来源:网络技术联盟站 你好,这里是网络技术联盟站。 PPP 是一种广泛应用的链路层协议,旨在提供点对点网络通信的稳定性和可靠性。它是连接计算机世界的纽带,允许设备之间建立数据链路并进行通信。本文将深入探讨PPP的不同方面,包括其基础、协商过程、应用领域、安全性和未来展望。 让我们直接开始! 目录: 一、什么是PPP? 二、PPP的工作原理 2.1 链路控制协议(LCP) 2.2 网络控制协议(NCP) 2.3 认证协议 三、PPP帧格式 3.1 Flag(标志) 3.2 Address(地址) 3.3 Control(控制) 3.4 Protocol(协议) 3.5 Data(数据) 3.6 FCS(帧检验序列) 四、PPP链路建立过程 4.1 PPP初始状态(Dead状态) 4.2 链路建立(Establish)阶段 4.3 认证阶段(Authenticate) 4.4 网络层协议协商阶段 4.5 链路保持通信 五、PPP认证 5.1 PAP认证 5.2 CHAP认证 5.3 MSCHAP认证 5.4 MSCHAPv2认证 六、PPP地址协商 6.1 IP地址协商 6.2 DNS服务器地址协商 6.3 IPv6地址分配 6.4 IPv6 DNS服务器地址分配 七、PPP提供的/不提供的服务 7.1 PPP提供的服务 7.2 PPP不提供的服务 八、PPP的优点 8.1 可扩展的协议 8.2 支持 CHAP 和 PAP 身份验证 8.3 链接质量管理 8.4 管理链接变量 九、PPP的缺点 9.1 不适用于广域网 9.2 较高的开销 9.3 缺乏路由功能 9.4 不提供广播支持 9.5 不适用于多点连接 9.6 不提供加密 9.7 较弱的错误检查和校验 9.8 限制多链路聚合 十、PPP常见面试题 10.1 你了解ppp协议吗? 10.2 ppp链路的建立过程是怎样的? 10.3 CHAP和PAP的区别 10.4 讲一下chap认证具体过程 10.5 ppp第二阶段 ncp做了啥事? 10.6 什么是点对点协议复用? 10.7 点对点协议使用什么设备? 10.8 什么是点对点协议封装? 总结 PPP最初由互联网工程任务组(IETF)于1989年提出作为标准,并于1994年成为工作标准。 PPP的详细规范由互联网工程任务组发布,其中最著名的规范是RFC 1661。 PPP用于促进点对点链路之间数据包的传输。最初设计用于串行连接,后来被广泛采用,尤其是由互联网服务提供商(ISP)用来启用拨号连接访问互联网。 PPP可以封装在多种数据链路层协议中,包括以太网(PPPoE)和异步传输模式(PPPoA)。这使得PPP适用于不同类型的网络连接。 PPP的设计和广泛采用帮助了互联网的普及,特别是在拨号互联网访问方面。它提供了一种可靠的方法来建立和维护连接,以便用户可以访问互联网。 PPP工作原理涉及三个主要组件:LCP(链路控制协议)、NCP(网络控制协议)以及认证协议。 LCP是PPP的关键组成部分,用于建立、维护和拆除数据链路。它负责协商连接参数,检测链路质量问题,并可选地进行身份验证。LCP定义了帧的格式,其中包括控制信息和选项字段,以确保数据的可靠传输。 NCP用于协商在数据链路上传输的网络层数据的属性和类型。PPP支持多种NCP,每种NCP用于不同的网络层协议,如IPv4、IPv6等。通过NCP,PPP使得不同网络层协议能够在同一物理链路上传输数据。 PPP提供多种认证协议,以确保安全连接。其中包括: 这些认证协议为用户提供了不同级别的安全性,可以根据需要进行配置。 PPP协议帧的字段如下: PPP链路建立过程主要有以下步骤: PPP会话的初始状态,此时链路尚未建立。 在此阶段,PPP主要进行链路控制协议(LCP)协商。LCP协商包括认证协议类型、最大接收单元、魔术字、协议字段压缩等选项。如果LCP协商失败,PPP会回到Dead状态;如果成功,LCP进入Opened状态,表示链路建立,尽管网络层数据还不能传输。 如果需要认证,此阶段进行PAP、CHAP、MSCHAP或MSCHAPv2认证。认证失败会导致LCP状态变为Down,PPP回到Dead状态;认证成功则LCP上报Success事件。 如果配置了网络层协议,进入NCP协商阶段,如IPCP协商、IPv6CP协商。成功协商后,链路就会UP,可以开始传输指定的网络层数据。失败则NCP上报Down事件,进入Terminate阶段。 PPP链路会一直保持通信,直至明确的LCP或NCP消息关闭链路,或发生外部事件(如用户干预)。 PPP支持多种认证方式,包括PAP、CHAP、MSCHAP和MSCHAPv2,它们在认证过程和安全性上有所不同。 以上是IPV4模式,如果是IPV6呢? 数据帧格式定义:PPP定义了要传输的数据的数据帧格式,包括标志、地址、控制、协议、数据和帧检验序列字段。 建立连接和数据交换程序:PPP规定了在两点之间建立连接和交换数据的程序,为点对点通信提供了基础。 身份验证规则:PPP规定了通信设备的身份验证规则,允许在连接建立时进行认证,例如PAP、CHAP等认证协议。 数据封装:PPP定义了将网络层数据封装在数据帧中的方法,支持多种网络层协议。 连接提供:PPP支持多个链接,允许同时建立和管理多个点对点连接。 网络通信地址:PPP为点对点通信提供网络通信的地址,允许设备之间进行唯一标识和通信。 多种网络层协议支持:PPP提供一系列服务,以支持多种网络层协议,如IPv4、IPv6、IPX等。 路由:PPP不具备路由功能,它侧重于点对点链路,不涉及数据的路由选择,这由高层协议(如IP)来处理。 寻址:PPP不处理网络层寻址,而是依赖于高层协议(如IP)来进行节点识别和寻址。 错误纠正:虽然PPP具备基本的错误检查功能,但高级错误纠正不是其本机功能。 压缩:PPP不提供数据压缩,数据压缩需要通过附加协议来实现。 多路复用:PPP是专为点对点链路而设计的,不支持在一个连接上多个数据流的多路复用。 加密:PPP不提供传输中的数据加密,此功能需要由高层协议(如IPsec)来处理。 网络层服务:PPP在数据链路层运行,不提供网络层寻址、路由和其他高级网络层服务,这些功能由高层协议(如IP)来处理。 PPP是一个高度可扩展的协议,它可以支持多种不同的网络层协议,包括IPv4、IPv6、IPX等。这种灵活性使得PPP非常适用于不同网络环境和需求。 PPP提供了强大的身份验证功能,包括CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol)和PAP(Password Authentication Protocol)。这些认证协议允许设备在建立连接时验证对端的身份,增强了网络的安全性。 PPP具有链接质量管理功能,可以评估链接的质量。如果在链路上出现太多错误或干扰,PPP可以自动删除链接,以确保数据传输的可靠性。这对于移动网络或噪声干扰较多的环境非常有用。 PPP允许管理链接的各种变量,包括最大可能的帧大小(MTU,Maximum Transmission Unit)。这使得PPP能够适应不同网络连接的要求,从而实现更高效的数据传输。 PPP最初设计用于点对点连接,因此不适用于广域网(WAN)等大范围的网络。在WAN中,其他协议如Frame Relay、MPLS等更为常见。 PPP的协议头和帧校验序列(FCS)占用了数据帧的一定比例,导致了相对较高的开销。这在低带宽连接中可能会浪费带宽。 PPP不具备路由功能,它主要用于点对点连接,不涉及数据的路由选择。因此,路由必须由更高层的协议(如IP)来处理。 PPP通常不支持广播传输,这意味着它无法用于需要广播支持的网络,如以太网。 PPP是为点对点链路设计的,不适用于一个连接上的多点通信。如果需要多点通信,需要其他协议,如HDLC或Frame Relay。 PPP不提供数据加密,这意味着数据在传输过程中可能会以明文形式传输,从安全性角度来看,它需要与其他协议(如IPsec)结合使用。 PPP虽然提供了基本的错误检查和校验,但不具备高级的错误纠正功能。在有高要求的环境中,可能需要额外的协议来处理错误纠正。 PPP通常不支持多链路聚合(MLPPP),这是一种将多个PPP链路组合成一个更高带宽连接的技术。对于需要高带宽的场景,MLPPP可能更合适。 PPP是一种用于在点对点连接上建立通信会话的协议。它最初是为拨号上网、DSL等点对点通信场景而设计的,但它也可以用于其他连接类型,如串行连接。PPP是一种可靠的点对点通信协议,具有多协议支持、强大的身份验证、链路质量管理和配置灵活性等特点。 PPP链路的建立过程通常包括以下步骤: CHAP和PAP是两种用于身份验证的协议,它们有一些重要区别: 下面是关于CHAP和PAP身份验证协议的区别的Markdown表格: 总的来说,第二阶段的NCP协商是为了在PPP链路上协商并配置网络层协议和参数,确保链路能够成功传输特定的网络层数据。这有助于建立有效的通信连接,以便在点对点连接中传输各种网络层协议的数据。 PPP复用允许在单个PPP链路上传输多种网络层协议,如IPv4和IPv6。这意味着您可以在同一物理链路上传输不同协议的数据,使得点对点连接更加灵活和高效。 点对点协议通常使用调制解调器或网络接口设备来建立直接连接。这些设备可用于通过电话线、光纤、DSL等传输介质在两个节点之间建立物理连接。 点对点协议封装是一种过程,其中更高层的数据(通常是网络层数据,如IP数据包)被嵌入到PPP帧中,以便在点对点链路上传输。封装的过程通常涉及将网络层数据包装在PPP帧中,包括添加帧头、帧尾、地址、控制和校验字段等。这种封装允许不同网络层协议的数据在相同物理链路上传输。 本文瑞哥给大家详细介绍了PPP协议,相信看完后大家肯定有所收获,文章最后还给大家分享了几道PPP协议常见的面试题,希望大家在找工作时能够拿捏PPP协议。 讲到PPP协议,必须要讲PPPoE,这个我们明天讲一下,今天就到这里,感谢阅读!
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一、什么是PPP?
二、PPP的工作原理
2.1 链路控制协议(LCP)
2.2 网络控制协议(NCP)
2.3 认证协议
三、PPP帧格式
3.1 Flag(标志)
3.2 Address(地址)
3.3 Control(控制)
3.4 Protocol(协议)
3.5 Data(数据)
3.6 FCS(帧检验序列)
四、PPP链路建立过程
4.1 PPP初始状态(Dead状态)
4.2 链路建立(Establish)阶段
4.3 认证阶段(Authenticate)
4.4 网络层协议协商阶段
4.5 链路保持通信
五、PPP认证
5.1 PAP认证
5.2 CHAP认证
5.3 MSCHAP认证
5.4 MSCHAPv2认证
六、PPP地址协商
6.1 IP地址协商
6.2 DNS服务器地址协商
6.3 IPv6地址分配
6.4 IPv6 DNS服务器地址分配
七、PPP提供的/不提供的服务
7.1 PPP提供的服务
7.2 PPP不提供的服务
八、PPP的优点
8.1 可扩展的协议
8.2 支持 CHAP 和 PAP 身份验证
8.3 链接质量管理
8.4 管理链接变量
九、PPP的缺点
9.1 不适用于广域网
9.2 较高的开销
9.3 缺乏路由功能
9.4 不提供广播支持
9.5 不适用于多点连接
9.6 不提供加密
9.7 较弱的错误检查和校验
9.8 限制多链路聚合
十、PPP常见面试题
10.1 你了解ppp协议吗?
10.2 ppp链路的建立过程是怎样的?
10.3 CHAP和PAP的区别
特点
CHAP
PAP
安全性
高安全性,密码不明文传输,采用挑战-响应机制。
较低安全性,密码以明文形式传输。
挑战-响应机制
支持,服务器发送挑战给客户端,客户端生成响应。
不支持,客户端直接发送密码给服务器。
防护中间人攻击
强大,难以受到密码截获攻击,挑战是随机的。
弱,容易受到中间人攻击,因为密码是明文传输。
身份验证方式
双向认证,客户端和服务器互相验证。
单向认证,只客户端验证自己。
定期重新认证支持
支持,可以定期重新进行身份验证。
不支持,只在连接建立时进行一次验证。
10.4 讲一下chap认证具体过程
10.5 ppp第二阶段 ncp做了啥事?
10.6 什么是点对点协议复用?
10.7 点对点协议使用什么设备?
10.8 什么是点对点协议封装?
总结
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