數(shù)據(jù)通信武漢鐵路課件

數(shù)據(jù)通信武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院主講人：毛詩偉認(rèn)識廣域網(wǎng)3NCP根據(jù)不同用戶的需求，配置上層協(xié)議所需環(huán)境，為上層提供服務(wù)接口網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP例：對于IP提供IPCP接口，對于IPX提供IPXCP接口，對于APPLETALK提供ATCP接口即：負(fù)責(zé)解決物理連接上運行什么網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以及解決上層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)生的問題三、PPP和PPPoE協(xié)議PPP協(xié)議體系結(jié)構(gòu)口令驗證協(xié)議PAP（PasswordAuthenticationProtocol）挑戰(zhàn)握手驗證協(xié)議CHAP（ChallengeHandshakeAuthenticationProtocol）常用認(rèn)證協(xié)議認(rèn)證協(xié)議三、PPP和PPPoE協(xié)議PPP協(xié)議體系結(jié)構(gòu)03Network階段01Eatablish

階段Dead狀態(tài)Establish階段底層UPAuthenticate階段LCPUPNetwork階段Terminate階段關(guān)閉DOWN驗證通過或無驗證FALLFALL02Authenticate階段三、PPP和PPPoE協(xié)議PPP鏈路建立的階段在這個階段，將對基本的通信方式進(jìn)行選擇，包括數(shù)據(jù)的最大傳輸單元、是否采用PPP的壓縮、PPP的認(rèn)證方式等鏈路兩端設(shè)備通過LCP向?qū)Ψ桨l(fā)送配置信息報文，交換成功就進(jìn)入了LCP開啟狀態(tài)創(chuàng)建PPP鏈路三、PPP和PPPoE協(xié)議PPP鏈路建立過程LCP負(fù)責(zé)創(chuàng)建鏈路鏈路質(zhì)量協(xié)商階段完成之后，PPP將調(diào)用在鏈路創(chuàng)建階段（階段1）選定的各種網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（NCP）通過交換一系列的NCP分組來配置網(wǎng)絡(luò)層調(diào)用網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議三、PPP和PPPoE協(xié)議PPP鏈路建立過程01PAP02CHAP三、PPP和PPPoE協(xié)議PPP認(rèn)證方式Name:JohnPassword:digital

chinaLocaluserDatabaseName:JohnPassword:digital

chinaRunPPPUsePPPJohn

digital

chinaAcceptorrejectPAP驗證為兩次握手驗證，口令為明文（1）被驗證方發(fā)送用戶名和口令到驗證方（2）驗證方根據(jù)用戶配置查看是否有此用戶以及口令是否正確，然后返回不同的響應(yīng)（ACK或NACK）三、PPP和PPPoE協(xié)議PAP認(rèn)證過程此時，并不會直接將鏈路關(guān)閉，只有當(dāng)驗證不過次數(shù)達(dá)到一定值（缺省為4）時，才會關(guān)閉鏈路，來防止因誤傳、網(wǎng)絡(luò)干擾等造成不必要的LCP重新協(xié)商過程正確：會給對端發(fā)送ACK報文，通告對端己被允許并進(jìn)入下一階段協(xié)商錯誤：則發(fā)送NACK報文，通告對端驗證失敗三、PPP和PPPoE協(xié)議PAP認(rèn)證過程01CHAP驗證為三次握手驗證，不直接傳輸用戶口令用戶名：duwc口令：digitalchina使用CHAP挑戰(zhàn)字串：duwc單向加密（挑戰(zhàn)字串+duwc口令）Acceptorreject用戶名：duwc口令：digitalchina單向加密（挑戰(zhàn)字串+duwc口令）是否相同？被驗證方驗證方在通信雙方鏈路建立階段完成后，驗證方（authenticator）向被驗證方（peer）發(fā)送一個挑戰(zhàn)字符串（challenge）消息。三、PPP和PPPoE協(xié)議CHAP認(rèn)證過程02用戶名：duwc口令：digitalchina使用CHAP挑戰(zhàn)字串：duwc單向加密（挑戰(zhàn)字串+duwc口令）Acceptorreject用戶名：duwc口令：digitalchina單向加密（挑戰(zhàn)字串+duwc口令）是否相同？被驗證方驗證方三、PPP和PPPoE協(xié)議CHAP認(rèn)證過程被驗證方向驗證方發(fā)回一個響應(yīng)（response），該響應(yīng)由單向散列函數(shù)計算得出，單向散列函數(shù)的輸入?yún)?shù)由本次驗證的標(biāo)識符、口令（secret）和挑戰(zhàn)字符串等內(nèi)容構(gòu)成。03用戶名：duwc口令：digitalchina使用CHAP挑戰(zhàn)字串：duwc單向加密（挑戰(zhàn)字串+duwc口令）Acceptorreject用戶名：duwc口令：digitalchina單向加密（挑戰(zhàn)字串+duwc口令）是否相同？被驗證方驗證方三、PPP和PPPoE協(xié)議驗證方將收到的響應(yīng)與它自己根據(jù)驗證標(biāo)識符、口令和挑戰(zhàn)字符串計算出的散列函數(shù)值進(jìn)行比較。若相符則驗證通過，向被驗證方發(fā)送“成功”消息，否則，發(fā)送“失敗”消息，斷開連接。CHAP認(rèn)證過程電信服務(wù)商常用以太網(wǎng)匯聚服務(wù)區(qū)的數(shù)據(jù)流量，將用戶接入因特網(wǎng)但傳統(tǒng)的以太網(wǎng)不是點對點的網(wǎng)絡(luò)，不能對單個用戶驗證、也不能計費

PPP協(xié)議是點對點的鏈路控制協(xié)議，能在點對點的網(wǎng)絡(luò)對用戶驗證計費。但PPP不適應(yīng)多點鏈路和廣播式網(wǎng)絡(luò)。三、PPP和PPPoE協(xié)議PPPoE產(chǎn)生背景電信服務(wù)商利用PPPOE協(xié)議，在多點的以太網(wǎng)上建立點對點的PPPOE虛擬連接，在點對點PPPOE連接基礎(chǔ)上使用PPP協(xié)議對用戶進(jìn)行驗證、接入和數(shù)據(jù)傳輸。以太網(wǎng)PPPOE用戶認(rèn)證（用戶名、密碼）PPPO虛擬連接用戶接入服務(wù)器認(rèn)證服務(wù)器1三、PPP和PPPoE協(xié)議PPPoE協(xié)議的定義應(yīng)用層運輸層IPPPPPPPOE以太網(wǎng)PPPOE所在層IP報IP報PPP幀PPP幀PPPOE幀PPPOE幀以太網(wǎng)MAC幀以太網(wǎng)幀、PPPOE幀、PPP幀的關(guān)系PC機接入服務(wù)器PADIPADOPADRPADSPPPDataPADT會話階段終止階段發(fā)現(xiàn)階段PPPOE的三階段01PPPOE的發(fā)現(xiàn)階段02PPPOE的會話階段03PPPOE的終止階段三、PPP和PPPoE協(xié)議PPPoE的連接過程PADI報文以太網(wǎng)132A當(dāng)主機接入電信服務(wù)商的網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時，首先發(fā)送PPPOE探索報文（PADI），尋找接入服務(wù)器，報文被封裝在以太網(wǎng)幀。A發(fā)現(xiàn)階段三、PPP和PPPoE協(xié)議PPPoE的連接過程一個或多個接入服務(wù)器向探索主機發(fā)送給予分組BPADI報文以太網(wǎng)B123發(fā)現(xiàn)階段三、PPP和PPPoE協(xié)議PPPoE的連接過程主機選擇一臺接入服務(wù)器，發(fā)送單播會話請求分組（PADR）CPADI報文以太網(wǎng)C123發(fā)現(xiàn)階段三、PPP和PPPoE協(xié)議PPPoE的連接過程選擇的接入服務(wù)器發(fā)送一個確認(rèn)分組（PADS），接入服務(wù)器為接入主機分配一個會話ID（SessionID）。入網(wǎng)主機用這個ID作標(biāo)識傳送數(shù)據(jù)，未獲得ID的主機將不能傳送數(shù)據(jù)。DPADI報文以太網(wǎng)D123發(fā)現(xiàn)階段三、PPP和PPPoE協(xié)議PPPoE的連接過程13以太網(wǎng)PPPOE幀PPPOE幀PPPOE連接PPPOE首部PPP數(shù)據(jù)幀PPPOE報文PPPOE的會話階段也稱PPP數(shù)據(jù)傳輸階段在這個階段雙方在點對點的PPPOE邏輯鏈路上傳輸PPP數(shù)據(jù)幀，PPP數(shù)據(jù)幀封裝在PPPOE數(shù)據(jù)報文中，而PPPOE數(shù)據(jù)報文封裝在以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)域中傳輸。會話階段三、PPP和PPPoE協(xié)議PPPoE的連接過程在PPP數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束時，由主機或接入服務(wù)器的PPPOE實體發(fā)出終止報文PADT，拆除PPPOE連接，終止數(shù)據(jù)傳輸。終止階段可以是主機發(fā)起，也可以由接入服務(wù)器發(fā)起終止階段三、PPP和PPPoE協(xié)議PPPoE的連接過程目的地址48bit源地址48bit類型域16bit數(shù)據(jù)域≤1500B幀校驗32bit

以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)廣播地址搜索主機地址類型域0x8863PPPOE報文校驗域32bitPPPOE發(fā)現(xiàn)階段以太網(wǎng)幀格式單播地址搜索主機地址類型域0x8864PPPOE報文校驗域32bitPPPOE會話階段以太網(wǎng)幀格式數(shù)據(jù)域（凈載荷）用來承載類型域中所指示的數(shù)據(jù)報文，在PPPOE協(xié)議中所有的PPPOE數(shù)據(jù)報文被封裝在這個域中被傳送。最后在校驗域填入幀校驗序列。在PPPOE的發(fā)現(xiàn)階段，以太網(wǎng)幀的類型域填充0x8863（PPPOE控制報文）PPPOE的會話階段，以太網(wǎng)幀的類型域填充為0