része, és ugyanebben a szabványos specifikációban van meghatározva. Az LCP biztosítja az interfészek automatikus konfigurálását mindkét végén (például a datagram méretének, a karaktereknek és a varázslatos számoknak a beállítását), valamint az opcionális hitelesítés kiválasztását. Az LCP protokoll a PPP tetején fut (0xC021 PPP protokollszámmal), ezért alap PPP kapcsolatot kell létrehozni, mielőtt az LCP konfigurálni tudná.

Az RFC 1994 leírja a CHAP ( Challenge-Handshake Authentication Protocol ) protokollt, amelyet előnyben kell részesíteni az internetszolgáltatókkal való betárcsázási kapcsolatok létrehozásakor. Bár elavult, a Jelszó -hitelesítési protokollt (PAP) még mindig használják.

Egy másik lehetőség a PPP -n keresztüli hitelesítésre az RFC 2284 -ben leírt Extensible Authentication Protocol (EAP).

A kapcsolat létrehozása után további hálózati ( 3. réteg ) konfigurációra kerülhet sor. Leggyakrabban az Internet Protocol Control Protocol (IPCP) protokollt használják, bár az Internetwork Packet Exchange Control Protocol (IPXCP) és az AppleTalk Control Protocol (ATCP) egykor népszerű volt. Az Internet Protocol 6. verziójának vezérlőprotokollja (IPv6CP) a jövőben tovább fog terjedni, amikor az IPv6 felváltja az IPv4-et, mint domináns 3. rétegű protokollt.

Több hálózati réteg protokoll

PPP architektúra
IP
LCP CHAP PAP EAP IPCP
PPP kapszulázás
HDLC -szerű keretezés PPPoE PPPoA
RS-232 pozíció Ethernet ATM
SONET/SDH

A PPP lehetővé teszi több hálózati réteg protokolljának működését ugyanazon kommunikációs kapcsolaton. Minden használt hálózati réteg protokollhoz külön hálózati vezérlőprotokoll (NCP) tartozik a több hálózati rétegű protokoll beállításainak beágyazásához és egyeztetéséhez. A kapcsolat létrejötte után tárgyal a hálózati réteg információiról, pl. Hálózati címről vagy tömörítési lehetőségekről.

Például az IP IPCP -t, az Internetwork Packet Exchange (IPX) pedig a Novell IPX Control Protocol ( IPX/SPX ) protokollt használja . Az NCP -k szabványosított kódokat tartalmazó mezőket tartalmaznak, amelyek jelzik azt a hálózati réteg protokoll típusát, amelyet a PPP kapcsolat beágyaz.

A következő NCP -k használhatók a PPP -vel:

Hurokkapcsolt kapcsolat észlelése

A PPP bűvös számokat tartalmazó funkció segítségével érzékeli a hurkos kapcsolatokat . Amikor a csomópont PPP LCP üzeneteket küld, ezek az üzenetek tartalmazhatnak egy varázsszámot. Ha egy sor hurkos, a csomópont saját varázsszámú LCP üzenetet kap, ahelyett, hogy a társ varázsszámával rendelkező üzenetet kapna.

Konfigurációs lehetőségek

Az előző szakasz bemutatta az LCP -beállítások használatát a WAN -kapcsolat speciális követelményeinek kielégítésére. A PPP a következő LCP -lehetőségeket tartalmazhatja:

  • Hitelesítés - Az egyenrangú útválasztók hitelesítési üzeneteket cserélnek. Két hitelesítési lehetőség a jelszó hitelesítési protokoll (PAP) és a kihívás kézfogás hitelesítési protokoll (CHAP). A hitelesítés a következő részben található.
  • Tömörítés - Növeli a PPP kapcsolatok tényleges teljesítményét azáltal, hogy csökkenti a keretben lévő adatmennyiséget, amelynek át kell haladnia a kapcsolaton. A protokoll kibontja a keretet a rendeltetési helyén. További részletekért lásd az RFC 1962 -t.
  • Hibafelismerés - azonosítja a hiba körülményeit. A Minőség és a Varázsszám opciók segítenek a megbízható, hurokmentes adatkapcsolat biztosításában. A Mágikus szám mező segít visszacsatolt állapotú linkek észlelésében. Amíg a varázsszám-konfigurációs opciót sikeresen le nem tárgyalják, a mágikus számot nullaként kell továbbítani. A mágikus számok véletlenszerűen generálódnak a kapcsolat mindkét végén.
  • Multilink - Terheléselosztást biztosít a PPP által a Multilink PPP -n keresztül használt interfészek között (lásd alább).

PPP keret

Szerkezet

A PPP keretek a HDLC keretek változatai :

Név Bájtok száma Leírás
Zászló 1 0x7E, a PPP keret eleje
Cím 1 0xFF, szabványos sugárzási cím
Ellenőrzés 1 0x03, számozatlan adatok
Jegyzőkönyv 2 Beágyazott adatok PPP azonosítója
Információ változó (0 vagy több) datagram
Párnázás változó (0 vagy több) opcionális párnázás
Keretellenőrzési sorrend 2 keret ellenőrző összeg
Zászló 1 0x7E, kihagyva az egymást követő PPP csomagoknál

Ha mindkét társ elfogadja a Cím mező és a Vezérlőmező tömörítését az LCP során, akkor ezek a mezők kimaradnak. Hasonlóképpen, ha mindkét társ elfogadja a Protokoll mező tömörítését, akkor a 0x00 bájt elhagyható.

A Protokoll mező a hasznos terhelés csomag típusát jelzi: 0xC021 LCP -hez, 0x80xy különböző NCP -khez , 0x0021 IP -hez, 0x0029 AppleTalk, 0x002B IPX -hez, 0x003D Multilinkhez, 0x003F NetBIOS -hoz, 0x00FD MPPC és MPPE stb. és nem tartalmazhat általános 3. réteg adatokat, ellentétben az EtherType -vel .

Az Információ mező tartalmazza a PPP hasznos terhet; változó hosszúságú, egyeztetett maximummal, amelyet Maximum Transmission Unit -nak hívnak . Alapértelmezés szerint a maximális 1500 oktett . Lehet, hogy párnázott a sebességváltón; ha egy adott protokollra vonatkozó információ kitölthető, akkor ennek a protokollnak lehetővé kell tennie az információk megkülönböztetését a kitöltéstől.

Egységbezárás

A PPP keretek egy alsó rétegű protokollba vannak ágyazva, amely keretet biztosít, és más funkciókat is elláthat, például ellenőrző összeget az átviteli hibák észlelésére. A soros kapcsolatok PPP -jét általában az IETF RFC 1662 által leírt HDLC -hez hasonló keretbe foglalják .

Név Bájtok száma Leírás
Zászló 1 jelzi a keret elejét vagy végét
Cím 1 sugárzási cím
Ellenőrzés 1 vezérlő bájt
Jegyzőkönyv 1 vagy 2 vagy 3 l információs mezőben
Információ változó (0 vagy több) datagram
Párnázás változó (0 vagy több) opcionális párnázás
FCS 2 (vagy 4) hibaellenőrzés

A Flag mező akkor jelenik meg, ha HDP-szerű keretezésű PPP-t használ.

A Cím és Vezérlő mezők mindig hex FF ("minden állomás") és hex 03 ("számozatlan információ") értékkel rendelkeznek, és kihagyhatók, ha a PPP LCP cím-és-vezérlőmező-tömörítés (ACFC) tárgyalása megtörténik .

A keretellenőrzési szekvencia (FCS) mező határozza meg, hogy az egyes keretek hibásak -e. Tartalmaz egy ellenőrző összeget, amely a keret felett van kiszámítva, hogy alapvető védelmet nyújtson az átviteli hibák ellen. Ez egy olyan CRC kód, amely hasonló a másik két rétegű protokollhiba -védelmi rendszerhez, például az Ethernetben használthoz. Az RFC 1662 szerint 16 bit (2 bájt) vagy 32 bit (4 bájt) lehet (alapértelmezés szerint 16 bit - polinom x 16 + x 12 + x 5 + 1).

Az FCS az üzenet beágyazása után a Cím, Vezérlés, Protokoll, Információ és kitöltés mezőkön keresztül kerül kiszámításra.

Vonal aktiválás és fázisok

Link Halott
Ez a fázis akkor következik be, amikor a kapcsolat meghibásodik, vagy az egyik oldalt felszólították a kapcsolat bontására (pl. A felhasználó befejezte a betárcsázási kapcsolatot).
Link létrehozásának szakasza
Ez a fázis a Link Control Protocol egyeztetési kísérlete. Ha sikeres, a vezérlés vagy a hitelesítési fázisba, vagy a hálózati réteg protokoll fázisába kerül, attól függően, hogy kívánja-e a hitelesítést.
Hitelesítési fázis
Ez a fázis nem kötelező. Lehetővé teszi, hogy a felek hitelesítsék egymást, mielőtt létrejön a kapcsolat. Ha sikeres, a vezérlés a hálózati réteg protokoll fázisába megy.
Hálózati réteg protokoll fázis
Ebben a fázisban hívják meg a kívánt protokollok hálózati vezérlő protokolljait. Például az IPCP -t használják az IP -szolgáltatás vonalon keresztüli létrehozásához. Ebben a fázisban történik az összes olyan protokoll adatátvitele is, amelyek sikeresen elindultak a hálózati vezérlőprotokolljukkal. Ebben a fázisban a hálózati protokollok lezárása is előfordul.
Kapcsolat lezárásának szakasza
Ez a fázis lezárja ezt a kapcsolatot. Ez akkor fordulhat elő, ha hitelesítési hiba történik, ha annyi ellenőrzőösszeg -hiba van, hogy a két fél úgy dönt, hogy automatikusan lebontja a hivatkozást, ha a kapcsolat hirtelen meghibásodik, vagy ha a felhasználó úgy dönt, hogy leállítja a kapcsolatot.

Több linken keresztül

Multilink PPP

Multilink PPP (is nevezik MLPPP , MP , MPPP , MLP , vagy Multilink) eljárást biztosít terjed forgalom több különálló PPP kapcsolatok. Ezt az RFC 1990 határozza meg. Használható például otthoni számítógép csatlakoztatásához egy internetszolgáltatóhoz két hagyományos 56k -os modem használatával, vagy egy vállalat két bérelt vonalon keresztül történő csatlakoztatásához.

Egyetlen PPP vonalon a keretek nem érkezhetnek sorba, de ez lehetséges, ha a kereteket több PPP -kapcsolat között osztják fel. Ezért a Multilink PPP -nek számoznia kell a töredékeket, hogy megérkezésükkor ismét a megfelelő sorrendben legyenek.

A Multilink PPP egy példa a link -aggregációs technológiára. A Cisco IOS 11.1 -es és újabb verziója támogatja a Multilink PPP -t.

Többosztályú PPP

A PPP segítségével nem lehet egyszerre több különböző PPP kapcsolatot létrehozni egyetlen linken keresztül.

Ez a Multilink PPP esetében sem lehetséges. A Multilink PPP összefüggő számokat használ a csomag összes töredékéhez, és ennek következtében nem lehet felfüggeszteni az egyik csomag töredékeinek küldését egy másik csomag küldése érdekében. Ez megakadályozza, hogy a Multilink PPP többször fusson ugyanazon linkeken.

A Multiclass PPP egyfajta Multilink PPP, ahol a forgalom minden "osztálya" külön sorszámteret és újratelepítési puffert használ. A többosztályú PPP -t az RFC 2686 határozza meg

Alagutak

Egyszerűsített OSI protokoll verem egy példa SSH +PPP alagúthoz
Alkalmazás FTP SMTP HTTP … DNS …
Szállítás TCP UDP
Hálózat IP
Adat link PPP
Alkalmazás SSH
Szállítás TCP
Hálózat IP
Adat link Ethernet ATM
Fizikai Kábelek, hubok és így tovább

Származott protokollok

A PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol) a PPP egyik formája két gazdagép között GRE- n keresztül titkosítás ( MPPE ) és tömörítés ( MPPC ) használatával.

2. réteg protokollként az alagút mindkét vége között

Számos protokoll használható az adatok IP -hálózatokon keresztül történő alagutakhoz . Néhányuk, például az SSL , az SSH vagy az L2TP virtuális hálózati interfészeket hoz létre, és az alagút végpontok közötti közvetlen fizikai kapcsolatok benyomását kelti. Például egy Linux gépen ezeket az interfészeket tun0 -nak vagy ppp0 -nak hívnák .

Mivel az alagútban csak két végpont található, az alagút pont-pont kapcsolat, a PPP pedig természetes választás adatkapcsolati réteg protokollként a virtuális hálózati interfészek között. A PPP IP -címeket rendelhet ezekhez a virtuális interfészekhez, és ezek az IP -címek használhatók például az alagút mindkét oldalán lévő hálózatok közötti útvonalhoz.

Az alagútmódban lévő IPsec nem hoz létre virtuális fizikai interfészeket az alagút végén, mivel az alagutat közvetlenül a TCP/IP verem kezeli. Ezen interfészek biztosítására L2TP használható, ezt a technikát L2TP/IPsec -nek hívják. A PPP ebben az esetben is IP -címeket biztosít az alagút szélére.

IETF szabványok

A PPP-t az RFC 1661 (The Point-to-Point Protocol, 1994. július) határozza meg. Az RFC 1547 (Requirements for a Internet Standard Point-to-Point Protocol, 1993. december) történelmi információkat nyújt a PPP szükségességéről és fejlesztéséről. Egy sor kapcsolódó RFC-t írtak annak meghatározására, hogy a különféle hálózati vezérlőprotokollok-köztük a TCP/IP , a DECnet , az AppleTalk , az IPX és mások- hogyan működnek együtt a PPP-vel.

  • RFC  1332 , A PPP Internet Protocol Control Protocol (IPCP)
  • RFC  1661 , 51. szabvány, Pont-pont protokoll (PPP)
  • RFC  1662 , Standard 51, PPP HDLC-szerű keretezésben
  • RFC  1962 , PPP Compression Control Protocol (CCP)
  • RFC  1963 , PPP soros adatátviteli protokoll
  • RFC  1877 , PPP Internet Protocol Control Protocol kiterjesztések a névszerver címekhez
  • RFC  1990 , The PPP Multilink Protocol (MP)
  • RFC  1994 , PPP Challenge Handshake Authentication Protocol (CHAP)
  • RFC  2153 , Információs, PPP szállítói bővítmények
  • RFC  2284 , PPP kiterjeszthető hitelesítési protokoll (EAP)
  • RFC  2364 , PPP ATM -en keresztül
  • RFC  2516 , PPP Etherneten keresztül
  • RFC  2615 , PPP a SONET/SDH -n
  • RFC  2686 , A többosztályos kiterjesztés a többlinkes PPP-re
  • RFC  2687 , javasolt szabvány, PPP valós idejű, HDLC-szerű keretben
  • RFC  5072 , IP 6. verzió PPP -n keresztül
  • RFC  5172 , Tárgyalás az IPv6 Datagram tömörítéshez IPv6 Control Protocol használatával
  • RFC  6361 , PPP Sok hivatkozás transzparens összekapcsolása ( TRILL ) protokollvezérlő protokoll

További tervezetek:

Lásd még

Hivatkozások