PPP协议

一、数据链路层的三个基本问题

（一）封装成帧

帧首部和帧尾部的一个重要作用就是进行帧定界，使用SOH和EOT这两个控制字符。

（二）透明传输

由上图可看，通过增加转义字符实现了透明传输。

（三）差错检验

传输过程中可能会产生比特错误：1可能变成0，0也可能变成1。
误码率：在一段时间，传输错误的比特占所传输比特总数的比特率

利用CRC循环冗余检验算法计算出帧检验序列FCS，再将FCS加入到图中红色部分的101001后（加后为：101001001），利用同样的计算方法可以得出结果余0，商为101001，则传输没有差错，就接收，否则判定有错，丢弃这个帧。
特点:
1、这种方法不能判断是哪一位或那几位出错了。
2 、只要经过严格的挑选，并使用位数足够多的除数P，那么出现检测不到错误的概率就会很小。
CRC是检验方法，FCS是冗余码。且数据链路层只是实现无差错传输，但这不是可靠传输。

二、点对点PPP协议

（一）PPP协议的组成

    （1）一个将IP数据报封装到串行链路的方法。PPP既支持异步链路(无奇偶检验的8比特数据)，也支持面向比特的同步链路。IP数据报在PPP帧中就是其信息部分。这个信息部分的长度受最大接收单元MRU (Maximum Receive Unit)的限制。MRU的默认值是1500字节
    （2）一个用来建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议LCP (Link Control Protocol)。通信的双方可协商一些选项。在[RFC 1661]中定义了11种类型的LCP分组
    （3）一套网络控制协议NCP (Network Control Protocol)，其中的每一个协议支持不同的网络层协议，如IP、OSI的网络层、DECnet以及AppleTalk等。

（二）PPP协议帧格式

各字段意义

标志(Flag):0111 1110(0x7E)
地址：为固定值 “FF”（11111111），点-点协议，地址无意义
控制：为固定值“03”（00000011），无编号
数据：长度可变，不能超过1500字节
协议字段：
0021：信息字段内容为IP数据报
C021：信息字段内容为PPP链路控制数据
8021：信息字段内容为网络控制数据

当PPP使用异步传输时，它把转义符定义为0x7E，并使用字节填充。
当PPP用在同步传输链路（SONET/SDH）时，采用硬件来完成零比特填充(和HDLC的做法一样)。

字节填充

• 将信息字段中出现的每一个 0x7E 字节转变成为 2 字节序列（0x7D, 0x5E）。
• 若信息字段中出现一个 0x7D 的字节, 2 字节序列（0x7D, 0x5D）。
• 若信息字段中出现 ASCII 码的控制字符（即数值小于 0x20的字符），则在该字符前面要加入一个 0x7D 字节，同时将该字符的编码加以改变。

零比特填充

1. 发送端在 5 个连 1 之后填入 0 比特再发送出去.
2. 在接收端将 5 个连 1 之后的 0 比特删除，恢复原样.

(三）PPP协议工作状态

1. LCP协商PPP参数，建立数据连接
2. 用户验证，客户端会将自己的身份发送给远端的接入服务器。在认证完成之前，禁止从认证阶段前进到网络层协议阶段。如果认证失败，认证者应该跃迁到链路终止阶段。
3. 调用网络层协议，认证阶段完成之后，PPP将调用在链路创建阶段（阶段1）选定的各种网络控制协议（NCP）。选定的NCP解决PPP链路之上的高层协议问题，例如，在该阶段IP控制协议（IPCP）可以向拨入用户分配动态地址。