第十六章 hdlc 和 ppp

第十六章HDLC 和 PPP

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WAN 概述

Service Provider

• 广域网连接的场所• 根据用户不同的需求提供不同的连接方案


点到点专线同步串口

TelephoneCompany电路交换

异步串口

ServiceProvider

分组交换连接同步串口

广域网连接类型 : 物理层


专线• 点到点的链接方式；提供专用的永久连接；当经常与多个地点连接时，使用专线是主要的方法。

点到点专线同步串口


电路交换• 被广泛使用于电话公司的网络中， ISDN 、 PSTN 就是广域网电路交换的一个例子。• 主要用于把临时的远程用户和移动用户连接到局域网，还常用于高速线路的备份。

TelephoneCompany电路交换

异步串口


分组交换连接• 广域网的一种交换方式，网络设备共享一条点到点的线路，将数据包从源端经过通信网络传送到目的地址；帧中继， X.25 都是广域网分组交换技术的实例• 帧中继是一种节省成本的方法，通过虚电路与其他站点连接，帧中继大多由通信公司服务供应商实现。

ServiceProvider

分组交换连接同步串口


HDLC

• HDLC ：是在同步数据链路控制封装协议发展而来的数据链路层协议。• HDLC 是 CISCO 串行线路的缺省封装协议，只允许 CISCO 专用设备的连接，与其他的供应商的设备不兼容。• 如果与没有运行 CISOC IOS 的设备连接应当使

用 PPP 。


Flag Address Control Data FCS Flag

HDLC

• 支持单一的协议环境

Flag Address Control Proprietary Data FCS Flag

Cisco HDLC

HDLC 帧格式

• Cisco 的 HDLC 具有 proprietary 字节提供对多协议环境的支持


HDLC 命令Router(config-if)#encapsulation hdlc

• 启用 HDLC 封装• HDLC 是同步串口的缺省封装格式


广域网帧的封装格式•最常用的两个点对点广域网封装协议是HDLC 、 PPP•PPP: 用于在链路建立过程当中检查链路质量；另外，还支持 PAP 和 CHAP 密码验证•HDLC ：是思科串行线路的缺省协议，只允许点对点的连接•如果连接的是非 CISCO 设备，就需要使用其他的数据封装类型。如 FR ， PPP


PPP 协议作用• 能够控制数据链路的建立；• 能够对广域网的 IP 地址进行分配和管理；• 允许同时采用多种网络层路由协议；• 能够配置和测试数据链路；• 能够有效进行错误检测；•在 80 年代末，人们在串行线路协议（ SLIP ）基础上开发 PPP 协议来解决远程互联网连接的问题。


PPP EncapsulationTCP/IPNovell IPXAppleTalk

Multiple protocol encapsulations using

NCPs in PPP

• PPP 可以通过 NCP 携带多个协议的数据包• PPP 可以通过 LCP 建立和控制连接

Link setup and control using LCP in PPP

PPP 综述


PPP 验证概述

•两种 PPP 验证协议 : PAP 和 CHAP

PPP 会话的建立1. 链路建立2. 验证阶段（可选）3. 网路层协议连接

Dialup or Circuit-Switched

Network


PPP 验证• 在 PPP 会话中，验证是可选的。• 如果需要验证，则须通信双方的路由器要交换彼此的验证信息。• 可以选择使用密码验证协议 PAP 或询问握手验证协议 CHAP ；在一般情况下， CHAP 是首选协议。


• 密码明文传输• 验证两端是同等的

选择 PPP 验证协议Remote Router

(SantaCruz)Central-Site Router

(HQ)

Hostname: santacruzPassword: boardwalk

username santacruzpassword boardwalk

PAP 2-Way Handshake

“ santacruz, boardwalk”

Accept/Reject


密码验证协议 PAP

• PAP ：两次握手，密码在链路上是明文传输的；连接建立后，需要不停地在链路上反复发送用户名和密码；远程节点受到登录尝试的频率和定时的即制。


选择 PPP 验证协议远程路由器

(SantaCruz)中心路由器

(HQ)

Hostname: santacruzPassword: boardwalk

Username: santacruzPassword: boardwalk

CHAP3-Way Handshake

询问响应

接受 /拒绝

•密码是加密的


密码验证协议 CHAP

username johnpassword urbiz

Remote userJohn

Access serverCiscoRun PPP

Use CHAP

Response

Accept or reject

Challenge

Request for challenge

Local userdatabase

Name: johnPassword: urbiz

• 单向 CHAP认证


第一步拔号者发起 CHAP呼叫

766-13640-1

User dials in

ppp authentication CHAPLCP 协商 CHAP认证方式和 MD5算法


第二步向拔号者发送挑战信息

01 random 3640-1id

User dials in766-1

3640-1

1,建立挑战数据包 ;随机数 ,认证名…2,将序列号保存在访问服务器中 ;

3,向呼叫方发送挑战数据包 ;


第三步拔号者处理挑战消息

MD5

hash

01 random 3640-1iduser pass3640-1 pc1

User dials in766-1

3640-1

拔号者处理 CHAP 挑战数据包 ;

1,将序列号放入MD5 散列生成器 ;

2,将随机数放入MD5 散列生成器 ;

3,用访问服务器的认证名比较口令4,将密码放入MD5散列生成器


第四步拔号者向访问服务器发送挑战应答

01

02

random 3640-1id

id hash 766-1

user pass3640-1 pc1

User dials in766-1

3640-1

MD5

hash 发送应答包给访问服务器；


第五步访问服务器检查拔号者发过来的应答数据包

01

02

random 3640-1id

id hash 766-1

user pass766-1 pc1

user pass3640-1 pc1

=?

User dials in766-1

3640-1

MD5

hash

MD5

hash


第六步访问服务器向拔号者发送认证通过 / 失败的消息

01

02

03

random 3640-1id

id hash 766-1

id “ Welcome in”

user pass766-1 pc1

user pass3640-1 pc1

User dials in766-1

3640-1

MD5

hash

MD5

hash


Configuring CHAP Example

• hostname left• username right password

sameone• int async 0• encapsulation ppp• ppp authentication CHAP

• hostname right• username left password sameone• int async 0• encapsulation ppp• ppp authentication CHAP

Leftrouter

RightrouterPSTN/ISDN


ü

配置 PPP 验证总述

ServiceProvider

Verify who you are.

Router to Be Authenticated(The router that initiated the call.)

ppp encapsulation

hostname username / password ppp authentication

Authenticating Router(The router that received the call.)

ppp encapsulation

hostname username / password ppp authentication

Enabling PPP

Enabling PPP Authentication

Enabling PPP

Enabling PPP Authentication

üüü

üüüü


配置 PPP

Router(config-if)#encapsulation ppp

激活 PPP 验证


配置 PPP 验证Router(config)#hostname name

• 给路由器命名Router(config)#username name password password

• 提供需要验证的对方路由器的名称和密码


配置 PPP 验证

Router(config-if)#ppp authentication{chap | chap pap | pap chap | pap}

激活 PAP 或 CHAP 验证


CHAP 配置举例

• hostname left• username right password sameone• !• int serial 0• ip address 10.0.1.1 255.255.255.0• encapsulation ppp• ppp authentication CHAP

hostname rightusername left password sameone!int serial 0 ip address 10.0.1.2 255.255.255.0 encapsulation ppp ppp authentication CHAP

Leftrouter

RightrouterPSTN/ISDN


查看 HDLC 和 PPP 的封装Router#show interface s0Serial0 is up, line protocol is up Hardware is HD64570 Internet address is 10.140.1.2/24 MTU 1500 bytes, BW 1544 Kbit, DLY 20000 usec, rely 255/255, load 1/255 Encapsulation PPP, loopback not set, keepalive set (10 sec) LCP Open Open: IPCP, CDPCP Last input 00:00:05, output 00:00:05, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Queueing strategy: fifo Output queue 0/40, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops 5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 38021 packets input, 5656110 bytes, 0 no buffer Received 23488 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles 0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort 38097 packets output, 2135697 bytes, 0 underruns 0 output errors, 0 collisions, 6045 interface resets 0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out 482 carrier transitions DCD=up DSR=up DTR=up RTS=up CTS=up


•完成本章的学习后，你应该能够掌握：• 在广域网的串行口上配置 PPP 协议• 在一个 PPP 连接内配置 PAP 和 CHAP 验证• 查看点到点的 PPP 协议配置情况

本章总结


• 1. 在 Cisco 路由器上有哪三中广域网连接类型 ?• 2.PPP 有哪两种封装协议，它们有哪些优缺点 ?

问题回顾

第十六章 hdlc 和 ppp

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