网络技术的选择-PPP.ppt

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1、第四章,网络技术的选择,PPP,学习目标,描述点到点串行通信的基本概念描述关键的PPP概念配置PPP封装解释和配置PAP和CHAP身份验证,章节内容,2.1 串行点对点链路2.2 PPP 概念2.3 配置 PPP2.4 配置 PPP 认证2.5 章节实验2.6 本章总结,串行点到点链路,2.1.1 串行通信简介（2.1.1FALSH）,利用串行连接，信息通过一条导线发送时，每次发送一个位。并行连接则通过多根导线同时传输多个位。时滞和串扰两个因素限制了并行通信的速率。,2.1.1串行通信简介,时滞（Clock Skew）,串扰（Crosstalk）,2.1.1串行通信简介,串行通信最大的优势是布

2、线简单串行电缆可以比并行电缆更长,串行通信标准:RS-232V.35HSSI,串行通信标准RS232,个人计算机上的大多数串行端口都符合 RS-232C 或更新的 RS-422 和 RS-423标准都使用 9 针和 25 针连接器,串行通信标准v.35,通常用于调制解调器到复用器的通信此 ITU 标准可以同时利用多个电话电路的带宽，适合高速同步数据交换。在美国，V.35 是大多数路由器和 DSU 连接到 T1 载波线路所使用的接口标准。V.35 电缆是高速串行部件，设计用于支持更高的数据传输速率和支持通过数字线路连接 DTE 和 DCE。,串行通信标准HSSI,HSSI 高速串行接口(HSSI

3、)支持最高 52 Mb/s 的传输速率。工程师使用 HSSI 将 LAN 上的路由器连接到诸如 T3 线路之类的高速 WAN 线路。工程师还通过 HSSI 提供了采用令牌环或以太网的 LAN 之间的高速互连。HSSI 是由 Cisco Systems 和 T3plus Networking 联合开发的 DTE/DCE 接口，用于满足在 WAN 链路上实现高速通信的需求。,2.1.2 TDM,TDM 将一个链路的带宽分割为若干独立的通道或时隙。MUX 可将每个信号分割成多个数据段。MUX 通过将每个数据段插入到时隙中为每个数据段各分配了一个通道。接收端的 MUX 仅根据每个位的到达时间将 TDM

4、 流重新组装成三个独立的数据流。,STDM,STDM 采用可变的时隙长度，让通道可以竞争任何空闲的时隙空间。STDM 要求每个传输都带有身份信息（通道标识符）。,ISDN,ISDN 即是一个采用同步 TDM 技术的例子。ISDN 基本速率(BRI)包含三个通道，分别是 2 个 64 kb/s 的 B 通道（B1 和 B2）和 1 个 16 kb/s 的 D 通道。TDM 有 9 个时隙，每个时隙按图中所示顺序重复出现。,SONET,电信行业使用更多的是 SONET 或 SDH 标准，这两个标准用于光学传输 TDM 数据。,2.1.2 TDM,最初多路复用电话呼叫中使用的单元的传输速率是 64

5、kb/s，一个单元就代表一个电话呼叫。此单元叫做 DS0（digital signal level zero）,2.1.3分界点,分界点标明您的网络与其它组织的网络的交接点。分界点是网络中服务提供商责任范围的终点。,2.1.4 DTE 和 DCE,CPE 通常是路由器，也就是 DTE。如果 DTE 直接连接到服务提供商网络，那么 DTE 也可以是终端、计算机、打印机或传真机。DCE 通常是调制解调器或 CSU/DSU，DCE 设备用于将来自 DTE 的用户数据转换为 WAN 服务提供商传输链路所能接受的格式。,电缆标准,2.1.4 DTE 和 DCE,并行和串行转换,WAN封装协议,要确保使用

6、正确的协议，您需要配置适当的第 2 层封装类型。协议的选择取决于 WAN 技术和通信设备。,WAN封装协议,HDLC 当链路两端均为 Cisco 设备时，点对点连接、专用链路和交换电路连接上的默认封装类型。PPP 通过同步电路和异步电路提供路由器到路由器和主机到网络的连接。PPP 可以和多种网络层协议协同工作，例如 IP 和 互联网分组交换(IPX)。PPP 还具有内置安全机制，例如 PAP 和 CHAP。本章主要介绍 PPP。串行线路 Internet 协议(SLIP)使用 TCP/IP 实现点对点串行连接的标准协议。在很大程度上，SLIP 已被 PPP 取代。X.25/平衡式链路接入协议(

7、LAPB)ITU-T 标准，它定义了如何为公共数据网络中的远程终端访问和计算机通信维持 DTE 与 DCE 之间的连接。X.25 指定 LAPB，LAPB 是一种数据链路层协议。X.25 是帧中继的前身。帧中继 行业标准，是处理多个虚电路的交换数据链路层协议。帧中继是 X.25 之后的下一代协议。帧中继消除了 X.25 中使用的某些耗时的过程（例如纠错和流控制）。ATM 信元中继的国际标准，在此标准下，设备以固定长度（53 字节）的信元发送多种类型的服务（例如语音、视频或数据）。固定长度的信元可通过硬件处理，从而减少了传输延迟。ATM 使用高速传输介质(media)，例如 E3、SONET 和

8、 T3。,2.1.5 HDLC封装,HDLC 是由国际标准化组织(ISO)开发的、面向比特的同步数据链路层协议。HDLC 定义的第 2 层帧结构采用确认机制进行流量控制和错误控制。HDLC 使用帧定界符（或标志）来标记每个帧的开头和结尾。Cisco 已经扩展了 HLDC 协议，解决了无法支持多协议的问题。,2.1.5 HDLC封装,2.1.6配置 HDLC 封装,Cisco HDLC 是 Cisco 设备在同步串行线路上使用的默认封装方法。如果连接的不是 Cisco 设备，则应使用同步 PPP。,启用 HDLC 封装,2.1.7 串行接口故障排除,Show Interface Serial 命

9、令,2.1.7 串行接口故障排除,2.1.7 串行接口故障排除,2.1.7 串行接口故障排除,2.1.7 Troubleshooting a Serial Interface,Show Controllers 命令,2.2 PPP 概念,2.2.1 PPP简介,它不是专用协议.链路质量管理功能监视链路的质量.PPP 允许同时使用多个网络层协议。PPP 支持认证 PPP 组件:HDLC LCP NCP,2.2.2 PPP 分层体系结构,在物理层，可在一系列接口上配置 PPP，这些接口包括：异步串行同步串行HSSIISDN,LCP,LCP 是 PPP 中实际工作的部分。LCP 位于物理层的上方，其

10、职责是建立、配置和测试数据链路连接。PPP 提供 LCP 中的服务选项，主要用于协商和帧检查，以帮助管理员实现对指定点对点的控制。一旦建立了链路，PPP 还会采用 LCP 自动批准封装格式（身份验证、压缩、错误检测）。,LCP,LCP 自动配置链路两端的接口，包括：处理对数据包大小的不同限制检测常见的配置错误切断链路确定链路何时运行正常或者何时发生故障,2.2.2 PPP 分层体系结构,PPP 允许多个网络层协议在同一通信链路上运行。对于所使用的每个网络层协议，PPP 都分别使用独立的 NCP。NCP 包含了功能字段，功能字段中包含的标准化代码用于指示 PPP 封装的网络层协议。,2.2.3

11、PPP 帧结构,FLAG field:表示帧的开始和结尾ADDRESS field:标准广播地址,PPP 不单独非配给工作站地址CONTROL field:值为0 x03，要求以不排序的帧传输用户数据，提供了无连接链路服务PROTOCOL field:用于识别帧的数据字段中封装的协议FCS field:用于检测PPP帧中的比特电平错误,创建 PPP 会话,创建 PPP 会话的三个阶段,创建 PPP 会话的三个阶段,第 1 阶段：链路建立和配置协商 在 PPP 交换任何网络层数据报（例如 IP）之前，LCP 必须先打开链接并协商配置选项。当接收路由器向启动连接的路由器发送配置确认帧时，此阶段结束

12、。第 2 阶段：链路质量确认（可选）LCP 测试链路以确定链路质量是否足以启用这些网络层协议。LCP 可将网络层协议信息的传输延迟到此阶段结束之前。第 3 阶段：网络层协议配置协商 在 LCP 完成链路质量确认阶段之后，适当的 NCP 可以独立配置网络层协议，还可以随时启动或关闭这些协议。如果 LCP 关闭链路，它会通知网络层协议以便协议采取相应的措施,2.2.5 使用 LCP创建链路,LCP 操作包括对链路创建、链路维护和链路切断的策略控制。.Link-establishment 帧负责建立和配置链路（Configure-Request、Configure-Ack、Configure-Nak

13、 和 Configure-Reject）Link-maintenance 帧负责管理和调试链路（Code-Reject、Protocol-Reject、Echo-Request、Echo-Reply 和 Discard-Request）Link-termination 帧负责切断链路（Terminate-Request 和 Terminate-Ack）,2.2.5 使用 LCP创建链路,Link Establishment,Link Maintenance,Link Termination,Link Idel,NCP Termination,NCP Establishment,2.2.5 使用

14、 LCP创建链路,发起方向响应方发送一份“需求列表(wish list)”。NCP 仅切断网络层和 NCP 链路如果 LCP 在 NCP 之前切断链路，则 NCP 会话(session)也将被终止。.PPP 可以随时切断该链路。发生切断，可能是因为载波丢失、身份验证失败、链路质量故障、空闲计时器超时或人为因素。,2.2.5 使用 LCP创建链路,可以对 PPP 进行配置，使之支持Authentication（认证）,Compression（压缩）,Multilink（多链路捆绑）功能。,2.3 配置 PPP,2.3.1 PPP 配置选项,认证压缩错误检测 多链路捆绑PPP 回拨,2.3.2 P

15、PP 配置命令,在接口上启用 PPP压缩:会影响系统性能。链路质量监视:多个链路上的负载均衡Example:,R3(config)#interface serial 0/0R3(config-if)#encapsulation pppR3(config-if)#compress predictor|stac R3(config-if)#ppp quality 80R3(config-if)#ppp multilink,校验串行PPP 封装配置,排除PPP封装故障,debug 命令是非常有用的工具，能够提供丰富的信息,2.3.4排除PPP封装故障,2.3.4排除PPP封装故障,2.3.4 Tro

16、ubleshooting PPP Encapsulation,2.4 配置PPP 身份验证,2.4.1 PPP 验证协议,验证是可选的如果使用了身份验证，您就可以在 LCP 建立链路并选择身份验证协议之后验证对等点的身份,2.4.2 密码验证协议(PAP),远程节点在该链路上重复发送用户名-口令对，直到发送节点确认该用户名-口令对或终止连接为止。以明文形式发送口令不能防护回送或反复试错攻击远程节点将控制登录尝试的频率和时间两次握手,挑战握手验证协议(CHAP),挑战握手验证协议(CHAP),与一次性身份验证的 PAP 不同，CHAP 定期执行消息询问，以确保远程节点仍然拥有有效的口令值。CHA

17、P 通过使用唯一且不可预测的可变询问消息值提供回送攻击防护功能。,2.4.4 PPP 封装和身份验证过程,2.4.5 配置PPP身份验证,2.4.5 配置PPP身份验证,2.4.5 Configuring PPP with Authentication,2.4.6排除 PPP 身份验证配置的故障,1=Challenge 2=Response 3=Success 4=Failure,2.5 章节实验,2.5.1 LAB:基本PPP 配置,2.5.1 LAB:基本PPP 配置,2.5.2 LAB:PPP 配置挑战实验,2.5.2 LAB:PPP 配置挑战实验,2.5.3 LAB:PPP 配置排错,2.5.3 LAB:PPP 配置排错,2.6 本章总结,2.6 本章总结,描述点对点串行通信的基本概念。描述关键的 PPP 概念。配置 PPP 封装。解释和配置 PAP 和 CHAP 身份验证。,