对于网络协议的学习,我们也已经持续一段时间了,前一阵子我们讲解了PPP协议的一些基础概念,那么这里,我们再来针对PPP数据帧的格式进行一下充分的说明。前面我们也曾说过,可以说现在家里的ADSL都是通过PPP协议进行链路的搭建,想要了解PPP,个人认为有3个关键的知识点。
1、PPP数据帧的格式;
2、PPP的几种报文;
3、PPP的状态转移
首先说说的PPP数据帧的格式,因为PPP是链路层协议,所以我们将它的数据单位称为帧
每一个PPP数据帧均是以一个标志字节起始和结束的,该字节为0x7E(这样很容易区分出每个PPP帧)
紧接在起始标志字节后的一个字节是地址域,该字节为0xFF。我们熟知网络是分层的,且对等层之间进行相互通信,而下层为上层提供服务。当对等层进行通信时首先需获知对方的地址,而对不同的网络,在数据链路层则表现为需要知道对方的MAC地址、X.121地址、ATM地址等;在网络层则表现为需要知道对方的IP地址、IPX地址等;而在传输层则需要知道对方的协议端口号。例如如果两个以太网上的主机希望能够通信的话,首先发送端需获知对端的MAC地址。但由于PPP协议是被运用在点对点的链路上的特殊性,它不像广播或多点访问的网络一样,因为点对点的链路就可以唯一标示对方,因此使用PPP协议互连的通信设备的两端无须知道对方的数据链路层地址,所以该字节已无任何意义,按照协议的规定将该字节填充为全1的广播地址。同地址域一样,PPP数据帧的控制域也没有实际意义,按照协议的规定通信双方将该字节的内容填充为0x03。(既然无意义,就可以随便赋值了吧,呵呵,只要大家都遵守一个标准就行)
就PPP协议本身而言,我们最关心的内容应该是它的协议域和信息域。协议域可用来区分PPP数据帧中信息域所承载的数据报文的内容。协议域的内容必须依据ISO 3309的地址扩展机制所给出的规定。该机制规定协议域所填充的内容必须为奇数,也即是要求低字节的最低位为“1”,高字节的最低位为“0”。如果当发送端发送的PPP数据帧的协议域字段不符合上述规定,则接收端会认为此数据帧是不可识别的,那么接收端会向发送端发送一个Protocol-Reject报文,在该报文尾部将完整地填充被拒绝的报文。
信息域缺省时最大长度不能超过1500字节,其中包括填充域的内容,1500字节大小等于PPP协议中配置参数选项MRU(Maximum Receive Unit)的缺省值,在实际应用当中可根据实际需要进行信息域最大封装长度选项的协商。信息域如果不足1500字节时可被填充,但不是必须的,如果填充则需通信双方的两端能辨认出有用与无用的信息方可正常通信。
协议域和信息域是需要合在一起看的,目前主要用到的协议类型有LCP、NCP和普通的IP协议,而他们相对应的协议域字段则为0×C021、0×8021和0×0021,可以看到应证了这句话:也即是要求低字节的最低位为“1”,高字节的最低位为“0”。而后面的信息根据不同协议包含了不同的报文内容。
0×C021 LCP数据报文 校验
0×8021 NCP数据报文 校验
0×0021 IP数据报文 校验
其实这3种不同协议就对应PPP协议在运行过程中的不同状态,以后会在PPP状态转移中介绍到,我们可以很容易根据PPP帧的协议域就判断目前处于PPP的哪个阶段。遇到PPP问题,我们通常通过抓包,然后判断PPP哪个阶段有问题,再进行分析和问题定位。注意一点的就是,NCP不是一种协议,它的全称是网络控制协议,也就是说最后双方都遵循的数据传输协议,可以是IPCP,也可以是IPXCP。
CRC校验域主要是对PPP数据帧传输的正确性进行检测的,当然在数据帧中引入了一些传输的保证机制是好的,但可以反过来说,同样我们会引入更多的开销,这样可能会增加应用层交互的延迟。
最后给大家一个通过Ethereal抓下来的PPP帧,对应上面的说明,看看大家是否可以看懂:
7E FF 03 C021 01 01 00 17 02 06 00 0A 00 00 05 06 00 0B 42 CB 07 02 08 02 0D 03 06 7E
至于信息域里面的东西,还可以再细分,之后在PPP报文里面再说。
这是我把书上的东西,进行自己的理解,加以通俗化,希望初学的XDJM能够看的懂一点,估计大家还在梦乡中吧,呵呵。