PPP协议

1 点对点数据链路控制

• 一个发送端，一个接收端，一条链路：比广播链路容易
  
  • 无需介质访问控制(Media Access Control)
  • 无需明确的MAC寻址
  • e.g., 拨号链路, ISDN链路
• 常见的点对点数据链路控制协议：
  
  • HDLC: High Level Data Link Control
  • PPP (Point-to-Point Protocol)

2 PPP设计需求[RFC 1557]

• 组帧： 将网络层数据报封装到数据链路层帧中
  
  • 可以同时承载任何网络层协议分组(不仅IP数据报)
  • 可以向上层实现分用（多路分解）
• 比特透明传输： 数据域必须支持承载任何比特模式
• 差错检测： (无纠正)
• 连接活性(connection liveness)检测： 检测、并向网络层通知链路失效
• 网络层地址协商： 端结点可以学习/配置彼此网络地址

PPP无需支持的功能

• 无需差错纠正/恢复
• 无需流量控制
• 不存在乱序交付
• 无需支持多点链路

差错恢复、流量控制等由高层协议处理！

3 PPP数据帧

• 标志(Flag): 定界符(delimiter)
• 地址(Address): 无效(仅仅是一个选项)
• 控制(Control): 无效；未来可能的多种控制域
• 协议(Protocol): 上层协议 (eg, PPP-LCP, IP, IPCP, etc)
• 信息(info): 上层协议分组数据
• 校验(check): CRC校验，用于差错检测

有无地址字段和控制字段、数据长度、协议字段长度、校验值长度都是可以双方进行协商的。

4 字节填充(Byte Stuffing)

• “数据透明传输”需求: 数据域必须允许包含标志模式<01111110>

Q: 如何判断该作为数据接收，还是作为标志处理？

• 发送端: 在数据中的<01111110>和<01111101>字节前添加额外的字节
  <01111101> (“填充(stuffs)”)
• 接收端:
  
  • 单个字节<01111101>表示一个填充字节；
  • 连续两个字节<01111101>：丢弃第1个，第2个作为数据接收
  • 单个字节<01111110>: 标志字节

5 PPP数据控制协议

在交换网络层数据之前， PPP数据链路两端必须：

• 配置PPP链路

  • 最大帧长
  • 身份认证(authentication)
  • etc.

• 学习/配置网络层信息

  • 对于IP协议: 通过交换IPCP协议 (IP Control Protocol )报文 (IP分组首部的“上层协议”字段取值: 8021)，完成IP地址等相关信息配置