计算机网络必考之PPP协议和LCP协议运作解读

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计算机网络必考之PPP协议和LCP协议运作解读

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CSDN

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PPP协议（点对点协议）是计算机网络中一种重要的数据链路层协议，主要用于在点对点连接中传输数据。本文将详细介绍PPP协议的工作状态和LCP协议（链路控制协议）的运作机制，帮助读者更好地理解这一重要的网络协议。

PPP协议工作状态

PPP协议的工作状态可以分为以下几个阶段：

物理层连接建立
当用户通过调制解调器呼叫路由器时，路由器检测到调制解调器发出的载波信号，由此双方建立了物理连接，即用户端到ISP（互联网服务提供商）建立了物理连接。
链路建立状态
进入链路建立状态后，需要建立链路层的LCP连接。用户端向ISP发送LCP分组（封装成PPP帧），向其发送LCP的配置请求帧（configure-request）。链路另一端发送的回应有以下几种帧：

配置确认帧（configure-ack）：所有选项都接受。
配置否认帧（configure-nak）：所有选项都理解但不接受。
配置拒绝帧（configure-nak）：选项有的无法识别需要协商。

这里提到的配置选项包括链路上的最大帧长，如果需要鉴别的话，还包括所使用的鉴别协议（authenticate protocol）的规约，还有不使用PPP帧的地址和控制字段，因为该字段是固定的，可以省略。

鉴别状态
该状态下只允许传送LCP协议的分组，鉴别协议的分组和监测链路质量的分组通过。如果使用口令鉴别协议，需要用户端的口令(即密码)和身份标识符（类似账号），核实身份成功后则鉴别成功，鉴别失败进入链路终止状态。
网络层协议状态
PPP链路两端的网络控制协议NCP根据网络层的不同协议互相网络控制分组，因为PPP协议两端的网络层可以运行不同的网络协议，依然使用同一个PPP协议通信。如果PPP链路运行的是IP协议，那么对链路的每一端配置IP协议模块时使用到NCP中支持IP的协议-IP控制协议IPCP（IP control protocol）。
链路打开状态
网络层配置好后进入链路打开（link open）状态,链路的两个PPP端点可以向彼此发送分组了。还可以互相发送回送请求(echo-request)分组和回送回答分组(echo-reply),用来检查链路状态。

数据链路层技术

数据链路层使用广播信道，即所有计算机都可以检测到发送的数据。局域网按拓扑结构可以分为星形网、环形网和总线网。其中，总线网各主机直接相连在一条总线上，总线两端的匹配电阻吸收总线上传播的电磁波信号的能量，避免产生有害的电磁波辐射。

适配器功能

适配器（网络接口卡NIC）实现了物理层和数据链路层的功能。适配器和计算机之间通信是并行方式进行，适配器和局域网之间通信是串行方式进行。因此适配器最重要的一项功能是数据串行传输和并行传输的转换。每个适配器都有自己的特定地址，存放在适配器的ROM存储器中，只有当数据帧的目的地址与适配器ROM的硬件地址一致时，适配器才接收这个帧，否则丢弃。