Требования, определяемые физическим уровнем
ВВЕДЕНИЕ.
С конца 1980-х годов в сети Internet наблюдается резкий рост числа главных вычислительных машин (ГВМ или хостов), работающих с протоколами TCP/IP. Их преобладающее большинство было подключено к локальным вычислительным сетям различных типов, наиболее популярной среди которых была сеть Ethernet. Большая часть других хостов соединялась через глобальные сети, такие как сети передачи данных общего пользования типа Х.25. Сравнительно небольшое число ГВМ было подключено к каналам связи с непосредственным соединением точка-точка (т.е. к последовательным каналам связи), хотя такое соединение относится к числу старейших методов передачи информации, и почти каждый хост поддерживает данный тип соединения.
Одной из причин малого числа каналов связи TCP/IP с непосредственным соединением было отсутствие стандартного протокола нижележащего уровня для передачи дейтаграмм через последовательные линии связи. Для разрешения этой проблемы и был разработан протокол PPP (Point-to-Point Protocol - протокол канала связи с непосредственным соединением). Помимо решения задачи формирования стандартных пакетов данных IP для каналов с непосредственным соединением, РРР также должен был решить другие проблемы, в том числе присвоение и управление адресами IP, асинхронное (старт-стопное) и синхронное (бит-ориентированное) формирование пакета данных, конфигурацию канала связи, проверку его качества, обнаружение ошибок, согласование способа сжатия информации и т.д. В РРР эти вопросы решаются путем использования протокола управления каналом LCP (Link Control Protocol) и семейства протоколов управления сетью NCP (Network Control Protocols), которые позволяют согласовывать необязательные параметры конфигурации и различные возможности. Сегодня PPP, помимо IP, обеспечивает поддержку также и других протоколов, в том числе IPX и DECnet.
|
|
|
Целью исследования было изучение всех аспектов протокола РРР.
ГЛАВА 1. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ПРОТОКОЛА PPP
Компоненты PPP
РРР обеспечивает метод передачи дейтаграмм через последовательные каналы связи с непосредственным соединением типа "точка-точка" (point-to-point). Он включает три основных компонента:
1. Метод инкапсуляции (метод формирования дейтаграмм для передачи по последовательным каналам). РРР в качестве базиса для формирования дейтаграмм при прохождении через каналы с непосредственным соединением использует кадры, подобные кадрам процедуры HDLC (High-level Data Link Control - управление каналом передачи данных высокого уровня).
2. Расширяемый протокол контроля канала LCP (Link Control Protocol). LCP предназначен для организации, выбора конфигурации и проверки соединения канала передачи данных.
|
|
|
3. Семейство протоколов контроля сети NCP (Network Control Protocols). Служит для организации и выбора конфигурации различных протоколов сетевого уровня.
РРР может использовать множество различных протоколов контроля сети, описанных в других источниках, поэтому в этой спецификации они рассмотрены обобщенно. Данное описание протокола PPP содержит рассмотрение его общих принципов, метода инкапсуляции и подробное описание протокола LCP.
Основные принципы работы
Для того, чтобы организовать связь через канал с непосредственным соединением, инициирующий РРР в начале отправляет пакеты LCР для задания конфигурации соединения, а также проверки канала передачи данных. После того, как канал установлен и пакетом LCР выполнено необходимое согласование факультативных средств, инициирующий РРР отправляет пакеты NCP, чтобы выбрать и определить конфигурацию одного или более протоколов сетевого уровня. Как только конфигурация каждого выбранного протокола определена, дейтаграммы из каждого протокола сетевого уровня могут быть отправлены через данный канал. Канал сохраняет свою конфигурацию до тех пор, пока пакеты LCP или NCP явно не закроют его или пока не произойдет какое-нибудь внешнее событие (например, истечет срок бездействия таймера или вмешается какой-нибудь пользователь).
|
|
|
Требования, определяемые физическим уровнем
РРР может работать через любой интерфейс DTE/DCE (например, EIA RS-232-C, EIA RS-422, EIA RS-423 и МСЭ-Т V.35). Единственным абсолютным требованием, которое предъявляет РРР, является требование обеспечения дублированных схем (либо специально назначенных, либо переключаемых), которые могут работать как в синхронном, так и в асинхронном последовательном режиме, прозрачном для блоков данных канального уровня РРР. Протокол РРР не предъявляет каких-либо ограничений, касающихся скорости передачи информации, кроме тех, которые определяются используемым интерфейсом DTE/DCE.
РРР использует принципы, терминологию и структуру блока данных процедур HDLC (ISO 3309-1979) Международной организации по стандартизации (ISO - International Standards Organization), модифицированных стандартом ISO 3309-1984/PDAD1 "Addendum 1:Start/stop Trasmission" (Приложение 1: Стартстопная передача"). ISO 3309-1979 определяет структуру блока данных HLDC для применения в синхронных окружениях. ISO 3309-1984/PDAD1 определяет предложенные для стандарта ISO 3309-1979 модификации, которые позволяют его использование в асинхронных окружениях. Процедуры управления РРР используют определение и кодирование управляющих полей, стандартизированных ISO 4335-1979 и ISO 4335-1979/Addendum 1-1979.
|
|
|
Протокол PPP разработан для каналов связи, которые транспортируют пакеты между двумя одноранговыми объектами. Эти каналы обеспечивают полнодуплексное одновременное двунаправленное функционирование и передают пакеты в соответствующем порядке. Предполагается, что PPP обеспечит общее решение для несложной связи широкого разнообразия хостов, мостов и маршрутизаторов [2].
Инкапсуляция
Инкапсуляция PPP обеспечивает мультиплексирование различных протоколов сетевого уровня одновременно в одном и том же канале (звене передачи данных - ЗПД). Метод инкапсуляции PPP разработан для сохранения совместимости с наиболее часто используемыми аппаратными средствами поддержки.
Для проведения инкапсуляции при использовании по умолчанию кадров, подобных кадрам HDLC, необходимы только 8 дополнительных октетов. В системах, где требуется повышенная пропускная способность, для инкапсуляция и формирования кадров выделяются лишь 2 или 4 октета.
Для обеспечения работы высокоскоростных приложений метод инкапсуляции по умолчанию использует простые поля, только одно из которых должно исследоваться при демультиплексировании. По умолчанию заголовок и информационные поля выравниваются до 32-битовых границ путем добавления хвостовика.
Протокол контроля канала LCP
Протокол PPP для достаточной универсальности и применимости к широкому разнообразию систем включает протокол контроля канала LCP (Link Control Protocol). LCP используется, чтобы автоматически согласовывать опции формата инкапсуляции, изменять пределы размеров пакетов, обнаруживать зацикливание звена и другие ошибочные ситуации, связанные с различиями конфигураций, и разрывать связь. Его другие дополнительные средства обслуживания - это аутентификация идентичности однорангового объекта на канале и определение, когда связь функционирует должным образом, а когда - нет.
Процесс LCD проходит через четыре четко различаемые фазы:
1. Организация канала и согласование его конфигурации. Прежде, чем может быть произведен обмен какими-либо дейтаграммами сетевого уровня (например, IP), LCP сначала должен открыть связь и согласовать параметры конфигурации. Эта фаза завершается после того, как будет отправлен и принят пакет подтверждения конфигурации.
2. Определение качества канала связи. LCP обеспечивает необязательную фазу определения качества канала, которая следует за фазой организации канала и согласования его конфигурации. В этой фазе проверяется канал с целью выяснения, является ли качество канала достаточным для вызова протоколов сетевого уровня. Эта фаза является полностью факультативной. LСP может задержать передачу информации протоколов сетевого уровня до завершения этой фазы.
3. Согласование конфигурации протоколов сетевого уровня. После того, как LСP завершит фазу определения качества канала связи, соответствующими NCP может быть выбрана конфигурация сетевых протоколов, и они могут быть в любой момент вызваны и освобождены для последующего использования. Если LCP закрывает данный канал, он информирует об этом протоколы сетевого уровня, чтобы они могли принять соответствующие меры.
4. Прекращение действия канала. LCP может в любой момент закрыть канал. Это обычно делается по запросу пользователя, но может произойти также из-за какого-нибудь физического события, такого, как потеря носителя или истечение периода бездействия таймера.
Существует три класса пакетов LCP:
1. Пакеты для организации канала связи. Используются для организации и выбора конфигурации канала.
2. Пакеты для завершения действия канала. Используются для завершения действия канала связи.
3. Пакеты для поддержания работоспособности канала. Используются для поддержания и отладки канала.
Эти пакеты используются для достижения работоспособности каждой из фаз LCP.
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 132; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!