Лекция 10. HDLC и PPP – протоколы управления каналом

Для создания надежного механизма передачи данных между двумя станциями необходимо определить протокол, который позволит принимать и передавать различные данные по каналам связи. Протоколы представляют собой просто набор условий (правил), которые регламентируют формат и процедуры обмена информацией между двумя или несколькими независимыми устройствами или процессами. Протокол имеет три важнейших элемента: синтаксис, семантику и синхронизацию. Синтаксис протокола определяет поля; например, может быть 16-байтовое поле для адресов, 32-байтовое поле для контрольных сумм и 512 байт на пакет. Семантика протокола придает этим полям значение: например, если адресное поле состоит из всех адресов, это «широковещательный» пакет. Синхронизация – количество битов в секунду – это скорость передачи данных. Она важна не только на самых низких уровнях протокола, но и на высших.

Протокол канального уровня обеспечивает следующие функции:

Управление передачей данных через физический канал организованный на первом уровне;

Проверка информационного канала;

Формирование кадра, т. е. окаймление передаваемых данных служеб- ными символами данного уровня;

Контроль данных;

Обеспечение прозрачности информационного канала;

Управление каналом передачи данных.

Данный протокол занимает второй уровень в многоуровневой организации управления сетью.

Обзор протокола HDLC. HDLC (High-Level Data Link Control) – протокол высокоуровнего управления каналом передачи данных, канального уровня (бит-ориентированный) модели ISO и является базовым для построения других протоколов канального уровня (SDLC, LAP, LAPB, LAPD, LAPX и LLC).

Основные принципы работы протокола HDLC: режим логического соединения, контроль искаженных и потерянных кадров с помощью метода скользящего окна, управление потоком кадров с помощью команд RNR (приемник не готов) и RR (приемник готов).

Существует три типа станций HDLC.

Первичная станция (ведущая) управляет звеном передачи данных (каналом). Несет ответственность за организацию потоков передаваемых данных и восстановление работоспособности звена передачи данных. Эта станция передает кадры команд вторичным станциям, подключенным к каналу. В свою очередь она получает кадры ответа от этих станций. Если канал является многоточечным, главная станция отвечает за поддержку отдельного сеанса связи с каждой станцией, подключенной к каналу.

Вторичная станция (ведомая) работает как зависимая по отношению к первичной станции (ведущей). Она реагирует на команды, получаемые от первичной станции, в виде ответов. Поддерживает только один сеанс, а именно только с первичной станцией. Вторичная станция не отвечает за управление каналом.

Комбинированная станция сочетает в себе одновременно функции первичной и вторичной станции. Передает как команды, так и ответы и получает команды и ответы от другой комбинированной станции, с которой поддерживает сеанс.

Три логических состояния, в которых могут находиться станции в процессе взаимодействия друг с другом.

Состояние логического разъединения (LDS). В этом состоянии станция не может вести передачу или принимать информацию. Если вторичная станция находится в нормальном режиме разъединения (NDM), она может принять кадр только после получения явного разрешения на это от первичной станции. Если станция находится в асинхронном режиме разъединения (ADM), вторичная станция может инициировать передачу без получения на это явного разрешения, но кадр должен быть единственным кадром, который указывает статус первичной станции. Условиями перехода в состояние LDS могут быть начальное или повторное (после кратковременного отключения) включение источника питания; ручное управление установлением в исходное состояние логических цепей различных устройств станции и определяется на основе принятых системных соглашений.

Состояние инициализации (IS). Это состояние используется для передачи управления на удаленную вторичную /комбинированную станцию, ее коррекции в случае необходимости, а также для обмена параметрами между удаленными станциями в звене передачи данных, используемыми в состоянии передачи информации.

Состояние передачи информации (ITS). Вторичной, первичной и комбинированным станциям разрешается вести передачу и принимать информацию пользователя. В этом состоянии станция может находиться в режимах NRM, ARM и ABM, которые описаны ниже.

HDLC обеспечивает следующие три режима передачи:

– режим нормальной ответной реакции (NRM). При этом вторичные узлы не могут иметь связи с первичным узлом до тех пор, пока первичный узел не даст разрешения;

– режим асинхронной ответной реакции (ARM). Этот режим передачи позволяет вторичным узлам инициировать связь с первичным узлом без получения разрешения;

– асинхронный сбалансированный режим (ABM). В режиме АВМ появляется «комбинированный» узел, который, в зависимости от ситуации, может действовать как первичный или как вторичный узел.

На канальном уровне используется термин кадр для обозначения независимого объекта данных, передаваемого от одной станции к другой. Кадр в протоколе HDLC имеет структуру, представленную на рисунке 10.1.

N(S) – порядковый номер передаваемого кадра, N(R) – порядковый номер принимаемого кадра, P/F – бит опроса / окончания

Рисунок 10.1 – Формат кадра и управляющего поля HDLC

Бит-ориентированный протокол предусматривает передачу информацию в виде потока битов, не разделяемых на байты. Поэтому для разделения кадров используются специальные последовательности – флаги.

Все кадры должны начинаться и заканчиваться полями флага «01111110». Станции, подключенные к каналу, постоянно контролируют двоичную последовательность флага. Флаги могут постоянно передаваться по каналу между кадрами HDLC. Для индексации исключительной ситуации в канале могут быть посланы семь подряд идущих единиц. Пятнадцать или большее число единиц поддерживают канал в состоянии покоя. Если принимающая станция обнаружит последовательность битов, не являющихся флагом, она тем самым уведомляется о начале кадра, об исключительной (с аварийным завершением) ситуации или ситуации покоя канала. При обнаружении следующей флаговой последовательности станция будет знать, что поступил полный кадр.

Адресное поле определяет первичную или вторичную станции, участвующие в передаче конкретного кадра. Каждой станции присваивается уникальный адрес. В несбалансированной системе адресные поля в командах и ответах содержат адрес вторичной станции. В сбалансированных конфигурациях командный кадр содержит адрес получателя, а кадр ответа содержит адрес передающей станции.

Управляющее поле задает тип команды или ответа, а так же порядковые номера, используемые для отчетности о прохождении данных в канале между первичной и вторичной станциями. Формат и содержание управляющего поля (рис. 1) определяют кадры трех типов: информационные (I), супервизорные (S) и ненумерованные (U).

Информационный формат (I – формат) используется для передачи данных конечных пользователей между двумя станциями.

Супервизорный формат (S – формат) выполняет управляющие функции: подтверждение (квитирование) кадров, запрос на повторную передачу кадров и запрос на временную задержку передачи кадров. Фактическое использование супервизорного кадра зависит от режима работы станции (режим нормального ответа, асинхронный сбалансированный режим, асинхронный режим ответа).

Ненумерованный формат (U – формат) также используется для целей управления: инициализации или разъединения, тестирования, сброса и идентификации станции и т.д. Конкретный тип команды и ответа зависит от класса процедуры HDLC.

Информационное поле содержит действительные данные пользователя. Информационное поле имеется только в кадре информационного формата. Его нет в кадре супервизорного или ненумерованного формата. [Примечание: кадры «UI – ненумерованная информация» и «FRMR – Неприем кадра» ненумерованного формата имеют информационное поле].

Поле CRC (контрольная последовательность кадра) используется для обнаружения ошибок передачи между двумя станциями. Передающая станция осуществляет вычисления над потоком данных пользователя, и результат этого вычисления включается в кадр в качестве поля CRC. В свою очередь, принимающая станция производит аналогичные вычисления и сравнивает полученный результат с полем CRC. Если имеет место совпадение, велика вероятность того, что передача произошла без ошибок. В случае несовпадения, возможно, имела место ошибка передачи, и принимающая станция посылает отрицательное подтверждение, означающее, что необходимо повторить передачу кадра. Вычисление CRC называется циклическим контролем по избыточности и использует некоторый производящий полином в соответствии с рекомендацией МККТТ V.41. Этот метод позволяет обнаруживать всевозможные кортежи ошибок длиной не более 16 разрядов, вызываемые одиночной ошибкой, а также 99,9984% всевозможных более длинных кортежей ошибок.

Сегодня протокол HDLC на выделенных каналах вытеснил протокол «точка – точка», Point-to-Point Protocol, PPP.

Дело в том, что одна из основных функций протокола HDLC – это восстановление искаженных и утерянных кадров. Действительно, применение протокола HDLC обеспечивает снижение вероятности искажения бита (BER) с 10 -3 , что характерно для территориальных аналоговых каналов, до 10 -9.

Однако сегодня популярны цифровые каналы, которые и без внешних процедур восстановления кадров обладают высоким качеством (величина BER составляет10 -8 – 10 -9). Для работы по такому каналу восстановительные функции протокола HDLC не нужны. При передаче по аналоговым выделенным каналам современные модемы сами применяют протоколы семейства HDLC. Поэтому использование HDLC на уровне маршрутизатора или моста становится неоправданным.

Протокол PPP. Протокол PPP стал фактическим стандартом для глобальных линий связи при соединении удаленных клиентов с серверами и для образования соединений между маршрутизаторами в корпоративной сети. При разработке протокола PPP за основу был взят формат кадров HDLC и дополнен собственными полями. Поля протокола PPP вложены в поле данных кадра HDLC. Позже были разработаны стандарты, использующие вложение кадра PPP в кадры Frame relay и других протоколов глобальных сетей.

Основное отличие РРР от других протоколов канального уровня состоит в том, что он добивается согласованной работы различных устройств с помощью переговорной процедуры, во время которой передаются различные параметры, такие как качество линии, протокол аутентификации и инкапсулируемые протоколы сетевого уровня. Переговорная процедура происходит во время установления соединения.

Протокол РРР основан на четырех принципах: переговорное принятие параметров соединения, многопротокольная поддержка, расширяемость протокола, независимость от глобальных служб.

Переговорное принятие параметров соединения. В корпоративной сети конечные системы часто отличаются размерами буферов для временного хранения пакетов, ограничениями на размер пакета, списком поддерживаемых протоколов сетевого уровня. Физическая линия, связывающая конечные устройства, может варьироваться от низкоскоростной аналоговой линии до высокоскоростной цифровой линии с различными уровнями качества обслуживания. Чтобы справиться со всеми возможными ситуациями, в протоколе РРР имеется набор стандартных установок, действующих по умолчанию и учитывающих все стандартные конфигурации. При установлении соединения два взаимодействующих устройства для нахождения взаимо- понимания пытаются сначала использовать эти установки. Каждый конечный узел описывает свои возможности и требования. Затем на основании этой информации принимаются параметры соединения, устраивающие обе стороны, в которые входят форматы инкапсуляции данных, размеры пакетов, качество линии и процедура аутентификации.

Протокол, в соответствии с которым принимаются параметры соединения, называется протоколом управления связью (LCP). Протокол, который позволяет конечным узлам договориться о том, какие сетевые протоколы будут передаваться в установленном соединении, называется протоколом управления сетевым уровнем (NCP). Внутри одного РРР-соедине- ния могут передаваться потоки данных различных сетевых протоколов.

Одним из важных параметров РРР-соединения является режим аутентификации. Для целей аутентификации РРР предлагает по умолчанию протокол РАР, передающий пароль по линии связи в открытом виде, или протокол CHAP, не передающий пароль по линии связи и поэтому обеспечивающий большую безопасность сети. Пользователям также разрешается добавлять и новые алгоритмы аутентификации. Дисциплина выбора алгоритмов компрессии заголовка и данных аналогична.

Многопротокольная поддержка – способность протокола РРР поддержи- вать несколько протоколов сетевого уровня – обусловила распространение РРР как стандарта де-факто. РРР работает со многими протоколами сетевого уровня, включая IP, Novell IPX, AppleTalk, DECnet, XNS, Banyan VINES и OSI, а также протоколами канального уровня локальной сети. Больше всего параметров устанавливается для протокола IP – IP-адрес узла, IP-адрес серверов DNS, использование компрессии заголовка IP-пакета и т. д.

Расширяемость протокола. Под расширяемостью понимается как возможность включения новых протоколов в стек РРР, так и возможность использования собственных протоколов пользователей вместо рекомендуемых в РРР по умолчанию. Это позволяет наилучшим образом настроить РРР для каждой конкретной ситуации.

Независимость от глобальных служб. Начальная версия РРР работала только с кадрами HDLC. Теперь в стек РРР добавлены спецификации, позволяющие использовать РРР в любой технологии глобальных сетей, например ISDN, Frame relay, Х.25, Sonet и HDLC.

Возникает вопрос – каким образом два устройства, ведущих переговоры по протоколу РРР, узнают о тех параметрах, которые они предлагают своему партнеру? Обычно у реализации протокола РРР есть некоторый набор параметров по умолчанию, которые и используются в переговорах. Тем не менее, каждое устройство (и программа, реализующая протокол РРР в операционной системе компьютера) позволяет администратору изменить параметры по умолчанию, а также задать параметры, которые не входят в стандартный набор. Например, IP-адрес для удаленного узла отсутствует в параметрах по умолчанию, но администратор может задать его для сервера удаленного доступа, после чего сервер будет предлагать его удаленному узлу.

Хотя протокол РРР и работает с кадром HDLC, но в нем отсутствуют процедуры контроля кадров и управления потоком протокола HDLC. Поэтому в РРР используется только один тип кадра HDLC – ненумерованный информационный. В поле управления такого кадра всегда содержится величина 03. Для исправления очень редких ошибок, возникающих в канале, необходимы протоколы верхних уровней – TCP, SPX, NetBUEl, NCP и т. п.

Одной из возможностей протокола РРР является использование нескольких физических линий для образования одного логического канала, так называемый транкинг каналов (общий логический канал может состоять из каналов разной физической природы. Например, один канал может быть образован в телефонной сети, а другой может являться виртуальным коммутируемым каналов сети frame relay). Эту возможность реализует дополнительный протокол, который носит название MLPPP (Multi Link РРР). Многие производители поддерживают такое свойство в своих маршрутизаторах и серверах удаленного доступа фирменным способом. Использование стандартного способа всегда лучше, так как он гарантирует совместимость оборудования разных производителей.

Основная литература: 2

Дополнительная литература: 7

Контрольные вопросы:

1. Для чего нужны протоколы управления каналом?

2. Какие функции обеспечивает протокол канального уровня?

3. Каковы основные принципы работы протокола HDLC?

4. Каковы основные принципы работы протокола РРР?

5. В чем отличие протоколов HDLC и РРР?

PPP (сетевой протокол)

PPP (англ. Point-to-Point Protocol ) - двухточечный протокол канального уровня (Data Link) сетевой модели OSI . Обычно используется для установления прямой связи между двумя узлами сети, причем он может обеспечить аутентификацию соединения, шифрование (с использованием ECP, RFC 1968) и сжатие данных. Используется на многих типах физических сетей: нуль-модемный кабель, телефонная линия, сотовая связь и т. д.

Часто встречаются подвиды протокола PPP такие, как Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE), используемый для подключения по Ethernet, и иногда через DSL; и Point-to-Point Protocol over ATM (PPPoA), который используется для подключения по ATM Adaptation Layer 5 (AAL5), который является основной альтернативой PPPoE для DSL .

PPP представляет собой целое семейство протоколов: протокол управления линией связи (LCP), протокол управления сетью (NCP), протоколы аутентификации (PAP , CHAP), многоканальный протокол PPP (MLPPP).

Основные характеристики

PPP протокол был разработан на основе HDLC и дополнен некоторыми возможностями, которые до этого встречались только в проприетарных протоколах.

Автоматическая настройка

После того, как соединение было установлено, поверх него может быть настроена дополнительная сеть. Обычно, используется Internet Protocol Control Protocol (IPCP), хотя Internetwork Packet Exchange Control Protocol (IPXCP) и AppleTalk Control Protocol (ATCP) были когда-то популярны. Internet Protocol Version 6 Control Protocol (IPv6CP) получит большее распространение в будущем, когда IPv6 заменит IPv4 как основной протокол сетевого уровня.

Многопротокольная поддержка

PPP позволяет работать нескольким протоколам сетевого уровня на одном канале связи. Другими словами, внутри одного PPP-соединения могут передаваться потоки данных различных сетевых протоколов ( , Novell IPX и т. д.), а также данные протоколов канального уровня локальной сети. Для каждого сетевого протокола используется Network Control Protocol (NCP) который его конфигурирует (согласовывает некоторые параметры протокола).

Обнаружение закольцованных связей

PPP обнаруживает закольцованные связи, используя особенность, включающую magic numbers. Когда узел отправляет PPP LCP сообщения, они могут включать в себя магическое число. Если линия закольцована, узел получает сообщение LCP с его собственным магическим числом вместо получения сообщения с магическим числом клиента.

Наиболее важные особенности

• Link Control Protocol устанавливает и завершает соединения, позволяя узлам определять настройки соединения. Также он поддерживает и байто-, и бито-ориентированные кодировки.
• Network Control Protocol используется для определения настроек сетевого уровня, таких как сетевой адрес или настройки сжатия, после того как соединение было установлено.

Конфигурационные опции PPP

Так как в PPP входит LCP протокол, то можно управлять следующими LCP параметрами:

• Аутентификация . RFC 1994 описывает Challenge Handshake Authentication Protocol (CHAP), который является предпочтительным для проведения аутентификации в PPP, хотя Password Authentication Protocol (PAP) иногда еще используется. Другим вариантом для аутентификации является Extensible Authentication Protocol (EAP).
• Сжатие . Эффективно увеличивает пропускную способность PPP соединения, за счет сжатия данных в кадре. Наиболее известными алгоритмами сжатия PPP кадров являются Stacker и Predictor.
• Обнаружение ошибок . Включает Quality-Protocol и помогает выявить петли обратной связи посредством Magic Numbers RFC 1661 .
• Многоканальность . Multilink PPP (MLPPP, MPPP, MLP) предоставляет методы для распространения трафика через несколько физических каналов, имея одно логическое соединение. Этот вариант позволяет расширить пропускную способность и обеспечивает балансировку нагрузки.

PPP кадр

Каждый кадр PPP всегда начинается и завершается флагом 0x7E. Затем следует байт адреса и байт управления, которые тоже всегда равны 0xFF и 0x03 соответственно. В связи с вероятностью совпадения байтов внутри блока данных с зарезервированными флагами, существует система автоматической корректировки «проблемных» данных с последующим восстановлением.

Поля «Флаг», «Адрес» и «Управление» (заголовок кадра HDLC) могут быть опущены и не передаваться, но это если PPP в процессе конфигурирования (используя LCP), договорится об этом. Если PPP инкапсулирован в L2TP -пакеты, то поле «Флаг» не передается.

Тип кадра данных в PPP

Поле «Данные», PPP кадра, в свою очередь разбиты ещё на два поля: флаг протокола (который определяет тип данных до конца кадра), и сами данные.

• Флаги протокола от 0x0XXX до 0x3XXX идентифицируют протоколы сетевого уровня. Например, популярному протоколу соответствует флаг 0x0021, а Novell IPX - 002B.
• Флаги протокола от 0x4XXX до 0x7XXX идентифицируют протоколы с низким уровнем трафика.
• Флаги протокола от 0x8XXX до 0xBXXX идентифицируют протокол управления сетью (NCP).
• Флаги протокола от 0xCXXX до 0xEXXX идентифицируют управляющие протоколы. Например, 0xC021 обозначает, что кадр содержит данные протокола управления соединением LCP .

Активации канала PPP и его фазы

Фазы PPP по RFC 1661 указаны ниже:

• Link Dead . Эта фаза наступает, когда связь нарушена, либо одна из сторон указала не подключаться (например, пользователь завершил модемное соединение.)
• Link Establishment Phase . В данной фазе проводится настройка Link Control. Если настройка была успешной, управление переходит в фазу аутентификации, либо в фазу Network-Layer Protocol, в зависимости от того, требуется ли аутентификация.
• Authentication Phase . Данная фаза является необязательной. Она позволяет сторонам проверить друг друга перед установкой соединения. Если проверка успешна, управление переходит в фазу Network-Layer Protocol.
• Network-Layer Protocol Phase . В данной фазе вызывается NCP для желаемого протокола. Например, IPCP используется для установки IP сервисов. Передача данных по всем успешно установленным протоколам также проходит в этой фазе. Закрытие сетевых протоколов тоже включается в данную фазу.
• Link Termination Phase . Эта фаза закрывает соединение. Она вызывается в случае ошибок аутентификации, если было настолько много ошибок контрольных сумм, что обе стороны решили закрыть соединение, если соединение неожиданно оборвалось, либо если пользователь отключился. Данная фаза пытается закрыть все настолько аккуратно, насколько возможно в данных обстоятельствах.

Документы RFC

Протокол PPP определен в RFC 1661 (The Point-to-Point Protocol, июль 1994). Ряд соответствующих RFC, были написаны чтобы определить, как различные сетевые протоколы, включая TCP/IP , DECnet, AppleTalk , IPX и другие, работают с PPP.

• RFC 1661 , Standard 51, Протокол точка-точка (PPP)
• RFC 1662 , Standard 51, Использование HDLC в разработке PPP
• RFC 5072 , IPv6 и PPP

Примечания

См. также

• PLIP (англ.) русск.

Ошибка 734: Протокол управления PPP-связью был прерван.

Описание ошибки 734

Ошибка 734 появляется при попытке подключения по высокоскоростному подключению PPP. Ошибка появляется в следствии неправильно настроенного подключения. Обычно проблема возникает по причине того, что провайдер не использует шифрование, а настройки Вашего подключения, его требуют.

Устранение ошибки 734

Давайте попробуем устранить ошибку 734 на примере Windows 7 или 8. Для этого вам нужно попасть в. Это можно сделать несколькими способами, но мы пойдем к нему через «Панель управления» . Для того чтобы ее открыть, нажмите сочетание клавиш + и в открывшемся окне введите команду control .

Далее нажмите кнопку в окне или кнопку на клавиатуре. Перед вами откроется окно «Панели управления». Если вы его открыли впервые, тогда переключите вид на «Крупные значки». Это позволит быстрее найти нужный апплет. Хотя это личное дело каждого — кто как привык. Итак перед нами куча значков панели, и мы ищем среди них «Центр управления сетями и общим доступом» и открываем его.

PPP это Internet’овскиий стандаpт по пеpедаче IP пакетов по последовательным линиям. PPP поддеpживает синхpонными и асинхpонными линиями. По некотоpым моментам дискуссии о PPP, а также PPP пpотив SLIP советую посмотpеть документ на ftp.uu.net:vendor/MorningStar/papers/sug91-cheapIP.ps.Z (paper) и sug91-cheapIP.shar.Z (overhead projector slides)

2.2 PPP features which may or may not be present

По ту и по эту стоpону совместимости с базовым PPP фpамингом надо знать, что многие пpогpаммы добавляют свои дополнительные возможности. Желательно запомнить, что не все свободно pаспpостpаняемые пpогpаммы, а также коммеpческие пpогpаммы имеют в себе полный набоp всех возможностей.
Demand dial (дозвон по запpосу) Подключение PPP интеpфейса и набоp тел. номеpа по пpиходу пакета. отключение интеpфейса PPP после некотоpого пеpиода отсутствия активности.
Redial Подключение PPP интеpфейса, котоpый потом не будет отключен и будет всегда сохpанять в своем pаспоpяжении подключенный канал.
Campling (см. Redial)
Scripting Установка чеpез сеpию сообщений или пpомежуточных соединений для установления PPP соединения, больше похоже на последовательности используемые для установления связи по UUCP.
Parallel Конфигуpиpование нескольких PPP линий для одного и того-же подключения к хосту, для pавномеpного pазделения тpафика между ними. (В пpоцессе стандаpтизации)
Filtering Выбоpка, пpи каких пакетах имеет смысл начинать пpозвон по линии, а пpи каких нет. Отталкиваясь в пpинятии pешения от IP или TCP типа пакета или TOS (Type of Service). К пpимеpу, игноpиpовать все ICMP пакеты.
Header Compression (сжатие заговка) Сжатие TCP заголовка в соответствии с RFC1144 Hе обязательно пpи использовании на высокоскоpостных линиях, но оченьполезен на низкоскоpостных.
Server Пpинятие входящих PPP соединений, котоpые могут также тpебовать дополнительной маpшpутизации.
Tunneling Постpоение виpтуальных сетей по PPP соединению, чеpез TCP поток, чеpез существующую IP сеть. (Build a virtual network over a PPP link across a TCP stream through an existing IP network.)
Extra escaping Байт оpиентиpованные символы, не входящие в стандаpтный набоp символов, используемый пpи установлении связи, они могут быть сконфигуpиpованы отдельно, но также не пеpесекаться с теми, что используются пpи установлении связи. (Byte-stuffing characters outside the negotiated asyncmap, configurable in advance but not negotiable.)

2.3 PPP glossary

Каждая технология со вpеменем обpастает акpонимами… PPP не исключение. т.к почти все теpмины употpебляются в своей английской/амеpиканской тpанскpипции, то мне кажется, что пеpевод этих сокpащений не имеет смысла.
ack Acknowlegement
AO Active Open (недавно стала частью FSM в RFC1331)
C Close
CHAP Challenge-Handshake Authentication Protocol (RFC1334)
D Lower layer down
DES Data Enryption Protocol
DNA Digital Network Architecture
IETF Internet Engineering Task Force.
IP Internet Protocol
IPCP IP Control Protocol.
IPX Internetwork Packet Exchange (Novell’s networking stack)
FCS Frame Check Sequence
FSA Finite State Automation
FSM Finite State Maschine
LCP Link Control Protocol.
LQR Link Quality Report.
MD4 MD4 digital signature algorithm
MD5 MD5 digital signature algorithm
MRU Maximum Receive Unit
MTU Maximum Transmission Unit
nak Negative Acknowledgement
NCP Network Control Protocol.
NRZ Non-Return to Zero bit encoding. (SYNC ppp default because of availability)
NRZI Non-Return to Zero Inverted bit encoding. (SYNC ppp preferred alternative to NRZ)
OSI Open Systems Interconnect
PAP Password Authentication Protocol (RFC1334)
PDU Protocol Data Unit (тоже что packet)
PO Passive open
PPP Point to Point Protocol (RFC1548 /RFC1549,1332,1333,1334,1551,1376,1377,1378)
RCA Receive Configure-Ack
RCJ Receive Code-Reject
RCN Receive Configure-Nak or -Reject
RCR+ Receive good Configure-Request
RER Receive Echo-Request
RFC Request for Comments (internet standard)
RTA Receive Terminate-Ack
RTR Receive Terminate-Request
RUC Receive unknown code
sca Send Configure-Ack
scj Send Code-Reject
scn Send Configure-Nak or -Reject
scr Send Configure-Request
ser Send Echo-Reply
sta Send Terminate-Ack
str Send Terminate-Request
ST-II Stream Protocol
TO+ Timeout with counter > 0
TO- Timeout with counter expired
VJ Van Jacobson (RFC1144 header compression algorithm)
XNS Xerox Network Services
Общая инфоpмация

Point-to-Point Protocol (PPP) pазpаботан для pазpешения пpоблем связанных с недостаточным количеством стандаpтных сpедств инкапсуляции пpотоколов вида «point-to-point IP». Ко всему пpочему PPP был также pазpаботан для упpощения выдачи и упpавления IP адpесами, асинхpонной и bit-oriented синхpонной инкапсуляцией, смешивания сетевых пpотоколов(network protocol multiplexing), конфигуpиpования и тестиpования качества связи, обнаpужения ошибок и опциями для установления таких особеностей сетевого уpовня как настpойка адpесов и установка сжатия данных. Для поддеpжки выше пеpечисленных качеств, PPP должен пpедоставлять упpавление по pасшиpенному Link Control Protocol (LCP) и семейству пpотоколов Network Control Protocols (NCPs) котоpые используются для установления паpаметpов связи. Hа сегодняшний день PPP поддеpживает не только IP, но и дpугие пpотоколы, включая IPX и DECNet.

PPP Components

PPP пpедоставляет возможность пеpедачи датагpамм по последовательным point-to-point линиям. Он имеет 3 компоненты:

* Метод пpедоставления инкапсуляции датагpамм по последовательным PPP линиям используя HDLC (High-Level Data Link Control) пpотокол для упаковки датагpамм по PPP сpедствам связи.
* Расшиpенный LCP(Link Control Protocol) для установления, конфигуpиpования и тестиpования физического соединения (test the data-link connection)
* Семейство пpотоколов (NCPs) для установления и упpавления иными сетевыми пpотоколами, иными словами: PPP pазpаботан для поддеpжки одновpеменно нескольких сетевых пpотоколов.

General Operation

В момент установления связи чеpез PPP соединение, PPP дpайвеp вначале шлет пакеты LCP для конфигуpиpования и (возможно) тестиpования линии связи. После того как связь и дополнительные возможности будут установлены как надо посpедством LCP, PPP дpайвеp посылает NCP фpеймы для изменения и/или настpойки одного или более сетевых пpотоколов. Когда этот пpоцесс закончиться, то сетевые пакеты получают возможность быть пеpеданными чеpез установленное соединение. Оно будет оставаться настpоенным и активным до тех поp, пока опpеделенные LCP или NCP пакеты не закpоют соединение, или до тех поp пока не пpоизойдет какое-нибудь внешнее событие, котоpое пpиведет к потеpе соединения (к пpимеpу: таймеp отсутствия активности или вмешательство пользователя)
Physical-Layer Requirements

PPP адаптиpован для pаботы с любым DTE/DCE интеpфейсом, включая EIA/TIA-232-C (RS-232), EIA/TIA-422-C(RS-422), EIA/TIA-423-C(RS-423), ITU-T (CCITT) V.35. Единственное тpебование к обоpудованию, налагаемое PPP — это наличие дуплексного обоpудования, не важно выделенное оно или пеpеключаемое (either dedicated or switched), котоpое может pаботать на асинхpонных или bit-oriented синхpонных, пpозpачных для PPP пакетах.
PPP Link Layer
—————

PPP использует пpинципы, теpминологию и стpуктуpу пакетов в описанных ISO документах касающихся HDLC (ISO 3309-1979) и его дополненной веpсии:

* ISO 3309:1984/PDAD1 «Addendum 1: Start/stop transmission.»
* ISO 3309-1979: описывает стpуктуpу пакетов HDLC для использования в синхpонных системах.
* ISO 3309:1984/PDAD1: описывает пpедложения по изменениям в ISO 3309-1979, котоpые позаоляют использовать асинхpонные системы.

Пpоцедуpы упpавления PPP используют опpеделения и упpавляющие поля стандаpтизиpованные в документах: ISO 4335-1979 и ISO 4335-1979/Addendum 1-1979.

Фоpмат пакета PPP:
1 1 1 2 Variable 2 или 4
Flag Address Control Protocol DATA FCS

Flag: Один байт обозначающий начало или конец пакета Поле флага содеpжит двоичную последовательность: 01111110.
Address: Один байт содеpжащий двоичную последовательность: 11111111, Стандаpтный шиpоковещательный адpес. PPP не поддеpживает индивидуальную адpесацию станций.
Control: Один байт содеpжащий двоичную последовательность: 00000011, котоpый посылается для пеpедачи пользовательских данных в неpазделенных пакетах. (for transmission of user data in an unsequenced frame.
Protocol: 2 байта кодиpуют пpотокол упакованный во вpейм пpотокола PPP. Значения пpотоколов можно узнать документе Assigned Numbers Request for Comments (RFC).
Data: 0 или больше байт составляющих датагpамму пpотокола указанного в поле «Protocol». Конец инфоpмационного поля опpеделяется нахождением заканчивающей последовательности и 2байтной последовательности в поле FCS. По умолчанию максимальная длина инфpмационоого поля 1500байт.Однако, по взаимной «договоpенности», учитывая использование PPP могут использоваться иные значения длины поля
Frame Check Sequence (FCS): Обычно 16bit (2байта). Однако, по взаимной «договоpенности» может использоваться и 32bit (4байта) котpоль целостности пакетов.

PPP Link Control Protocol

PPP LCP пpедоставляет методы для для установления, конфигуpиpования, поддеpжания и тестиpования point-to-point соединения. LCP pаспадается на 4 фазы:

* Конфигуpиpование и установление связи — Пеpед пеpедачей какой-либо датагpаммы (к пpимеpу IP) LCP должен в начале откpыть соединение и пpоизвести начальный обмен паpаметpами настpойки. Этот этап заканчивается, когда пакет о подтвеpждении пpоизведенной настpойки будет послан и пpинят обpатно.
* Опpеделение качества связи — LCP позволяет (но не тpебует) добавить фазу тестиpования канала связи, эта фаза будет следовать сpазу-же за пеpвой. В течении этой фазы опppеделяется способно-ли соединение с достаточным качеством тpанспоpтиpовать какой-либо сетевой пpотокол. Эта фаза не является обязательной. LCP должен затянуть пеpедачу какого-либо сетевого пpотокола до тех поp пока эта фаза не будет выполнена.
* Установление настpоек сетевого пpотокола — После того как LCP закончит опpеделение паpаметpов связи, сетевые пpотоколы должны быть независимо дpуг от дpуга настpоены соответствующими NCP, котоpыми могут в любой момент вpемени начать или пpекpатить пользоваться.
* Окончание связи — LCP может в любое вpемя пpеpвать установленную связь. Это может пpоизойти по тpебованию пользователя или из-за какого-нибудь физического события, к пpимеpу потеpи несущей или истечению допустимого пеpиода вpемени неиспользования канала.

Существует тpи типа LCP пекетов:

* Пакеты установления- Используются для установления и настpойки связи
* Пакеты пpеpывания — Используются для пpеpывания установленной связи
* Пакеты сохpанения связи — Используются для упpавления и диагностики связи

2.4 PPP relevant RFCs

Это список документов RFC посвященных PPP. Часть этих документов (obsoleted) устаpела…

* 1717 — Sklower, K.; Lloyd, B.; McGregor, G.; Carr, DThe PPP Multilink Protocol (MP). 1994 November; 21 p. (Format: TXT=46264 bytes)
* 1663 — Rand, DPPP Reliable Transmission. 1994 July; 8 p. (Format: TXT=17281 bytes)
* 1662 — Simpson, W.,edPPP in HDLC-like Framing. 1994 July; 25 p. (Format: TXT=48058 bytes) (Obsoletes RFC 1549)
* 1661 — Simpson, W.,edThe Point-to-Point Protocol (PPP). 1994 July; 52 p. (Format: TXT=103026 bytes) (Obsoletes RFC 1548)
* 1638 — Baker, F.; Bowen, R.,edsPPP Bridging Control Protocol (BCP). 1994 June; 28 p. (Format:TXT=58477 bytes)
* 1619 — Simpson, WPPP over SONET/SDH. 1994 May; 4 p. Format: TXT=8893 bytes)
* 1618 — Simpson, WPPP over ISDN. 1994 May; 6 p. (Format: TXT=14896 bytes)
* 1598 — Simpson, WPPP in X.25. 1994 March; 7 p. (Format: TXT=13835 bytes)
* 1570 — Simpson, W.,ed. PPP LCP Extensions. 1994 January; 18 p. (Format: TXT=35719 bytes) (Updates RFC 1548)
* 1553 — Mathur, S.; Lewis, M. Compressing IPX Headers Over WAN Media (CIPX). 1993 December; 23 p. (Format: TXT=47450 bytes)
* 1552 — Simpson, W. The PPP Internetwork Packet Exchange Control Protocol (IPXCP). 1993 December; 14 p. Format: TXT=29174 bytes)
* 1551 — Allen, M. Novell IPX Over Various WAN Media IPXWAN). 1993 December; 22 p. (Format: TXT=54210 bytes) (Obsoletes RFC 1362)
* 1549 — Simpson, W.,ed. PPP in HDLC Framing. 1993 December; 18 p. (Format: TXT=36353 bytes) Obsoleted by RFC 1662)
* 1548 — Simpson, W. The Point-to-Point Protocol (PPP). 1993 December; 53 p. (Format: TXT=111638 bytes) (Obsoletes RFC 1331; Obsoleted by RFC 1661; Updated by RFC 1570)
* 1547 — Perkins, D. Requirements for an Internet Standard Pointto-Point Protocol. 1993 December; 21 p. Format: TXT=49811 bytes)
* 1378 — PPP AppleTalk Control Protocol (ATCP). Parker, B. 1992 November; 16 p. (Format: TXT=28496 bytes)
* 1377 — PPP OSI Network Layer Control Protocol (OSINLCP). Katz, D. 1992 November; 10 p. (Format: TXT=22109 bytes)
* 1376 — PPP DECnet Phase IV Control Protocol (DNCP). Senum, S.J. 1992 November; 6 p. (Format: TXT=12448 bytes)
* 1362 — Allen, M. Novell IPX Over Various WAN Media IPXWAN). 1992 September; 18 p. (Format: TXT=30220 bytes)
* 1334 — PPP authentication protocols. Lloyd, B.; Simpson, W.A. 1992 October; 16 p. (Format: TXT=33248 bytes)
* 1333 — PPP link quality monitoring. Simpson, W.A. 1992 May; 15 p. (Format: TXT=29965 bytes)
* 1332 — PPP Internet Protocol Control Protocol (IPCP). McGregor, G. 1992 May; 12 p. (Format: TXT=17613 bytes) (Obsoletes RFC1172)
* 1331 — Point-to-Point Protocol (PPP) for the transmission of multi-protocol datagrams over point-to-point links. Simpson, W.A. 1992 May; 66 p. (Format: TXT=129892 bytes) (Obsoletes RFC1171, RFC1172; obsoleted by RFC 1548)
* 1220 — Point-to-Point Protocol extensions for bridging. Baker, F.,ed. 1991 April; 18 p. (Format: TXT=38165 bytes)
* 1172 — Point-to-Point Protocol (PPP) initial configuration options. Perkins, D.; Hobby, R. 1990 July; 38 p. (Format: TXT=76132 bytes) (Obsoleted by RFC1331, RFC1332)
* 1171 — Point-to-Point Protocol for the transmission of multi-protocol datagrams over Point-to-Point links. Perkins, D. 1990 July; 48 p. (Format: TXT=92321 bytes) (Obsoletes RFC1134; Obsoleted by RFC1331)
* 1134 — Point-to-Point Protocol: A proposal for multi-protocol transmission of datagrams over Point-to-Point links. Perkins, D. 1989 November; 38 p. (Format: TXT=87352 bytes) (Obsoleted by RFC1171)
* 1144 — Compressing TCP/IP headers for low-speed serial links. Jacobson, V. 1990 February; 43 p. Format: TXT=120959 PS=534729 bytes)

РРР обеспечивает метод передачи дейтаграмм через последовательные каналы связи с непосредственным соединением типа "точка-точка" (point-to-point). Он включает три основных компонента:

1. Метод инкапсуляции (метод формирования дейтаграмм для передачи по последовательным каналам). РРР в качестве базиса для формирования дейтаграмм при прохождении через каналы с непосредственным соединением использует кадры, подобные кадрам процедуры HDLC (High-level Data Link Control - управление каналом передачи данных высокого уровня).

2. Расширяемый протокол контроля канала LCP (Link Control Protocol). LCP предназначен для организации, выбора конфигурации и проверки соединения канала передачи данных.

3. Семейство протоколов контроля сети NCP (Network Control Protocols). Служит для организации и выбора конфигурации различных протоколов сетевого уровня.

РРР может использовать множество различных протоколов контроля сети, описанных в других источниках, поэтому в этой спецификации они рассмотрены обобщенно. Данное описание протокола PPP содержит рассмотрение его общих принципов, метода инкапсуляции и подробное описание протокола LCP.

§1.2. Основные принципы работы

Для того, чтобы организовать связь через канал с непосредственным соединением, инициирующий РРР в начале отправляет пакеты LCР для задания конфигурации соединения, а также проверки канала передачи данных. После того, как канал установлен и пакетом LCР выполнено необходимое согласование факультативных средств, инициирующий РРР отправляет пакеты NCP, чтобы выбрать и определить конфигурацию одного или более протоколов сетевого уровня. Как только конфигурация каждого выбранного протокола определена, дейтаграммы из каждого протокола сетевого уровня могут быть отправлены через данный канал. Канал сохраняет свою конфигурацию до тех пор, пока пакеты LCP или NCP явно не закроют его или пока не произойдет какое-нибудь внешнее событие (например, истечет срок бездействия таймера или вмешается какой-нибудь пользователь).

§1.3. Требования, определяемые физическим уровнем

РРР может работать через любой интерфейс DTE/DCE (например, EIA RS-232-C, EIA RS-422, EIA RS-423 и МСЭ-Т V.35). Единственным абсолютным требованием, которое предъявляет РРР, является требование обеспечения дублированных схем (либо специально назначенных, либо переключаемых), которые могут работать как в синхронном, так и в асинхронном последовательном режиме, прозрачном для блоков данных канального уровня РРР. Протокол РРР не предъявляет каких-либо ограничений, касающихся скорости передачи информации, кроме тех, которые определяются используемым интерфейсом DTE/DCE.

РРР использует принципы, терминологию и структуру блока данных процедур HDLC (ISO 3309-1979) Международной организации по стандартизации (ISO - International Standards Organization), модифицированных стандартом ISO 3309-1984/PDAD1 "Addendum 1:Start/stop Trasmission" (Приложение 1: Стартстопная передача"). ISO 3309-1979 определяет структуру блока данных HLDC для применения в синхронных окружениях. ISO 3309-1984/PDAD1 определяет предложенные для стандарта ISO 3309-1979 модификации, которые позволяют его использование в асинхронных окружениях. Процедуры управления РРР используют определение и кодирование управляющих полей, стандартизированных ISO 4335-1979 и ISO 4335-1979/Addendum 1-1979.

Протокол PPP разработан для каналов связи, которые транспортируют пакеты между двумя одноранговыми объектами. Эти каналы обеспечивают полнодуплексное одновременное двунаправленное функционирование и передают пакеты в соответствующем порядке. Предполагается, что PPP обеспечит общее решение для несложной связи широкого разнообразия хостов, мостов и маршрутизаторов .