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2017/7/27

了解點對點鏈路控制 詳解路由器設定值與連線偵錯

深入PPP底層運作原理 學會LCP鏈路控制協定

胡凱智
針對鏈路控制協定,本文將詳細說明LCP協定的用途,並且指出LCP協定在PPP協定中的重要性,然後也將說明與PPP協定相關的知識,以及講解其運作方式以及如何設定。


點對點對等協定(Point to Point Protocol,PPP)是很普遍被使用的廣域網路協定,是指點對點的網路協定,通常用於兩個網路節點的直接連接,例如可用於兩台電腦透過電話線的網路連接,不過目前最被普遍使用的是用於寬頻網路連線。

整個協定內容包含很多很多細節,其中一個重要的協定就是鏈路控制協定(Link Control Protocol,LCP)。LCP是負責底層線路控制與連接等等的過程,用以檢驗來往的網路封包中的標識內容,並且決定是要接受還是拒絕,是整個PPP協定中確定傳輸的基礎。

本文將著重於LCP協定的講解,介紹LCP協定在PPP協定中的定位,並且說明PPP協定與其他相關的網路知識。

何謂點對點網路對等協定

首先必須了解LCP的主要使用環境,也就是PPP(Point to Point Protocol)協定。像現在,很多ADSL網路服務供應商(ISP)都會提供使用者採用PPP協定的方式撥接到網路服務供應商那邊,然後連上網際網路。以前,一般會使用SLIP(Serial Line Internet Protocol)協定。SLIP協定是使用TCP/IP協定的點對點串列連線的標準,這個協定很久以前就出現了,主要用於串列埠與數據機之間的連線,現在慢慢已經都採用PPP協定來取代舊有的SLIP協定。

PPP協定其中一個重要的特性是可以與各種不同的網路協定互相整合。即使不同的路由器使用不同的協定,例如AppleTalk、Novell IPX或是TCP/IP協定,都可以同時和使用PPP協定的路由器連接並使用。而使用PPP協定的路由器為了要銜接來自各種不同網路協定的封包,PPP協定會使用NCP(Network Control Protocol)來負責上層資料的封裝過程,而LCP(Link Control Protocol)則負責底層線路控制與連接等等的過程,LCP是PPP協定中最重要的部分,也是本篇文章的重點。

若要設定使用PPP協定的路由器,可以透過以下這些實體介面來連接設定:

‧ 非同步Serial介面

‧ 同步Serial介面

‧ 高速Serial介面(High Speed Serial Interface,HSSI)

‧ 整合服務數位網路(ISDN)

PPP協定詳細的設定步驟,本篇文章最後會稍作解釋。

點對點協定的使用時機

關於PPP協定,剛才稍做解釋了一番,也許原本讀者也有所耳聞,但是PPP協定到底什麼時候會用到呢?它又是什麼呢?和廣域網路有什麼關聯?其實,PPP協定算是廣域網路在網路協定第二層封裝協定的種類之一,當網路封包要送網廣域網路之前,在網路第二層協定時,就一定會先透過特定的方式進行封裝,而為了保證能使用正確的封裝方式,所以在設定Cisco設備以支援廣域網路時,必須選對正確的封裝協定,而封裝協定的選擇是與所使用的廣域網路技術以及所使用的廣域網路設備有關。因此,身為網路管理人員,了解廣域網路所使用的封裝協定相當重要,如此才能正確地選擇並且設定第二層封裝協定。

一般廣域網路的網路協定第二層封裝協定有以下幾個種類:HDLC、PPP、SLIP、X.25與LAPB、幀中繼(Frame Relay)以及ATM,所以PPP協定正是其中一種。

點對點協定相關的RFC文件

PPP協定相當於是HDLC協定的延伸,是根據原有的HDLC協定規範而設計出來的。在RFC編號1661和編號1332文件內,都有定義PPP協定的詳細規格。PPP協定主要被定義在RFC編號1661文件之中,定義了各種認證方式、加密和解密的方式、壓縮資料方式,以及PPP協定如何和其他網路協定的合作與交互關係。

另外,在RFC編號1994文件中,描述了關於PPP協定中的CHAP協定,也就是握手(Handshake)協定,用於建立撥號連接。而RFC編號2516文件中,定義了相當知名的PPPoE協定。PPPoE協定在乙太網路中用於傳輸PPP協定中的資料,經常被使用於ADSL上,讀者若家裡使用ADSL,應該會常常看到這個縮寫。至於RFC編號2364文件中描述了PPPoA協定,這個協定主要用於當使用ATM網路卡來傳輸PPP協定的資料時所使用的,由於PPPoA是被用於ATM網路,所以也被稱為PPPoATM。

另外,PPP協定甚至還在兩個網路系統之間支援多點連接,以便增加網路頻寬,在這樣的網路環境下,PPP協定支援兩個頻寬的合併,也支援流量平衡的功能,而這些都被定義於RFC編號1717文件內。

前面有提到,PPP協定分為LCP和NCP兩個部分,各自負責不同的工作內容,而關於LCP的設定部分在RFC編號1548以及編號1570文件中都有描述。

表1 與PPP協定相關的RFC文件內容


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