广域网二层之PPP协议

1.广域网概述

WAN：wide area network，广域网是一种覆盖范围较大的网络，可以跨市，跨国通信。常见的广域网协议有PPP、HDLC、FR、ATM等。

分类：

1.点对点

        PPP和HDLC都是属于点对点协议，点对点协议的优点是可以独享带宽，数据高效转发，但是相对来说，成本较大。PPP属于公有协议，支持不同网段访问，而HDLC属于私有协议，不同网段不能访问。  PPP，是一种点到点的公有协议，工作在数据链路层，是二层协议的一种。PPP是多个协议组成的协议簇，包含有LCP协议、认证协议、NCP协议。PPP协议协商一般需要经历三个阶段，LCP链路协商、认证协商和网络协商。PPP协议通过封装PPP帧来进行二层通信，不需要MAC地址。

2.MA

MA多路访问网络，支持链路共享，成本较低，但是会造成带宽分担，数据拥塞等。

MA又分为BMA和NBMA两大类。

        BMA：广播多路访问，支持广播报文，比如ethernet协议。

        NBMA：非广播多路访问，不支持广播报文，比如FR和ATM。

3.融合网络

        PPP协议具有独享，高效，安全等特点，但是相对MA网络来说，成本过于高昂。以太网络可以实现链路共享，降低成本，但是以太网络不具有安全性，因此，将PPP和ethernet融合起来的协议就是PPPOE协议。

2.PPP链路协商过程

        

       PPP通过LCP协议用来进行链路协商，包括一些重要参数的协商，比如MRU（最大数据接收单元）、魔术字、认证类型等参数。

        MRU最大数据接收单元，数值相当于是接口MTU（最大数据传输单元），在LCP协商过程中，这个数值可以不一致，LCP可以自动协商MRU大小。

        魔术字，是一个随机生成的数字，可用于二层防环。当两边魔术字数值相同时，则认为出现了环路，数值不合法，发送config-nak要求对方重新发起请求，当对方第二次随机生成的魔术字和本端不相同时，则认为该数值合法有效，且没有环路。

        认证类型，在PPP中属于可选的协议类型，当认证方配置了认证模式后，会通过次字段协商两边支持的认证类型是否一致。

        LCP协商过程：

        

        1.R1发送config-request给R2，包含自己的MRU1200以及魔术字是A。

        2.R2收到以后，查看MRU数值合法，魔术字和本端不冲突，则回复config-ack进行确认。

        3.同时R2也需要发送config-request给R1，包含自己的MRU1300以及魔术字是B。

        4.R1收到以后，查看MRU数值合法，魔术字和本端不冲突，则回复config-ack进行确认。

此时LCP链路协商阶段完成。

抓包报文如下：