PPP协议简介.doc

第一章 PPP协议简介：1.1.1 PPP封装PPP封装格式如下，其在链路上从左传至右地址FF控制03协议8或16位信 息填 充1.1.1.1 协议域 协议域是一或两个八位位组，其值标记了封装在数据包里信息域的内容为哪一个协议的数据报，最新的协议域的类型值在最近的RFC1700“Assigned Numbers”可见到，下面为其中一部分值的定义： 值（16进制）协议名 C021 链路控制协议（LCP）C023口令认证协议（PAP） C025链路质量报告（LQR） C223握手认证协议（CHAP） C02B 带宽分派控制协议（BACP） C02D 带宽分派协议（BAP） 003D 多链路点到点协议（MP） 8021 IP控制协议（IPCP） 0021 IP 002D Van Jacobson Compressed TCP/IP假如要开发新的协议，必须向IANA（Internet Assigned Numbers Authority）获得一个号码。1.1.1.2 信息域 信息域为零或多个八位位组，其内容为在协议域中指定协议的数据报，信息域的最大长度（涉及填充部分，但不涉及协议域），称为最大接受单元长度（MRU），默认为1500个八位位组，但PPP协议可通过协商来拟定MRU的值。1.1.1.3 填充域 在传输时，信息域长度也许达不到MRU值，此时，在信息域之后须加上填充域，以使信息域加填充域长度达成MRU值，各个协议须负责将填充域与真正的信息域区分开来。1.1.2 PPP链路操作 可将PPP链路通信提成5个阶段，未通、建立、认证、连通、终止阶段。各个阶段关系如下：1.1.2.1 未通阶段 链路最初及最终均处在该阶段，当一个外部事件指示物理层已准备好，可被链路层使用时，PPP进入链路建立阶段。1.1.2.2 建立阶段 在该阶段，链路互换一些配置包以拟定配置数据。1.1.2.3 认证阶段 配置拟定以后，就进入了认证阶段，在该阶段，一方规定另一方给出认证信息，以便确认对方是合法的，允许对方与本方通信。1.1.2.4 连通阶段 认证通过以后，链路就进入连通阶段，在该阶段达成开放状态（OPENED STATE）后，上层协议可通过本链路进行通信。所需注意的是，该阶段对于每一控制协议，各自单独进行打开过程，某一控制协议OPENED，只能使该控制协议所相应的上层协议可通过本链路进行通信。1.1.2.5 终止阶段 PPP可在任何时候终止链路，这也许由于认证失败，链路的质量规定达不到，空闲时间计数器超时，管理层规定关闭等因素引起。1.1.3 LCP选项协商自动机1.1.3.1 状态状态状态描述0Initial态低层不可用（Down态），高层无Open发给信息1Starting态低层不可用（Down态），高层发出Open（是Initial的Open相应态）2Closed态低层可用（Up态），高层无Open发本层3Stopped态低层可用（Up态），本层已收到Open，且又发出了tlf事件，或收到 Terminate_Ack事件（是Closed的Open相应态）4Closing态本层发出了Terminate_Request试图终止连接，尚未收Terminate_Ack，计时器处在工作状态5Stopping态是Closing的Open相应态6Request_Sent态发出Configure_Request，未收到Configure_Ack，计时器处在工作状态7Ack_Received态Configure_Request已发出，Configure_Ack也已收到，Configure_Ack未发出，计时器处在工作状态8Ack_Sent态已发出Configure_Request和Configure_Ack，尚未收到Configure_ack，计时器处在工作状态9Opened态Configure_Ack已发送，也已接受到对方发来的Configure_Ack，计时器不工作1.1.3.2 收到事件EventDescription1UP低层指示它已准备好接受或发送数据包2DOWN低层指示它已不能发送或接受数据包3OPEN高层规定建立一条链路4CLOSE高层指示关闭一条链路5TO+计时器超时，尚有重发机会6TO-计时器超时，已无重发机会7RCR+收到Configure_Request，并且其配置数据是可接受的8RCR-收到Configure_Request，并且其配置数据是不可接受的9RCA收到Configure_Ack10RCN收到Configure_Nak或收到Configure_Reject11RTR收到Terminate_Request12RTA收到Terminate_Ack13RUC收到不能解释的包（Receive_Unknown_Code）14Rxj+收到Code_Reject或Protocol_Reject，但拒绝的值可接受，不引起本链路断开15Rxj-收到Code_Reject或Protocol_Reject，且其结果是严重的，使本链路断开16RXR收到Echo_Request或Echo_Reply或Discard_Request1.1.3.3 本层需做动作1tlu：This_Layer_Up告知上层本层已进入Opened态2tld：This_Layer_Down告知上层本层已离开Opened态3tls：This_Layer_started告知上层本层已进入Staring态4tlf：This_Layer_Finished告知上层本层已进入Initial态，Closed或Stopped态5irc：Initialize_Restart_Count初始化重启动计数器6zrc：Zero_Restart_Count将重启动计数器置零7scr：Send_Configure_Requset发出配置请求8sca：Send_Configure_Ack发出Configure_Ack9scn：Send_Configure_Nak发出Configure_Nak或Configure_Reject10str：Send_Terminate_Request发出Terminate_Request11sta：Send_Terminate_Ack发出Terminate_Ack12scj：Send_Code_Reject发出Code_Reject13ser：Send_Echo_Reply发出Echo_Reply1.1.3.4 状态转换图状态0123456789事件InitialStaringClosedStoppedCloseingStoppingReq_sentAck_RcvdAck_sentOpenedUp2irc,ser/6-Down-0tls/101111tld/1Opentls/11icr,ser/63r5r5r6789rClose0tlf/02244irc,str/4irc,str/4irc,str/4tld,irc,str/4TO-scr/4scr/5scr/6scr/6scr8-TO-tlf/2tlf/3tlf/3ptlf/3ptlf/3p-RCR-sta/2irc,sct,sca/845sca/8sca,tlu/9sca/8tld,scr,sca/8RCR-sta/2irc,scr,scn/645scr/6scr/7scr/6tld,scr,scr/6RCA-sta/2sta/345irc/7scr/6xirc,tlu/9tld,scr/6xRCN-sta/2sta/345irc,scr/6scr/6xicr,scr/8tld,scr/6xRTR-sta/2sta/3sta/4sta/5sta/6sta/6sta/6tld,zrc,sta/5RTA-23tlf/2tlf/2668tld,scr/6RUC-scj/2scj/3scj/4scj/5scj/6scj/7scj/8scj/9Rxj+-23456789Rxj-tlf/wtlf/3tlf/2tlf/3tlf/3tlf/3tlf/3tld,irc,str/5RXR-2345678scr/9p：被动选项，等待对方发配置请求r：重新启动选项，上层希望对一些参数重新协商x：交叉连接，多点希望与本点相连1.1.4 LCP包格式 共有三种类型的LCP包链路配置包，用于建立和配置链路（Configure_Request,Configure_Ack,Configure_Nak及Configure_Reject）链路终止包，用于终止一条链路（Terminate_Request,Terminate_Ack）链路维护包，用于管理和监测链路 （Code_Reject,Protlcol_Reject,Echo_Request,Echo_Reply及Discard_Request） LCP包封装在PPP信息域中，而PPP的协议域为C021（链路控制协议） LCP包的格式如下：代码CODE标记ID长度LEN数据DATA一个八位位组一个八位位组两个八位位组零或多个八位位组代码： 代码域为一个八位位组，标记了LCP包的种类，最新的LCP代码值定义在最的RFC“Assigred Numbers”中，下面为一些代码值的定义：1 Configure_Request2 Configure_Ack3 Configure_Nak4 Configure_Reject5 Terminate_Request6 Terminate_Ack7 Code_Reject8 Protlcol_Reject9 Echo_Requset10 Echo_Reply11 Discard_Request标记： 标记域为一个八位位组，用于辅助匹配请求（requests）和回答（replys）假如收到一个包具有无效的标记，该包将被丢弃，而不影响LCP自动机。长度： 长度域为二个八位位组，它表达LCP包的长度，涉及代码、标记、长度和数据四部分，该长度不能超过链路规定的MRU值，超过长度部分的八位位组被作为填充部分而忽略掉，假如长度无效（如该值大于MRU），该包将被丢弃。数据： 数据域为零或多个八位位组，由长度域的值可知其为几个八位位组，根据代码域的不同可对数据域的数据作不同的解释。1.1.5 LCP配置选项 LCP配置选项允许对点对点链路的默认特性作协商，修改假如在Configure_Request包中没有某配置选项，那么就采用默认的配置。 配置选项格式如下：类型TYPE长度LEN数据DATA一个八位位组一个八位位组零或多个八位位组类型： 类型域为一个八位位组，指明配置选项的类型，最新的LCP选项类型值可参见最近的RFC1700“Assigned Numbers”下面为一些类型值的定义：1 保存2 最大接受单元长度（MRU）3 认证协议4 质量协议5 魔数6 协议域压缩7 地址和控制域压缩长度： 长度域为一个八位位组，指明该配置选项的长度，涉及类型、长度和数据三部分。数据： 数据域为零或多个八位位组，包具有配置选项的具体值，数据域的格式由类型域决定，假如数据的长度超过了整个包的信息域长度时，整个包将被丢弃。1.2 各解决进程的流程图（主流程）1.3 PPPD_Daemon实体 PPPD是一个后台任务， 当收到网络接口的初始化请求时，PPPD_task要在ISL上完毕每一个通道的初始化，并登记异步指示回叫函数PPPCALLBACK，在通道初始化后PPPD_task完毕PPP协议协商以建立数据链路。 当数据从网络接口发向物理接口时，假如链路尚未建立，网络接口将会把数据以消息形式发向PPPD，PPPD则将数据暂存在缓冲队列中，然后启动LCP进行链路建立过程，直到链路层面向网络层OPENED以后，再启动缓冲队列数据发送。这就是支持按需拨号（Dial On Demand）的必然规定。 当数据从物理接口接受，即DISI Plus接口收到数据包后，所有递交给PPPD，由PPPD分析该数据包的信息域为哪一个协议的数据报，假如是PPP协议族的数据报，则启动相应的协议解决实体，对该数据报进行解决，假如是IP数据报，则直接递交给IP。 当PPPD收到或产生各种异常时，将直接以消息方式发送给Local_Agent任务。对于不能即时完毕的操作，也以异步信息发送方式告知Local_Agent任务。PPPcallback(Uid uid, ULONG command, void *arg);为链路层实现的供DISI ISL调用的回叫函数，以用于指示PPPD一些重要消息，如MSG_RCVPKT，MSG_LINKUP，MSG_LINKDOWN，MSG_LINKCLOSE，或向数据库记录或向人机命令接口报告异常情况。 PPPD后台任务的解决流程如下图所示： 以下是PPPD后台任务与DISI ISL的接口流程详述：AnalysisofPPPBasedonGPRSZENGGangAbstract:OnthebasisofresearchingthePPP,thecommunicatingprocessofPPPbasedonGPRSisanalyzed,andcomponentofPPP,contentofPPP,connectingprocessofPPP,etcaredepicted.Theprocessofdatainter󰀁changebasedonPPPnegotiationisanalyzed.Agoodfoundationforfurthermakingawirelesstransmissionter󰀁minalusingPPPisprovided.Keywords:GPRS;PPP;LCPZENGGang:Lec.t;SchoolofInformationEngineering,WUT,Wuhan430070,China.