Protocolos PPP

Transmisión de datos y Redes de comunicaciones

Capitulo VProtocolos PPP

Ing. Odette Bastias Arce

Nov 2010

Universidad de Las Americas

El punto a punto Protocolo (PPP)

Originalmente surgió como un protocolo de encapsulación para el transporte de tráfico IP a través de enlaces punto a punto.

PPP también estableció una norma para la asignación y gestión de la dirección IP, sincrónico (start / stop) y la encapsulación síncrona orientada a poco, el protocolo de red de multiplexación, la configuración del enlace, pruebas de calidad de la conexión, detección de errores, y la negociación de opciones de capacidades tales como la capa de red dirección de la negociación y la negociación de compresión de datos. PPP admite estas funciones, proporcionando un Programa de Control de Enlace extensible (LCP) y una familia de Network Control Program (NCP) para negociar los parámetros opcionales de configuración e instalaciones. Además de la IP, PPP soporta otros protocolos, incluyendo Internetwork Intercambio de paquetes de Novell (IPX) y DECnet.



Componentes PPP

PPP proporciona un método para transmitir datagramas sobre serie de enlaces punto a punto. PPP consta de tres categorías principales:

– Un método para encapsular datagramas sobre enlaces en serie. PPP utiliza el alto nivel Data Link Control (HDLC) como base el protocolo para encapsular datagramas sobre enlaces punto a punto.

– Para configurar LCP debe configurar y probar conexiones de datos de enlace.

– Una familia de NCP para establecer y configurar diferentes protocolos de capa de red. PPP está diseñado para permitir la utilizan simultánea de numerosos protocolos de capa de red.



PPP Operación

Para establecer comunicaciones a través de un enlace punto a punto, el PPP originario primero envía tramas LCP para configurar y probar el enlace de datos. Después de establecer enlace y negociación de las instalaciones opcionales utilizando LCP el original PPP enviará NCP marcos para elegir y configurar uno o varios protocolos de la capa de red.

Después de configurar cada uno de los paquetes de protocolo de capa de red, de cada capa de red puede ser transferido y enlace permanecerá configurado y paquetes podrían enviarse a través de esos vínculos. Enlace permanecerá configurado para la comunicación hasta el llano LCP o NCP marcos cerrados y algunos eventos externos, como ocurrió temporizador de inactividad expira o interviene usuario.



Requisitos de la capa física

PPP es capaz de operar a través de cualquier interfaz ETD / ETCD.

Los ejemplos incluyen EIA / TIA 232 C (antes RS 232 C), EIA / TIA 422 (antiguo RS 422), EIA / TIA 423 (antiguo RS 423 (antiguo RS 423) y la Unión Internacional de Telecomunicaciones Normalización de las Telecomunicaciones (UIT-T) ( anteriormente CCITT) V.35. PPC ha requisito absoluto es proporcionar dúplex circuito ya sea dedicado o conmutado que puede operar en modo síncrono o asíncrono, que es transparente a la capa de enlace de tramas PPP. PPP Sin embargo no impone ninguna restricción con respecto a la tasa de transmisión más que impuesto para determinados DTE / DCE interfaz en uso.



PPP capa de enlace

PPP utiliza los principios, la terminología y estructura del marco de la Organización Internacional de Normalización (ISO) HDLC procedimientos (desde 3309 hasta 1979 ISO), modificado por la norma ISO 3309-948/PDADI "Adenda 1 de inicio / parada de la transmisión. ISO 3309-1979 indica HDLC estructura marco para su uso en entornos sincrónicos. ISO 3309:1984 / PDADI especifica propuestas de modificación a la norma ISO 3309-1979 para permitir su uso en entornos asíncronos. PPP procedimientos de control utilizan las definiciones y codificaciones de control de campo idénticos en la norma ISO 4335-1979/Addendum 1 -1979.



El formato de trama PPP aparece en seis campos. Las descripciones de los seguidores resumir la trama PPP campos:

– Bandera: Un byte que indica al principio o al final de un cuadro. El campo del pabellón se compone de la secuencia binaria 011111110.

– Dirección: un solo byte mantener la serie como binario 11111111, y dirección de broadcast estándar. PPP no asigna direcciones individuales de la estación.

– Control: un solo byte que tiene la secuencia binaria 00000011, utilizado para la transmisión de datos de usuarios hacia el marco de secuencias no. Hay un servicio de enlace sin conexión es paralela a la de enlace lógico (LLC) Tipo 1 es siempre.



Protocolo: Dos bytes que reconozca el protocolo se resume en el orden en el campo de la imagen. En su conjunto hasta la fecha de principios del campo de protocolo se especifican en el más actual Solicitud de Asignación de Números de comentarios (RFC).

Datos: Cero o más bytes que contiene el datagrama para el protocolo especificado en el campo de protocolo se encuentra localizando la secuencia de bandera de cierre y dejando 2 bytes para el campo FCS. Longitud máxima por defecto del campo de la información de juego es 1.500 bytes. Por anterior de la conformidad, agradable implementaciones de PPP pueden utilizar otros valores para la medida de información de campo posible.

Frame Check secuencia (FCS): Normalmente 16 bits (2 bytes). Tras el acuerdo anterior, la aceptación de las implementaciones de PPP usaría una de 32 bits (4 bytes) para la detección de errores FCS mejor.

– .



Link-PPP Protocolo de control de

El LCP PPP proporciona un método para establecer, configurar, mantener y finalizar la conexión de protocolo punto a punto. LCP pasa por cuatro fases distintas:

– En primer lugar, la organización del enlace y el arbitraje de configuración se produce. Antes de cualquier datagrama de capa de red (por ejemplo IP) pueden ser cambiados, LCP primero debe abrir la conexión y negociar los parámetros de configuración. Esta fase se completa cuando una trama de confirmación de la configuración ha sido enviado y recibido.

– Esto es seguido por la determinación de la calidad del enlace. LCP permite vínculo electivo fuerza la calidad de la fase después de la conexión de enlace y la fase de arbitraje acuerdo. En esta sección, el enlace es con experiencia para decidir si el valor del enlace es suficiente para coordinar a los protocolos de capa de red. Esta fase es opcional. LCP podría transmisión revés de la información de protocolo de capa de red hasta que esta etapa haya finalizado



capa de red de Protocolo de configuración podría tener lugar después de que haya terminado de LCP calidad de la conexión fase de determinación y protocolos de la capa de red puede ser configurado por separado por el buen uso del PCN y podría ser de arriba a abajo en cualquier momento. Mientras enlace LCP seleccione dirá protocolo de capa de red para tomar las acciones necesarias.

Por último, la rescisión se produce enlace, LCP puede rescindir el vínculo en cualquier momento. Con frecuencia se llevará a cabo a petición de un usuario, pero podría ocurrir ya que de un evento físico, como la pérdida de portadora o el final de una era de temporizador inactivo.

Tres clases de marcos LCP existe. Vincular marcos establecimiento se utilizan para establecer y organizar un enlace. Vincular romper los marcos se utilizan para terminar una relación, mientras que las tramas enlace conservación se utilizan para controlar y depurar un enlace.

Estos marcos se utilizan principalmente para lograr el trabajo de cada una de las fases LCP



capa de red de Protocolo de configuración podría tener lugar después de que haya terminado de LCP calidad de la conexión fase de determinación y protocolos de la capa de red puede ser configurado por separado por el buen uso del PCN y podría ser de arriba a abajo en cualquier momento. Mientras enlace LCP seleccione dirá protocolo de capa de red para tomar las acciones necesarias.

Por último, la rescisión se produce enlace, LCP puede rescindir el vínculo en cualquier momento. Con frecuencia se llevará a cabo a petición de un usuario, pero podría ocurrir ya que de un evento físico, como la pérdida de portadora o el final de una era de temporizador inactivo.


Comunicación Serial y Paralela

Con una conexión serial, la información se envía a través de un cable, un bit de datos a la vez.

Una conexión paralela envía simultáneamente los bits a través de más cables.

DTE y DCE

Desde el punto de vista de la conexión a la WAN, una conexión serial posee un dispositivo DTE en un extremo de la conexión y un dispositivo DCE en el otro extremo. La conexión entre los dos dispositivos DCE es la red de transmisión del proveedor de servicios WAN

El DTE en general es un router, pero también podría ser un terminal, un computador, una impresora o una máquina de fax si se conectaran directamente a la red del proveedor de servicios.

El DCE, en general un módem o CSU/DSU, es el dispositivo que se utiliza para convertir los datos del usuario del DTE en una forma que sea aceptable para el enlace de la transmisión del proveedor del servicio WAN.

Encapsulación

En cada conexión WAN, los datos se encapsulan dentro de tramas, antes de cruzar el enlace WAN.

Para asegurar que se utiliza el protocolo correcto, usted debe configurar el tipo de encapsulación de la Capa 2 adecuado.

La elección del protocolo depende de la tecnología WAN y del equipo de comunicación

Tipos de encapsulación

HDLC: el tipo de encapsulación predeterminada en las conexiones punto a punto, enlaces dedicados y las conexiones conmutadas por circuito cuando el enlace utiliza dos dispositivos Cisco. El HDLC es ahora la base para el PPP síncrono, empleado por muchos servidores para conectarse a una WAN, más comúnmente a Internet.

PPP: suministra conexiones de router a router y de host a red, a través de circuitos síncronos y asíncronos. El PPP funciona con varios protocolos de capa de red, como IP e intercambio de paquetes de internetworking (IPX, Internetwork Packet Exchange). El PPP también tiene mecanismos de seguridad incorporados como el PAP y el CHAP.

WANCapa de Enlace – Protocolo HDLC


Protocolo estándar desarrollado por ISO

Encapsula datos sobre enlaces seriales sincrónicos

De suyo no soporta múltiples protocolos sobre un enlace individual porque no puede indicar el protocolo de capa 3 que transporta.

WANEstructura de la trama HDLC

WANEstructura de la trama HDLC

FLAG DIRECCIÓN CONTROL DATOS FCS

• La falta de un campo protocolo, limita el estándar HDLC

• Cisco dispone de una versión propietaria de HDLC, con un campo propietario que actúa como un campo de protocolo, que permite que múltiples protocolos de capa de red compartan el mismo enlace serie

FLAG

FLAG DIRECCIÓN CONTROL DATOS FCS FLAGPROPIETARIO



Protocolo propietario de Cisco para enlaces síncronos

Predeterminado en los puertos seriales de los dispositivos Cisco

Se emplea en enlaces dedicados punto a punto y en conexiones de circuitos conmutados

Comando en el modo configuración de interface:

Router(config-if)#encapsulation hdlc

Protocolo propietario de Cisco para enlaces síncronos

Predeterminado en los puertos seriales de los dispositivos Cisco

Se emplea en enlaces dedicados punto a punto y en conexiones de circuitos conmutados


Router(config-if)#encapsulation hdlc

CCNA

Encapsulación HDLC

HDLC es un protocolo orientado a bit síncrono de capa de enlace de datos, desarrollado por la Organización Internacional de Normalización (OIE).

El HDLC utiliza transmisión serial síncrona para brindar comunicación libre de errores entre dos puntos.

Cisco desarrolló una extensión del protocolo HLDC para solucionar la incapacidad de brindar compatibilidad multiprotocolo.

Configuración HDLC

El HDLC de Cisco es el método de encapsulación predeterminado que utilizan los dispositivos Cisco en las líneas seriales síncronas.

Si va a realizar una conexión a un dispositivo que no es de Cisco, utilice un PPP síncrono.

Si se cambió el método de encapsulación predeterminado, utilice el comando encapsulation hdlc en modo privilegiado para volver a habilitar el HDLC.

WANCapa de Enlace – Protocolo PPP

WANCapa de Enlace – Protocolo PPP

Protocolo estándar

Proporciona conexiones de router a router y de host a red sobre circuitos síncronos, asíncronos, ISDN y HSSI

Trabaja con varios protocolos de red (IP e IPX)

Proporciona opciones de seguridad a través de los protocolos PAP y CHAP


Router(config-if)#encapsulation ppp

Protocolo estándar

Proporciona conexiones de router a router y de host a red sobre circuitos síncronos, asíncronos, ISDN y HSSI

Trabaja con varios protocolos de red (IP e IPX)

Proporciona opciones de seguridad a través de los protocolos PAP y CHAP



CCNA

PPPPoint-to-Point Protocol

PPPPoint-to-Point Protocol

RFC 1661

RFC 1332

RFC 1661

RFC 1332

RFC 2153 – PPP Vendor ExtensionsRFC 2153 – PPP Vendor Extensions

Tipos de interface física:

Cualquier interface DCE/DTE

Necesita un circuito dúplex, en modo asíncrono o síncrono bit serial.

No impone restricciones respecto a la tasa de transmisión.

PPPProcolos de subcapas

PPPProcolos de subcapas

NCP – Network Control ProgramPermite encapsular diversos procolos de capa 3

IP – IPX – Apple Talk.

LCP – Link Control ProtocolNegocia y configura opciones de control sobre el

enlace de datos WAN.

NCP – Network Control ProgramPermite encapsular diversos procolos de capa 3

IP – IPX – Apple Talk.

LCP – Link Control ProtocolNegocia y configura opciones de control sobre el

enlace de datos WAN.

PPPOpciones LCP

PPPOpciones LCP

Autenticación PAP CHAP

Compresión Stacker Predictor

Detección de errores Magic Number Quality

Multienlace

Autenticación PAP CHAP

Compresión Stacker Predictor

Detección de errores Magic Number Quality

Multienlace

CCNA

RFC 1570 – PPP LCP Extensions

RFC 1994 – PPP Challenge Handshake Authentication Protocol

RFC 1334

RFC 1990 – PPP Multilink Protocol

RFC 1548

RFC 1717

PPPEstructura de la trama

PPPEstructura de la trama

01111110

11111111

00000011

Longitud máxima predeterminada: 1500 bytes

16 bits

• Utiliza los principios, terminología y estructura de la trama de los procedimientos HDLC de la ISO

FLAG DIRECCIÓN CONTROL DATOS FCS FLAG

2 Bytes

PROTOCOL

PPPEstablecimiento de una conexión


1. Fase de establecimiento y negociación del enlaceCada dispositivo envía paquetes LCP para configurar y

comprobar el estado del enlace. El paquete LCP tiene un campo opción que permite

negociar el uso de opciones: MTU, compresión, autenticación.

2. Fase de determinación de la calidad (opcional)Se prueba la calidad del enlace para verificar que soporte

los protocolos de capa de red.

3. Fase de negociación del protocolo de capa de redLos dispositivos envían paquetes NCP para elegir y

configurar uno o más protocolos de capa de red.

4. Fase de terminación del enlace

Proveedor de Telefonía LocalProveedor de

Telefonía Local

InternetService Provider

InternetService Provider

Service ProviderService Provider

InternetInternet



1. Fase de establecimiento del enlace2. Fase opcional de determinación de la calidad3. Fase de protocolo de capa de red

4. Fase de terminación del enlace

PPPAutenticación PAP


Se utiliza solo en el establecimiento inicial del enlace Luego de establecido el enlace, se envía al router

el nombre de usuario yla contraseña.

La contraseña viaja en modo texto, sin cifrar No hay protección ante ataques de prueba y error

El nodo remoto controla la frecuencia y temporización de los intentos de acceso.

Puede ser suficiente en entornos que cambian la contraseña en cada autenticación.



SucursalesSucursales

Casa CentralCasa Central

Host: Sucursal-1

Password: cisco

Host: Casa-CentralPassword: cisco

Username Sucursal-11. Sucursal-1 , cisco2. Aceptar Rechazar

PPPAutenticación CHAP


Se utiliza en el inicio de un enlace y periódicamente para comprobar la identidad del nodo remoto.

Puede repetirse en cualquier momento posterior al establecimiento del enlace.

Esa comprobación la hace a través de un valor hash que se calcula en ambos extermos.

Hay protección ante ataques de prueba y error Utiliza un valor de “desafío” que es variable.



SucursalesSucursales

Casa CentralCasa Central

Sucursal-1

Password: cisco

Casa-CentralPassword: cisco

Username Sucursal-1

1. Sucursal-1 , cisco2. Aceptar Rechazar3. Desafío

5. Aceptar Rechazar

4. Valor “hash”

Establecimiento de una Sesión PPP

Este proceso se realiza en 3 fases:

– Fase 1. Establecimiento del enlace y negociación de la configuración: antes de que el PPP intercambie cualquier datagrama de capa de red (por ejemplo, IP), el LCP primero debe abrir la conexión y negociar los parámetros de configuración. Esta fase se completa cuando el router receptor envía una trama de acuse de recibo de configuración de vuelta al router que inicia la conexión.

– Fase 2. Determinación de la calidad del enlace (opcional): el LCP prueba el enlace para determinar si su calidad es suficiente para establecer los protocolos de capa de red. El LCP puede demorar la transmisión de la información del protocolo de capa de red hasta que esta fase se complete.

– Fase 3. Negociación de la configuración del protocolo de capa de red: después de que el LCP haya finalizado la fase de determinación de la calidad del enlace, el NCP adecuado puede configurar, de manera separada, los protocolos de capa de red, y activarlos y desactivarlos en cualquier momento. Si el LCP cierra el enlace, informa a los protocolos de la capa de red para que puedan tomar las medidas adecuadas.

Configuración BASICA PPP

Router>enRouter#conf tRouter(config)#hostname rt0rt0(config)#interface serial 0/0/0rt0(config-if)#encapsulation ppprt0(config-if)#ip address 10.0.0.1 255.0.0.0rt0(config-if)#clock rate 128000rt0(config-if)#no shutdown rt0#

Router>enRouter#conf tRouter(config)#hostname rt1rt1(config)#int serial 0/0/0rt1(config-if)#encapsulation ppprt1(config-if)#ip address 10.0.0.2 255.0.0.0rt1(config-if)#no shutdown %LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0, changed state to upSerial0/0/0 LCP: State is OpenSerial0/0/0 PPP: Phase is FORWARDING, Attempting ForwardSerial0/0/0 Phase is ESTABLISHING, Finish LCPSerial0/0/0 Phase is UP%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0, changed state to up

Configuración PPP OPCIONAL

R3(config)#interface serial 0/0

R3(config-if)#encapsulation ppp

R3(config-if)#compress [predictor | stac]

Compresión

R3(config)#interface serial 0/0

R3(config-if)#encapsulation ppp

R3(config-if)#ppp quality 80

Monitoreo de Calidad

Router(config)#interface serial 0/0


Router(config-if)#ppp multilink

Balanceo de Carga

Configuración PAP

Configuración CHAP

Router>enRouter#conf tRouter(config)#hostname rt0rt0(config)#username rt1 password ciscort0(config)#int serial 0/0/0rt0(config-if)#encapsulation ppprt0(config-if)#ppp authentication chaprt0(config-if)#ip address 10.0.0.1 255.0.0.0rt0(config-if)#clock rate 128000rt0(config-if)#no shutdown

Router>enRouter#conf tRouter(config)#hostname rt1rt1(config)#username rt0 password ciscort1(config)#int serial 0/0/0rt1(config-if)#encapsulation ppprt1(config-if)#ppp authentication chap rt1(config-if)#ip address 10.0.0.2 255.0.0.0rt1(config-if)#no shutdown

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