17.广域网技术

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EAX

2021 年 08 月 25 日

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HCIA

# 广域网技术

## PPP协议

点到点协议，是一个协议族

### 三个组件

1. LCP链路控制协议
   - 用来建立、拆除并监控链路
2. 认证协议族（PAP、CHAP）
   - 可选，用来保障网络安全可靠
3. NCP 网络控制协议
   - 用来网络层参数协商，主要是IPCP协议

### PPP原理

主要有三个阶段

1. 链路层协商
2. 认证协商
3. 网络层协商

### PPP建立链接过程

1. 链路激活从死亡阶段到建立阶段（进行LCP协商：MRU（最大接收单元）、魔术字（防环）、认证模式（PAP、CHAP））协商成功进入认证阶段，协商失败返回死亡阶段
2. 到认证阶段表明链路建立成功，有认证进行认证，没有认证/认证成功进入network阶段进行NCP协商
3. 在network阶段进行网络层参数协商，主要是IPCP协商
   协商成功保持PPP链路通信，协商失败/认证失败/链路故障中断都会回到终结阶段，等待资源释放后回到死亡阶段

### PPP优点

1. PPP链路支持全双工的同步异步链路通信
2. 具有良好的拓展性，在以太网上承载PPP就可以拓展为PPPoE
3. 提供LCP协商，用于各种链路层参数的协商
4. 提供NCP协商，用于各种网络层协议的参数协商
5. 提供认证协商，有PAP认证、CHAP认证，用于保障网络安全
6. 无重传机制、网络开销小。

### 链路层协商：MRU、认证模式、魔术字（防环）

过程

- 一端发送request报文给对端（携带自身参数），对端接收查看参数，若参数合法则回应ACK报文；若参数不匹配则回复NAK报文（携带修改后的参数）
- 本端接收到NAK报文后重新发送修改后的request报文，对端接收查看参数，若合法则回应ACK报文；若参数不识别，则会发送reject报文，携带不识别的参数，对端接收则删除不识别的参数再重新发送request报文给对端

- 认证阶段
  - 根据LCP协商的认证模式（PAP、CHAP）
  - PAP认证：
    - 两次握手，明文认证，携带了用户名和密码，不可靠也不安全
  - CHAP认证：
    - 三次握手，密文认证，携带加密的密码报文，相比于PAP认证更加安全

### 网络层协商

NCP协商

- 主要协商IPCP协议
  - 发送request报文携带自身IP地址，对端判断该IP地址是否合法（有地址，不冲突），
- 静态地址协商：

- 发送request报文携带自身IP地址，对端判断该IP地址是否合法（有地址，不冲突）
- 动态地址协商

- 支持为对端分配一个可用地址
- PPPoE
  - 封装在以太网数据帧中，具有以太网灵活组网方式又有PPP的认证计费又是

- 工作过程：

1. 发现阶段
  2. 会话阶段
     - PPP协商，PPP数据传输
  3. 终结阶段：可以随时终端连接

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