点对点协议（Point-to-Point Protocol）

简介

点对点协议简称PPP协议，工作在数据链路层。设计目的主要是用来通过拨号或专线方式建立点对点连接发送数据，使其成为各种主机、 网桥和路由器之间简单连接的一种共通的解决方案。

PPP协议的组成

1. 建立、配置数据链路连接的LCP（Link Control Protocol）
2. 网络控制协议NCP（Network Control Protocol）
3. 将IP数据报封装到串行链路的方法

帧格式

PPP协议的数据单元称为帧，格式如图

总体格式是首部+数据部分+尾部。

首部从左至右依次是帧定界符，表示帧开始；

地址字段，因为点对点协议仅作用于两个实体，发送方无需知道对方的地址，所以没有实际作用；

控制字段，也没有实际作用；

协议类型，指定信息部分的类型。

尾部从左至右依次是帧检验序列，用于校验帧在传输过程中是否出现差错；

帧定界符，表示帧的结束

如何解决数据链路层的三个基本问题

PPP是工作在数据链路层协议的，自然要解决数据链路层的三个基本问题
1. 封装成帧

根据PPP帧的帧格式，可以发现，帧首部和尾部各有一个定界符，这两个定界符封装了一个帧

2. 透明传输

PPP协议实现透明传输的方式有两种。第一种是字节填充的方式，在帧首部和尾部的定界符前面插入一个转义字符，
当信息部分出现了转义字符，则在转义字符前面再填充一个转义字符，另外，当信息部分出现了控制字符时，也会在其前面填充一个转义字符。
第二种就是零比特填充的方式，PPP帧定界符用二进制表示是01111110，中间有6个1，只要保证信息部分不出现连续的6个1就可以实现透明传输。
所以，在发送端，发送前会扫描整个信息字段，当发现有连续的5个1时就立即填充一个0。
在接收端，接受后也会扫描整个信息字段，一旦发现有连续的5个1，就把其后面的0删除。这样就保证了透明传输。

3. 差错检测

PPP帧的尾部有一个FCS，配合CRC实现差错检测，发现帧出现错误就丢弃

PPP链路建立过程

PPP协议一般用于用户拨号接入ISP，工作流程如下

1. LCP配置协商

用户点击“连接”，建立了物理层连接后，双方就要进行链路层上某些配置的协商，比如链路上的最大帧长、采用什么鉴别协议等。

2. 用户验证

这个阶段，ISP为了防止用户恶意使用网络资源，会对用户的账号密码进行校验，使用PAP（Password Authentication
Protocol）或者CHAP（Challenge-Handshake Authentication
Protocol）协议，其中PAP协议的安全性较低

3. NCP配置协商

当用户通过用户验证，双方就要用进行网络层上某些配置的协商，比如网络层采取什么协议，用户的IP地址是什么

引用

1. 谢希仁《计算机网络》
2. 博客
   2.1 http://www.cnblogs.com/haitao-fan/archive/2012/04/07/2436120.html
   2.2 http://www.cnblogs.com/gtarcoder/p/6259105.html
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