10-广域网 & PPP

考试范围

本章PPP部分为重点，广域网部分仅了解概念即可。

广域网

• 通过广域网服务提供商（WAN SP）连接LAN

• 集中在物理层和数据链路层

物理层

• DTE (Data Terminal Equipment)：数据终端设备 <==Modem/CSU/DSU==> DCE (Data Circuit-terminating Equipment)：数据电路终端设备

• 标准：RS-232等

数据链路层

• PPP (Point-to-Point Protocol) 点对点协议：在WAN中用于在两点间串行传输数据，包含用于识别网络层协议的协议字段

• HDLC (High-Level Data Link Control) 高级数据链路控制：ISO标准，抽象规范，不同供应商之间不兼容的HDLC，支持点对点/多点配置

  • 同一厂商设备可以用HDLC，不同厂商设备使用PPP（标准化）

• 帧中继 (Frame Relay)：面向连接的数据链路层协议，特点：简化的封装、不提供差错检测

• ISDN (Integrated Services Digital Network)：通过电话网络传输声音、数据（拨号上网）

PPP

• 可检测链路质量

• 验证

• 有窗口/流量控制

• 有多种网络层协议字段

• 动态IP分配

• 压缩

• 错误检测

PPP链路建立/维护/终止

建立链路

• LCP (Link Control Protocol)：链路控制协议

• 开启连接时，每一台PPP设备发送LCP配置请求

• LCP包含自定义字段

• 若配置字段不在LCP包中，使用默认值

• 当配置确认帧收到后，结束LCP阶段

链路质量确定

• 当配置时，定期发送LCP检测错误率

• 若有身份认证，在本步完成

• LCP可以延迟网络层协议信息的传输，直到完成此阶段（在此之前不能传输网络层数据）

网络层协议配置

• PPP设备发送NCP (Network Control Protocol) 配置请求

• 完成此步后可发送数据报

终止链路

• 可在任意时刻终止链路

• 当终止时通知网络层协议

帧格式

• PPP：Flag | Address | Control | Protocol | Data | FCS | Flag

  • Flag：始终为 01111110

  • Address：始终为 11111111 广播地址

  • Control

  • Protocol

  • Data: 0-1500字节

  • FCS：纠错码

• HDLC：Flag | Address | Control | Proprietary | Data | FCS | Flag

  • HDLC 有Proprietary字段，不同厂商设备之间不兼容，只有两端都是 Cisco 设备时才能使用

PAP/CHAP

特性	PAP	CHAP
认证方式	用户名和密码明文传输	挑战-应答机制，不允许发起方在没有挑战的情况下认证
握手过程	双向握手	三次握手
密码传输安全性	明文传输，安全性低	传输加密的哈希值，安全性高
认证频率	仅认证一次	可定期重新认证
认证失败后的行为	重试多次发送认证请求	失败后连接直接终止
安全性	较低	较高

握手过程

• PAP

  1. 发起方发送用户名和密码

  2. 接收方验证，回复 Accept/Reject

• CHAP

  1. 接收方发出含随机数的挑战请求

  2. 发起方使用用户名、密码、随机数计算哈希值，回复

  3. 接收方验证回复值

配置

 # PAP 发起方
 Router(config)# interface <interface>
 Router(config-if)# encapsulation ppp
 Router(config-if)# ppp pap sent-username <username> password <password>
 Router(config-if)# no shutdown

 # CHAP 发起方
 Router(config)# username <username> password <password> # 和 PAP 配置用户名密码的位置不同
 Router(config)# interface <interface>
 Router(config-if)# encapsulation ppp
 Router(config-if)# no shutdown

 # 接收方
 Router(config)# username <username> password <password>
 Router(config)# interface <interface>
 Router(config-if)# encapsulation ppp
 Router(config-if)# ppp authentication [pap | chap]
 Router(config-if)# no shutdown