点对点协议PPP

一、PPP概述

:::info 说明：在通讯线路质量差的早期年代数据链路层使用可靠传输协议HDLC（高级链路控制协议），现在普遍使用简单的点对点协议PPP（使用PPP的数据链路层向上不提供可靠传输服务）。
3.2.1、PPP协议的特点：
1、PPP协议应满足的需求：
⑴、简单：只进行CRC检测，如帧正确，则接收，否则丢弃；
⑵、封装成帧è规定帧定界符等帧封装方法；
⑶、透明性：定义转义字符ESC利用字节填充技术实现透明传输；
⑷、支持多种网络层协议è如支持IP和IPX等；
⑸、支持多种类型链路：串行的、并行的、同步的、异步的、低速的、高速的等等；
⑹、差错检测：能发现错误帧并立即丢弃；
⑺、连接状态检测：自动检测链路是否处于正常状态；
⑻、最大传输单元è数据部分最大长度MTU；
⑼、网络层地址协商è通过协商知道或配置彼此网络层地址；
⑽、数据压缩协商：协商使用何种数据压缩算法。
2、PPP协议不需要的功能：
⑴、纠错：只检错、不纠错；
⑵、流量控制：流量控制交给运输层TCP协议实现；
⑶、序号：不使用帧序号；
⑷、多点线路：不支持一个主站轮流和链路上多个从站通信；
⑸、半双工或单工链路：只支持全双工。
3、PPP协议组成：
⑴、一个将IP数据报封装到串行链路的方法；
⑵、一个链路控制协议LCP（Link Control Protocol）è用来建立、配置和测试数据链路连接，定义了11种类型的LCP分组；
⑶、一套网络控制协议NCP（Network Control Protocol）è一个NCP协议支持一种网络层协议。
3.2.2、PPP协议帧格式：

1、各字段含义：
⑴、第一个字节和最后一个字节是标志字段F，规定为7EH；
⑵、第二个字节是地址字段A，规定为FFH；
⑶、第三个字节是控制字段C，规定为03H（地址字段实际上并不起作用）；
⑷、协议字段2字节：当值为0021H时表示信息字段是IP数据报；值为C021H时，信息字段是PPP链路控制协议LCP的数据，若为8021H时为NCP控制数据；
⑸、信息字段最大长度不超过1500字节；
⑹、FCS字段使用CRC帧检验序列，2字节；
注意：PPP 是面向字节的，所有的 PPP 帧的长度都是整数字节；
2、透明传输问题（字节填充）：引入转义字符7DH;
⑴、若信息字段出现7EH，则将其转化成7DH 5EH
⑵、若信息字段出现7DH，则将其转化成7DH 5DH
⑶、若出现ASCII 码的控制字符（即值小于20H的字符），则在该字符前加入7DH，同时将该字符与20H异或。

【例题3.4】03H转化成7DH 23H;
⑷、若PPP 协议用在同步光纤网SONET和同步数字系列SDH 的链路时，使用同步传输（一连串的比特连续传送），这时 PPP 协议采用零比特填充方法来实现透明传输；
零比特填充è只要发现5个连续的1，立即在后面插入一个0；
【例题3.5】若数据部分是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E,问真正的数据是什么？答：7E FE 27 7D 7D 65 7E
【例题3.6】同步传输技术传送0110111111111100，试问用零比特填充后，变成怎样的比特串？若接收端收到PPP帧数据部分是0001110 111110111110110，问真正数据是什么？
答：（1）011011111011111000；（2）0001110 1111111111110
3.2.3、PPP协议的工作状态
⑴、当用户拨号接入 ISP 时，路由器的调制解调器对拨号做出确认，并建立一条物理连接。
⑵、PC 机向路由器发送一系列的 LCP 分组（封装成多个 PPP 帧）。
⑶、这些分组及其响应选择一些 PPP 参数，和进行网络层配置，NCP 给新接入的 PC机分配一个临时的 IP 地址，使 PC 机成为互联网上的一个主机。
⑷、通信完毕时，NCP 释放网络层连接，收回原来分配出去的 IP 地址。接着，LCP 释放数据链路层连接。最后释放的是物理层的连接。

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透明传输

透明传输-面向字节的异步链路采用插入转义字符的字节填充法

透明传输-面向比特的同步链路采用插入比特0的的比特填充法

工作状态