PPP协议

PPP协议简介

　　点到点协议（Point-to-Point Protocol，PPP）提供了一种在点到点链路上封装网络层协议信息的标准方法。PPP 最初设计是为两个对等节点之间的 IP 流量传输提供一种封装协议，在 TCP-IP 协议集中它是一种用来同步调制连接的数据链路层协议（OSI模式中的第二层），替代了原来非标准的第二层协议，即 SLIP。除了 IP 以外 PPP 还可以携带其它协议，包括 DECnet 和 Novell 的 Internet 网包交换（IPX）。　　

 

PPP协议组成

　　1.提供一个将IP数据报封装到串行链路的方法。IP数据报在PPP帧中就是信息部分，长度受最大传送单元MTU的限制。PPP支持异步链路（无奇偶校验的8比特数据）和面向比特的同步链路。

　　2.链路控制协议（LCP）：一种扩展链路控制协议，用于建立、配置、测试和管理数据链路连接。

　　3.网络控制协议（NCP）：协商该链路上所传输的数据包格式与类型，建立、配置不同的网络层协议。

　　为了在点到点链路（Point-to-Point Protocol）上建立通信，PPP链路的一端必须在建立阶段（Establishment Phase）首先发送LCP包（packets）配置数据链路。链路建立后，在进入到网络层协议阶段前，PPP提供一个可选择的验证阶段。

 

PPP认证方式

　　PPP支持两种验证协议：密码验证协议（Password Authentication Protocol，PAP）和挑战一握手验证协议（Challenge Handshake Authentication Protocol，CHAP）。

　　相对来说PAP的认证方式安全性没有CHAP高。PAP在传输password是明文的，而CHAP在传输过程中不传输密码，取代密码的是hash（哈希值）。PAP认证是通过两次握手实现的，而CHAP则是通过3次握手实现的。PAP认证是被叫提出连接请求，主叫响应。而CHAP则是主叫发出请求，被叫回复一个数据包，这个包里面有主叫发送的随机的哈希值，主叫在数据库中确认无误后发送一个连接成功的数据包连接。

 

PPP协议工作过程

　　

　　PPP通讯是两个端点之间的通讯，每一端必须首先发送LCP packets数据来设定和测试数据链路，当链路建立后，peer才可以被认证，认证完成后，再通过发送NCP packets来选定网络层协议，这些后续的通讯就可以在网络层进行了。

 

PPP协议的帧格式

　　

 

LCP协商过程

　　

　　LCP 两端通过发送LCP Config-Request和Config-Ack交互协商选项。 LCP一方通过发送LCP Config-Request来向另一方请求自己需要的LCP协商选项。如果Config-Request报文的接收方支持并接受这些选项则回复LCP Config-Ack报文。如果Config-Request部分（或者全部）不支持所有的LCP选项则回复其他报文。 

　　（1）Config-ACK：若完全支持对端的LCP选项，则回应Config-ACK报文，报文中必须完全协带对端Request报文中的选项。
　　（2）Config-NAK：若支持对端的协商选项，但不认可该项协商的内容，则回应Config-NAK报文，在Config-NAK的选项中填上自己期望的内容，如:对端MRU值为1500，而自己期望MRU值为1492，则在Config-NAK报文中埴上自己的期望值1492。
　　（3）Config-Reject：若不能支持对端的协商选项，则回应Config-Reject报文，报文中带上不能支持的选项，如Windows拨号器会协商CBCP（被叫回呼），而ME60不支持CBCP功能，则回将此选项拒绝掉。

  　　

NCP协商协议

　　

　　NCP有很多种，如IPCP、BCP、IPv6CP，最为常用的是IPCP（Internet Protocol Control Protocol）协议。NCP的主要功能是协商PPP报文的网络层参数，如IP地址，DNS Server IP地址，WINS Server IP地址等。PPPoE用户主要通过IPCP来获取访问网络的IP地址或IP地址段。 

　　NCP流程与LCP流程类似，用户与ME设备之间互相发送NCP Config-Request报文并且互相回应NCP Config-Ack报文后，标志NCP己协商完，用户上线成功，可以正常访问网络了。

 

PPP配置方法

　　

　　1.无认证方式

　　（1）在R1路由器的相应接口配置IP地址

　　（2）在R2路由器的相应接口配置IP地址

　　（3）测试R1、R2路由器的连通情况。　　　

 

　　2.PAP单向认证

　　（1）在R1路由器上的接口启用pap证认（认证方）

　　（2）在R1路由器上创建ppp认证用户

　　（3）在R2路由器的接口上发传R1的用户和密码（被认证方）

　　（4）观察R1、R2路由器相应接口的状态Link、Protocol是否都为UP。

R1:
interface Serial1/0
 ppp authentication-mode pap
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

local-user PAP_USER class network
 password cipher $c$3$M8fMrPoubJvQ78PeACK5KyXMZtARotLC/w==
 service-type ppp
 authorization-attribute user-role network-operator

R2:
interface Serial1/0
 ppp pap local-user PAP_USER password cipher $c$3$q5y5yileSDry4+0CplnaIhu4Ndf6kycfow==
 ip address 192.168.1.2 255.255.255.0

 　　

　　3.CHAP单向认证

　　（1）在R1路由器上的接口启用chap证认（认证方）

　　（2）在R1路由器上创建ppp认证用户

　　（3）在R2路由器的接口上分别发传R1的用户和密码（被认证方）

　　（4）观察R1、R2路由器相应接口的状态Link、Protocol是否都为UP。

R1:
interface Serial1/0
 ppp authentication-mode chap
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

local-user R1_CHAP class network
 password cipher $c$3$4+ZtDnuiwBdPxMh3BY200BzJMILGRxhJ5Q==
 service-type ppp
 authorization-attribute user-role network-operator

R2:
interface Serial1/0
 ppp chap password cipher $c$3$3BmukfFJB59uj9F5lCNjqylACq9YWpaWUQ==
 ppp chap user R1_CHAP
 ip address 192.168.1.2 255.255.255.0