Internet中的PPP协议

数据链路层不是TCP／IP协议的一部分，只是TCP／IP赖以存在的基础，提供了各种通信网与TCP／IP之间的接口。
各物理网络可以使用自己的数据链路层协议和物理层协议。
在数据链路层使用得最为广泛的就是SLIP和PPP协议。
一、串行线路网际协议SLIP(Serial Line IP)
串行线路网际协议 SLIP：是一个在串行线路上对IP分组进行封装的简单的面向字符的协议，用以使用户通过电话线和调制解调器接入Internet。

SLIP帧的封装规则：
IP数据报的首尾各加上一个特殊标志字符END，其编码为0xC0(11000000)。
若IP数据报中的某个字节恰与特殊标志字符END的编码(0xC0)一样，则需用2字节序列0xDB(称为SLIP转义字符)和0xDC替换该字节。
若IP数据报中某个字节恰与SLIP转义字符一样，则需用2字节序列0xDB和0xDD将它替换。
SLIP协议的缺点：
没有校验字段，不提供差错检测的功能，只能靠高层检验差错；
不能提供对方的IP地址，对无固定IP地址的拨号入网的用户来说不方便；
无协议类型字段，仅支持IP协议，而不支持其他的协议。
适用：低速串行线路中的交互性业务(附加信息开销大，数据传输效率较低)。
CSLIP协议(压缩的SLIP)：在连续发送的数据报分组中会有许多相同的首部字节，若某一字段和前一分组中的相应字段相同，则不发送这个字段；若某一字段和前一个分组中的相应字段不同，则只发送改变的部分。
二、点对点的PPP协议(Point-to-Point Protocol)
作用：完成链路的操作、维护和管理功能。
运行条件：只需提供全双工电路(专用的或交换式的)以实现双向的数据传输。
1、PPP协议的构成
在串行链路上封装IP数据报的方法：既支持异步链路(无奇偶校验的8比特数据)，也支持面向比特的同步链路。
链路控制协议LCP：用于建立、配置和测试数据链路连接,通信的双方可协商一些选项。
网络控制协议NCP：用于建立、配置多种不同网络层协议, 每种网络层协议需要一个NCP来进行配置，在单个PPP链路上可支持同时运行多种网络协议。
2、 PPP的帧格式

标志字段(F1ag)，编码为01111110(0x7e)，是帧的定界符，用以标识一帧的开始和结束。
地址字段(Address),编码为11111111(0xff)，采用标准的广播地址。
控制字段(Contro1)，编码为00000011(0x03)，是一个无编号帧。
协议字段(Protocol), 用于标识封装在PPP帧中的信息所用的协议类型。
信息字段(Information)，包含零个或多个字节，是网络层协议数据报，缺省最大长度为1500个字节。
FCS帧校验序列字段，用16比特的循环冗余校验CRC计算校验和。
PPP是面向字符的，帧长度都是整数个字节。
字符填充法：将信息字段中出现的每一个0x7E字符转变成为2字节序列0x7D和0x5E；若信息字段中出现一个0x7D字符则将其转变成为2字节序列0x7D和0x5D；若信息字段中出现ASCII码的控制字符(即小于0x20的字符)，则在该字符前面要加入一个0x7D字符。
3、PPP的协议族
1)链路控制协议LCP(Link Control Protocol)
作用：用于建立、配置、维护和终止点对点的链路层连接。
工作过程：——通过交换LCP帧来实现
第一阶段：链路的建立和配置协调；
第二阶段：链路质量检查(可选)，决定链路是否满足网络层协议的要求；
第三阶段：网络层协议配置；
第四阶段：关闭链路，可随时关闭链路，多因用户要求或发生物理故障。
LCP的三种帧：
链路建立帧：用于建立和配置PPP链路并确定与该链路相关的参数；
链路终止帧：用于终止PPP链路；
链路维护帧：用于管理和调试PPP链路。
2)网络控制协议NCP(Network Control Protocol)
PPP使用一组网络控制协议NCP配置不同的网络层，其中普遍使用的是用于配置IP层的IP控制协议IPCP(Internet Protocol Control Protocol)。
使用与LCP相同的报文结构及协商机制完成选项协商的任务。
4、PPP的运行机制
PPP不提供使用序号和确认的可靠传输。
当用户拨号接入ISP时，路由器的调制解调器对拨号应答并建立一条物理连接；
PC机向路由器发送一系列LCP分组(封装成多个PPP帧)，选择将要使用的一些PPP参数；
进行网络层配置，NCP给新接入的PC机分配一个临时的IP地址。
当用户通信完毕时，NCP释放网络层连接，收回原来分配出去的IP地址；
LCP释放数据链路层连接；
最后释放的是物理层连接。