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PPP 协议中IPCP 协商机制研究与实验

范文

王艺++孟晓景++张彬

摘要：PPP协议是应用于点到点通信的数据链路层协议，其中IP控制协议属于PPP协议中网络控制协议里最常用的一种协议。该文介绍了IP控制协议的基本原理，重点研究了该协议的不同协商机制，使用GNS3模拟网络通信环境，利用Wireshark工具对传输数据包进行抓取，观察不同协商机制下IP控制协议中数据报文交换情况。

关键词：IP控制协议；PPP协议；协商机制；数据报文

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：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协议主要包括封装IP数据报到串行链路的方法，数据链路控制协议（LCP，Link Control Protocol）和网络控制协议（NCP，Network Control Protocol）三个部分。为了在点对点链路上建立数据通信，通信的两个节点的LCP配置完成后，需要交换NCP包用以配置网络层协议。目前使用最多的网络控制协议是IP控制协议（IPCP，Internet Protocol Control Protocol），负责对互联网协议IP的启停控制和IP地址参数协商，还包括Van Jacobson TCP/IP报头压缩能力的协商。在每层的协议配置完成后，就可以在链路上进行通信了。

2 IPCP协议的基本原理

2.1 IPCP协议帧格式

IPCP协议属于网络控制协议中应用最多的协议。当链路配置到达网络层的协议阶段之后才可对IPCP进行协商。由于IPCP封装在PPP帧的数据域中，帧格式如下：

2.2 IPCP协议工作过程

根据两端设备的配置不同，IPCP协商过程可分为静态协商和动态协商。

静态协商，即不协商。点对点通信设备的两端已经配置好了IP地址，当到达网络层协商阶段时，通信双方告知对方自身的IP地址即可。如图1（a）所示。

动态协商，即动态获取IP地址的协商。服务器端手动方式配置IP地址，并需要给客户端分配IP地址，客户端则动态获取IP地址。这种情况下客户端需要两次发送Config-Request报文，才能完成协商。首先客户端发送IP和DNS均为零的Configure数据报，服务器收到后发送携带动态分配的IP地址和以服务器的IP地址为网关的Nak数据报，然后客户端再次以收到的信息发送Configure数据报，服务器回送Ack则配置成功。如图2（b）所示。

3 实验设计

3.1 环境搭建

3.2 实验结果

以点到点通信协议中PAP认证过程为例，来进行网络控制协议中IPCP的配置。

3.2.1 静态协商

（1）静态协商配置

R1配置：

3.2.2 动态协商

（1）动态协商配置

R1配置：

4 总结

本实验，在点对点的通信方式中，IPCP完成了IP协议的协商和启停控制。通过使用Wireshark抓包，可以清楚地观察数据交换信息，采用协议分析的方法对IPCP协商过程进行分析，加深了对理论知识的理解，对PPP协议的理解更透彻。

参考文献：

[1] C.Kozierok， The TCP/IP Guide[M].2005.

[2] 张惠林.PPP协议分析及其在路由平台的实现[D].天津：天津大学，2007.

[3] D.Rand， RFC1962—The PPP Compression Control Protocol（CCP），IETF，June，1996.

[4] 曹雪峰，许胜男.PPP协议仿真实验分析[J].河北民族师范学院学报，2013，2（33）：16-19.

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