04749自考网络工程串讲笔记3

3.4 PPP

   PPP是为点对点之间的数据传输提供一种封装方法，可以支持IP、IPX和AppleTalk多种网络层协议，替代原来非标准的链路层协议。它即支持异步的物理线路传输，也支持同步的HDLC和SONET的物理线路传输，支持链路的配置，质量检测和网络层协议的复用。

3.4.1 PPP的封装帧格式

     PPP工作在数据链路层，它的数据封装帧格式提供帧定界、检错和协议标识，使得不同网络层协议可以同时在同一链路上传输。PPP可以工作在不同的物理层，同步线路，异步线路和以太网等，这样就形成了PPP的多种封装帧格式。

1、同步线路上的PPP封装

     PPP工作在同步线路时，使用HDLC的UI帧。HDLC的UI帧的INFO部分扩展“协议字段”包括Flag、Address、Control、Protocol、Information、FCS几个部分。

Flag：标志字段，表示帧的开始或者结束，由二进制序列01111110构成，即0x7E，

Address：地址字段，由二进制序列11111111构成，是标准的广播地址，

Control：控制字段，由二进制序列00000011构成，要求用户数据传输采用UI无编号帧，地址字段和控制字段所填内容为固定值，通过PPP的LCP协商，可以节省2字节的传输。由于没有字段来传送数据帧的序号，PPP默认情况下不提供基于序号和应答机制的可靠传输。Protocol：协议字段，用来识别PPP帧的Information字段所封装的协议。

Protocol协议取值有0xc021、0xc023、0xc223、0xc8021、0xc0021五种。

0xc021：信息域中承载的是LCP的数据报文，

0xc023：信息域中承载的是PAP的认证报文，

0xc223：信息域中承载的是CHAP的认证报文，

0xc8021：信息域中承载的是NCP的数据报文，

0xc0021：信息域中承载的是IP数据报文。

Information：包含Protocol字段中指定的协议数据报。

FCS：帧校验序列字段，用于        PPP数据帧传输的正确性进行CRC检测。

因PPP是面向字符型的，所以UI帧的长度是整数字节。在同步线路上，PPP直接使用HDLC的UI帧，也使用HDLC的透明传输方式“0比特插入和删除算法”。

2、异步上的PPP封装

   PPP在异步线路上传输时使用的帧与同步传输是一样的，差别在于成帧和透明传输使用的方法。因为起止式异步传输是面向字符的，PPP在异步线路上不能采用HDLC所使用面向比特的首位标志成帧算法，即使用0x7E作为帧的首位标志，也不能使用“0比特插入和删除算法”实现透明传输。

3、以太网上的PPP封装

   随着xDSL技术、宽带接入技术的广泛应用，PPP又被广泛用于以太网上，这就是PPPoE。PPPoE在两个阶段以太网帧的类型域的值是不同的，在发展阶段，以太网的类型域填充为0x8863，在会话阶段，以太网的类型与填充为0x8864。PPPoE数据报文最开始的4位为版本域，紧接在版本域后的4位是类型域。

3.4.2 PPP的子层

     为了适应多重物理和网络层，PPP划分了相应的LCP子层和NCP子层以完成不同功能。PPP首先通过发送LCP报文来配置和测试链路，建立起LCP连接。链路层激活后，需要的话可以进行认证，最后要通过发送相应的NCP报文建立相应的网络子层连接。

1、   LCP

LCP位于物理层之上，负责设备之间链路的创建、维护和终止。

2、   NCP

NCP主要完成点对点通信设备之间网络子层所需参数的配置，功能是网络层地址协商。