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PPP协议

news 来源：原创 2025/6/19 1:09:40

PPP是一种常见的广域网数据链路层协议，主要用于在全双工的链路上进行点到点的数据传输封装，支持同步传输和异步传输，通常用于VPN和拨号上网

PPP

概述

PPP一般运行在serial串口上，是一种广域网协议，PPP建立分为LCP（链路控制协议）和NCP（网络控制协）两大步骤

LCP（链路控制协议）用于建立、配置、维护和终止PPP链路，负责PPP的链路管理，和上层（网络层）协议无关

NCP（网络控制协）用于建立、配置网络层协议，进行参数协商

状态机

Dead:PPP物理层不可用，当链路被激活转为Establish，进入链路建设阶段

Establish：链路进行LCP相关参数协商，比如MTU，MRU，认证模式，魔术字等

Authenticate：进入认证阶段，成功后进入Network，反之进入Terminate然后重新尝试建立

Network：进行NCP协商，协商完成后链路可用，可随时中断会话，进入Terminate状态

Terminate：连接结束，释放所以相应资源后链路回到Dead状态

报文

格式

Flag域：标识帧的起始和终止，二进制序列

Address：通常为广播,全1

Control：缺省0x03表无序帧

Protocol：标识不同协议，0XC021代表LCP报文，0XC023代表PAP报文，0XC223代表CHAP报文

Code：主要用于标识LCP相关报文

Indentifer：1个字节，用来匹配请求和响应，值为非法时，该报文将被丢弃。通常一个配置请求报文的ID是从0x01开始逐步加1的。当对端接收到该配置请求报文后，无论使用何种报文回应对方，但必须要求回应报文中的ID要与接收报文中的ID一致

类型

Configure：与配置相关的报文

Configure- Packet	配置信息	1
Configure-Ack	接受配置内容	2
Configure-Nak	打回不可接受的参数	3
Configure- Reject	打回不可识别的参数	4

Authenticate:用于认证的一些报文

Authenticate-Resquest	由被认证方发送请求，内容包含密码用户名
Authenticate-Ack	认证方的回应，认证成功发送
Authenticate-Nak	认证方的回应，认证失败发送

Terminate：用于终止回话的报文

Terminate-Resquest	请求断开连接	5
Terminate- Ack	相应请求	6

维护报文

Code-Reject	报文表示无法识别报文的Code字段	7
Protocol-Reject	报文表示无法识别报文的Protocol字段	8
Echo-Request	通常用于检测链路通信质量	9
Echo-Reply	通常用于检测链路通信质量	10
Discard-Request	收到立即丢弃，无实际意义	11

LCP协商

链路搭建

连接发送configure-request向对端进行确认，对端根据内携带参数进行回复，参数不可识别回复configure-reject，参数不可接收发送configure-nak，收到nak和reject的发起方重新修改相应参数，直到都能够识别且参数可接收回复ACK完成协商

在本协商中需要协商的参数有

MTU（最大传输单元）

Asynchronous Control Character Map（异步控制字符映射）

Authentication Protocol（认证协议，双方可不同，但一定要支持）

Quality Protocol（质量协议）

Magic Number（魔术字，用于防环）

Protocol Field Compression（协议域压缩）

Address and Control Field Compression(地址及控制域压缩)

其中比较重要的是MTU（最大传输单元），Authentication Protocol（认证协议），Magic Number（魔术字）

链路维护

通过echo-request和echo-reply两个报文进行检测，以此确定双方链路的联通

链路终止

发起方发送请求，接收方收到或回复Ack同意释放

认证模式

完成LCP协商之后，进入认证阶段，分为PAP和CHAP认证两种

PAP

报文以明文方式进行传输

被认证方发送自己的密码和用户名交给认证方，由认证方进行确认，如果成功回复Ack，失败回复Nak

CHAP

经过MD5加密（随机数+数据+挑战报文）后传输

认证端发送一个Challenge报文给被认证端，被认证端

需用到报文：Challenge，Response，Success，Failure

认证通过后进入NCP协商

NCP协商

与LCP报文基本一样，本文整合至报文小标题中

对于IP协议来说NCP使用IPCP，用于获取IP地址以进行三层通信

根据两端设备的配置不同，IPCP协商过程可分为静态协商和动态协商

静态协商

静态即不协商，双方IP均为人为手动配置，进入此阶段双方告知彼此地址即可

动态协商

1.本端向由对端申请发送configure-request报文

2.对方发现0.0.0.0的IP不合法，将分配的IP携带在configure-Nak发回

3.本端收到回复带分配地址的configure-request进行确认

4.对端收到后回复configure-Ack

5.对端发送带自己IP的configure-request

6.本端响应Ack

至此，PPP建立完成

实验

拓扑

要求

PPP认证模式chap，用户名ensp密码huawei123明文显示，R1为认证方

配置

认证端

[R1-aaa]dis th
[V200R003C00]
#
aaa
authentication-scheme default
authentication-scheme ensp//创建一个认证计划ensp
authorization-scheme default
accounting-scheme default
domain default
domain default_admin
domain ensp //创建域
authentication-scheme ensp
local-user admin password cipher %$%$K8m.Nt84DZ}e#<0`8bmE3Uw}%$%$//创建密码
local-user admin service-type http
local-user user@ensp password cipher %$%$xD|Q.tVEQ"`7|*23`Gq!=u6z%$%$//创建用户
local-user user@ensp service-type ppp//服务类型指定PPP
#
return

[R1-Serial4/0/0]dis th
[V200R003C00]
#
interface Serial4/0/0
link-protocol ppp
ppp authentication-mode chap domain ensp
ip address 12.0.0.1 255.255.255.0
#
return

被认证端

[R2-Serial4/0/0]dis th
[V200R003C00]
#
interface Serial4/0/0
link-protocol ppp
ppp chap user user@ensp//绑定用户至域下
ppp chap password cipher %$%$hU|sVb*OB'~\byUd:rg(,.=|%$%$//绑定用户和密码
ip address 12.0.0.2 255.255.255.0
#
return

PPP

概述

状态机

报文

格式

类型