王藝++孟曉景++張彬

摘要：PPP協(xié)議是應(yīng)用于點(diǎn)到點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，其中IP控制協(xié)議屬于PPP協(xié)議中網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議里最常用的一種協(xié)議。該文介紹了IP控制協(xié)議的基本原理，重點(diǎn)研究了該協(xié)議的不同協(xié)商機(jī)制，使用GNS3模擬網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境，利用Wireshark工具對(duì)傳輸數(shù)據(jù)包進(jìn)行抓取，觀察不同協(xié)商機(jī)制下IP控制協(xié)議中數(shù)據(jù)報(bào)文交換情況。

關(guān)鍵詞：IP控制協(xié)議；PPP協(xié)議；協(xié)商機(jī)制；數(shù)據(jù)報(bào)文

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）17-0029-03

Abstract： Point to Point Protocol is widely used in point-to-point communication data link layer， where IPCP is the most commonly network control protocol in Point to Point Protocol. In this paper， the basic principle of IP control protocol is introduced and we focus on the different negotiation mechanisms of the protocol. Through utilizing the GNS3 simulated network communication environment as well as the Wireshark capture toolbox， we observe different negotiation mechanism under the IP control protocol data packet exchange.

Key words： IP control protocol； Point to Point Protocol； negotiation mechanism； data package

1 引言

PPP協(xié)議主要包括封裝IP數(shù)據(jù)報(bào)到串行鏈路的方法，數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（LCP，Link Control Protocol）和網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（NCP，Network Control Protocol）三個(gè)部分。為了在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路上建立數(shù)據(jù)通信，通信的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的LCP配置完成后，需要交換NCP包用以配置網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。目前使用最多的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議是IP控制協(xié)議（IPCP，Internet Protocol Control Protocol），負(fù)責(zé)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP的啟停控制和IP地址參數(shù)協(xié)商，還包括Van Jacobson TCP/IP報(bào)頭壓縮能力的協(xié)商。在每層的協(xié)議配置完成后，就可以在鏈路上進(jìn)行通信了。

2 IPCP協(xié)議的基本原理

2.1 IPCP協(xié)議幀格式

IPCP協(xié)議屬于網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議中應(yīng)用最多的協(xié)議。當(dāng)鏈路配置到達(dá)網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議階段之后才可對(duì)IPCP進(jìn)行協(xié)商。由于IPCP封裝在PPP幀的數(shù)據(jù)域中，幀格式如下：

2.2 IPCP協(xié)議工作過(guò)程

根據(jù)兩端設(shè)備的配置不同，IPCP協(xié)商過(guò)程可分為靜態(tài)協(xié)商和動(dòng)態(tài)協(xié)商。

靜態(tài)協(xié)商，即不協(xié)商。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信設(shè)備的兩端已經(jīng)配置好了IP地址，當(dāng)?shù)竭_(dá)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)商階段時(shí)，通信雙方告知對(duì)方自身的IP地址即可。如圖1（a）所示。

動(dòng)態(tài)協(xié)商，即動(dòng)態(tài)獲取IP地址的協(xié)商。服務(wù)器端手動(dòng)方式配置IP地址，并需要給客戶端分配IP地址，客戶端則動(dòng)態(tài)獲取IP地址。這種情況下客戶端需要兩次發(fā)送Config-Request報(bào)文，才能完成協(xié)商。首先客戶端發(fā)送IP和DNS均為零的Configure數(shù)據(jù)報(bào)，服務(wù)器收到后發(fā)送攜帶動(dòng)態(tài)分配的IP地址和以服務(wù)器的IP地址為網(wǎng)關(guān)的Nak數(shù)據(jù)報(bào)，然后客戶端再次以收到的信息發(fā)送Configure數(shù)據(jù)報(bào)，服務(wù)器回送Ack則配置成功。如圖2（b）所示。

3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

3.1 環(huán)境搭建

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

以點(diǎn)到點(diǎn)通信協(xié)議中PAP認(rèn)證過(guò)程為例，來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議中IPCP的配置。

3.2.1 靜態(tài)協(xié)商

（1）靜態(tài)協(xié)商配置

R1配置：

3.2.2 動(dòng)態(tài)協(xié)商

（1）動(dòng)態(tài)協(xié)商配置

R1配置：

4 總結(jié)

本實(shí)驗(yàn)，在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式中，IPCP完成了IP協(xié)議的協(xié)商和啟停控制。通過(guò)使用Wireshark抓包，可以清楚地觀察數(shù)據(jù)交換信息，采用協(xié)議分析的方法對(duì)IPCP協(xié)商過(guò)程進(jìn)行分析，加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，對(duì)PPP協(xié)議的理解更透徹。

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