计算机网络孙学军第5章课件教学.pptVIP

第 5 章 广 域 网 广域网提供承载服务，可运载不同类型的信息，如语音、数据、视频等。广域网使用OSI参考模型的低三层功能。 广域网提供相对较低的通信量、大的延迟时间和高的差错率。 5．1 PPP PPP是一种广域网协议。 用户通过电话线拨号接入Internet使用PPP。用户计算机通过Modem、电话线、因特网服务提供商（ISP）接入Internet。ISP的路由器与Internet连接，专线与电话局交换机连接。用户成为ISP合法用户并拨号连接后，得到一个临时IP地址，用户计算机成为因特网主机。通信结束，释放连接，IP地址被收回。 PPP对上层多种协议提供支持，无论同步传输还是异步传输，PPP都能建立路由器到路由器或者主机到网络的连接。 第 5 章 广 域 网 1.PPP的特性 1）能对IP地址进行动态分配和管理。 2）允许同时采用多种网络协议。 3）能够配置和测试数据链路。 4）能够进行差错检测。 5）能够对网络层地址和数据压缩算法等进行可选择协商。 2. PPP的组成 5．1．1 . PPP的特性与帧格式 组成：数据报封装、链路控制协议和网络控制。 1）数据报封装 采用HDLC规程，在点到点的串行链路上封装数据报。 第 5 章 广 域 网 2）链路控制协议 采用链路控制协议(LCP)建立、配置和测试数据链路。 3）网络控制 采用网络控制程序(NCP)族来建立和配置网络协议，支持多种网络层协议，如IP、IPX、DECnet等。 3.PPP帧格式 ① F：标志字段 ，1B，指示一帧的开始或结束。 ② A：地址字段，1B示广播。 ③ C：控制字段，1B示面向无连接方式传输数据。 第 5 章 广 域 网 ④ P：协议字段，2B，标识帧数据字段的协议类型。 ⑤ I：数据字段，0～1500B，包含符合协议字段中指定协议的数据报。 ⑥ FCS：帧校验字段，通常为2B。 5．1．2 PPP通信过程 4个阶段：链路的建立和配置协调、链路质量检测、网络层协议配置协调和终止链路。 LCP的帧类型：链路建立帧、链路维护帧和链路终止帧。 ① 链路建立帧：用来建立和配置链路。 ② 链路维护帧：用来管理和调试链路。 ③ 链路终止帧：用来终止链路。 第 5 章 广 域 网 1.链路的建立和配置协调 每个PPP设备都发送LCP帧来配置和测试数据链路。LCP帧包含一可选的配置字段，PPP设备通过该字段协调选项，如最大接收单元、PPP特定字段的压缩以及链路认证协议等。LCP帧不含配置字段，使用配置选项的缺省值。 网络层数据报（如IP数据报）交换前，LCP必须先打开连接，协调配置参数。完成配置确认帧的发送和接收后，该阶段结束。 2.链路质量检测 链路建立和配置协调后，LCP有一个可选的链路质量检测阶段。通过链路质量检测判定链路质量是否满足网络层协议要求。 链路建立完毕并决定了所采用的认证协议后，客户端就能够被验证。认证在网络层配置之前进行。 第 5 章 广 域 网 认证协议：密码认证协议PAP和握手鉴权协议CHAP。 3.网络层协议配置协调 LCP完成链路质量检测后，网络层协议通过NCP进行单独配置，并且可以在任何时候被激活和关闭。 PPP设备发送NCP帧来选择和配置网络层协议（如IP协议）。被选择的网络层协议配置完成后，可以开始传输数据。LCP要终止链路连接，事先要通知网络层协议，以便采取必要的措施。PPP配置完成后，通过相应命令来检查LCP和NCP的状态。 4.终止链路 LCP可在任何时候终止链路，通常是在用户请求后终止。例外是物理故障，载波丢失或空闲时间超时等。 第 5 章 广 域 网 5．1．3 PPP认证 可选，发生在网络层协议配置之前。链路建立后选择认证协议，双方被认证。 认证阶段要求发送方在认证选项中填写认证信息，以便确认用户得到了网络管理员的许可，能够发起通信。 配置PPP认证时，可选择PAP和CHAP协议，首选CHAP。 1．PAP PAP利用握手信号建立远程节点的认证。链路建立后，远程节点反复在链路上发送用户名和密码，直至认证通过，否则连接终止。 密码以明文的形式传输，认证次数由远程节点控制，因此不能防止错误重试攻击，PAP不是一个健壮的认证协议。 第 5 章 广 域 网 2．CHAP 利用3次握手检测远程节点身份。链路初始建立后完成认证，以后任何时候都可以再次进行。 CHAP具有周期验证特性，使验证更安全，比PAP有效。PAP只进行一次验证，允许发方任意进行认证，不必事先收到询问消息，易受攻击。CHAP不允许发方未收到询问消息前认证，相对安全。 链路建立后，主机向远