ppp点对点协议

下载第7章点到点协议和S LIP一样，P PP也是通过串行链接收发数据报时采用的协议，但解决了前者存在的两大不足，它让通信双方自行对诸如启动时的I P地址、最大传输单元等选项进行协商，并提供客户机验证。针对每个功能，P PP都有一个单独的协议。下面，我们将简要介绍一下P PP协议的基本构成。如果想进一步了解PPP，强烈推荐大家参阅RFC-1548中的PPP规格，以及相关的参考丛书。P PP的底层是“高级数据链路控制协议”（High-Level Data Link Control Protocol, HDLC）。H DLC定义了单帧P PP的边界，并提供了一个1 6位的校验和。与更为原始的S LIP封装模式相反，P PP帧能够保存自其他协议（I P协议除外）包，比如N ovell的I PX协议和Apple Ta lk协议。P PP协议是怎样做到这一点的呢？答案是：在基本H DLC帧内增添一个协议字段。所谓基本H DLC帧，就是验证包类型是否由某个帧负责传送的帧。链接控制协议(Link Control Protocol,LCP)，位于H DLC的顶部，用于协商数据链接选项，比如“最大接收单元”（M RU）等。最大传输单元表示链接方同意接收的数据报的最大字节数。在配置P PP链接时，一个重要步骤是客户机验证。尽管它不是强制实施的，但对拨号线路来说，却是必不可少的。通常，被呼叫方（即服务器）要求客户机证明它知道密钥，并藉此对客户机的身份进行验证。如果呼叫方不能提供正确的密钥，连接就会中断。利用P PP时，验证是双向的：也就是说，呼叫方也可以要求服务器验明它自己的身份。这两个验证过程彼此并不相干。不同类型的身份验证，采用的协议是不同的，这一点，我们将在后续小节进行讨论。一个叫做“密码验证协议”（Password Authentication,PA P），另一个叫做“盘问握手验证协议”（Challenge Handshake Authentication Protocol,CHAP）。对通过数据链路路由的每个网络协议（比如I P和Apple Ta lk）来说，我们都可以利用相应的网络控制协议来对它们进行动态配置。例如，在打算通过链路发送I P数据报时，两端的P PP必须先对彼此使用的IP地址进行协商。这时所用的控制协议就是IPCP，即“Internet协议控制协议”。除了通过链路发送标准的I P数据报外，P PP还支持I P数据报的Van Jacobson报头压缩。这种压缩技术将T CP包的报头缩小到3个字节。另外，它还用于C SLIP，即人们常说的V J报头压缩。是否使用这种压缩，同样要在启动时，通过I PCP进行协商。

7.1 PPP打开在L inux中，P PP的作用分为两大类：其一，位于内核的低级H DLC驱动程序；其二，处理不同控制协议的用户空间pppd daemon。编写本书时，P PP的当前版本是L inux-ppp-1.0.0，其中包含内核P PP模块p ppd和一个程序，该程序名为c hat，用于拨号远程系统。

注意当前P P P协议支持属于内核专用，诸如pppd daemon之类的支持程序位于metalab.unc.edu/Pub/Linux/system/network/serial/ppp/（当前版本是ppp-2.3.4）。

P PP内核驱动程序是迈克・克拉翰编写的。p ppd衍生于一个免费的P PP执行程序，适用于S un和3 86BSD机器，是德鲁・帕金斯和其他人一起编写的。由艾尔・侬伊尔移植到L inux中。像S LIP一样，P PP是通过一种特殊的线路规则来实现的。要把串行线路当作P PP链接使用，应该像以往一样，先通过M odem建立一条链接，再把该线路转换为P PP模式。这种模式下，收到的所有数据都被传递到P PP驱动程序，驱动程序再对收到的这些H DLC帧进行有效性检查（每个H DLC帧都带有一个1 6位的校验和），然后再解开封装，并开始分发数据。目前，可以选择性地采用Van Jacobson报头压缩，对I P数据报进行处理。如果有I PX支持，P PP驱动程序还能够对I PX包进行处理。内核驱动程序在p p p d的帮助下，得到了增强。在链接发送真正的网络通信之前，P P Pd aemon会执行必要的初始化和身份验证阶段。可通过许多选项，对p ppd的行为进行调整。由于P PP非常复杂，要想在一章里，全面介绍它是不可能的。因此，本书不能涵括p ppd的方方面面，只能为大家做一个简要的介绍。关于P PP的更多详情，可参考P PP手册和p ppd源文件中的R EADME，它们将有助于你深入了解本书中没有介绍到的内容。如果在参阅所有文档之后，还难解心中的困惑，建议访问c omp.protocols.ppp和l inux.dev. ppp，这个地方群英汇萃，多是开发p ppd的专家。

7.2 运行pppd

在打算通过P PP链接接入因特网时，必须设立一些基本的网络特性，比如l oopback设备和解析器。关于这两者的设立，我们已在前一章讨论过。要注意的是：串行链接上使用的是D NS，参见前一章。如何利用p ppd建立一条P PP连接呢？好了，假设我们又从v lager着手。现在，已经拨号呼叫P PP服务器c 3po，登录到p pp账号。c 3po服务器已经启动了自己的P PP驱动程序。退出用于拨号的通信程序之后，执行下面的命令## ppppd /dev/cua3 38400 crtstcs defaultroute串行线路c ua3便转换为P PP模式，并建立了一条通向c 3po服务器的I P链接。串行端口上所用的传输速率将是3 8400bps。c rtscts选项打开了端口上的硬件设备握手，其绝对传输速率必须在9 600bps以上。启动之后，p ppd所做的第一件事是利用L CP与远程用户端协商一些链接特性。通常情况下，p ppd试图协商的默认选项集都有用，所以我们不打算在这里深入讨论。关于L CP的详情，我们将在后续小节讨论。然后，p ppd利用I PCP（I P控制协议），与其对等体一起，对I P参数进行协商。由于我们没有指定任何特定的I P地址，所以p ppd将试图利用它获得的地址，这个地址是令解析器查找主机名所获得的。之后，通信双方向彼此通告各自的地址。一般说来，这些默认设置都不会有错。即使你的机器运行于以太网，也可以在以太网和P PP接口上采用同样的I P地址。不管怎么说，p ppd都允许采用不同的地址，甚至要求你的对等体也采用某个特定的地址。我们将在下一小节讨论这些选项。走完I PCP设立过程后，p ppd将进行主机网络层的准备工作，以使用这条P PP链接。首先，对已激活的第一条P PP链接，采用p pp0，第二条链接采用p pp1，以此类推，把P PP网络接口配置为“点到点链接”。接下来，设立一条路由表条目，使之指向链接另一端的主机。在上面的示例中，p ppd令默认路由指向c 3po，因为我们把“默认路由”选项给了它（如果目前还没有路由的话，只能安装默认网络路由）。这样，将导致所有发向非本地网络上主机的数据报被发

70第一部分Linux 网络管理员指南下载送到c 3po。p ppd支持大量不同的路由选择方案，我们将在本章稍后详情讨论。7.3 使用选项文件p ppd解析自己的命令行参数之前，会对一些文件进行查看，找出默认选项。这些文件中可能存在任何一个合法的命令行参数，它们分散在不同的命令行中。h ash符号引入了译注。第一个选项文件是/ etc/ppp/options，该文件通常是p ppd启动时的第一个查看对象。利用它来设置全局默认选项倒是个好主意，因为它允许你防止你的用户进行那些破坏网络安全性的操作。例如，如果想要p ppd要求某种形式的身份验证（非PA P，即C HAP），就要在该文件中增添a uth选项。网络用户是不能修改这个选项的，所以要和不在身份验证数据库内的任何一个系统建立P PP链接是完全不可能的。继/ etc/ppp/options之后，p ppd查看的第二个选项文件是用户根目录中的. ppprc文件。它允许每个用户指定他／她自己的默认选项集。/ etc/ppp/options选项文件示例：# Global options for pppd running on vlager. vbrew. coma uth# require authenticationu serhostname# use local hostname for CHAPl ock# use UUCP -style device lockingdomain vbrew. com# our domain name

前两类选项文件适用于身份验证，我们将在稍后详细讨论。l ock关键字令p ppd采用标准的U UCP设备锁定方法。有了这一约定，访问串行设备（比如/ dev/cua3）的每个进程都会在U UCP假脱机目录中，创建一个名为L CK...cua3的锁定文件，表示该设备正在使用中。对P PP正在使用的串行设备来说，这样可以有效地防止其他程序（比如m inicom和u ucico）也来打开这个串行设备。全局配置文件提供这些选项的原因在于：禁止网络用户对上面所说的选项进行修改，为整个网络的安全提供一定的保障。但请注意，有些选项是可以修改的，比如连接字串。

7.4 用chat拨出

上一个示例中，在启动p ppd之前，必须手工建立连接，这样带来的不便，可能是很多人都不愿意经历的。和d ip不一样，p ppd没有可以用于拨叫远程系统和登录的脚本编写语言，但它也不纯粹依赖于某些外部程序或外壳脚本。利用连接命令行选项，便可把执行脚本编写的命令交给p ppd。然后，p ppd将该命令的标准输入和输出重新定向到串行线路。有用的编写语言之一是E xpect，它是唐・利贝斯编写的。它是一种基于Tc l的功能非常强劲的语言，简直就是为这类应用量身定做的。p ppd封装内有一个类似的程序，名为c hat（对话），它允许你指定一个U UCP样式的对话脚本。对话脚本基本上由一个交替式的字串序列组成，这些字串是我们希望从远程系统中收到的（即e xpect字串），以及我们准备发送的应答。下面，我们将分别调用希望收到的和准备发送的字串。这是从一个对话脚本中摘录出来的典型字串：ogin: b1ff ssword: s3krst它要求对话等待远程系统发送登录提示并返回登录名b 1ff。我们只有等待登录：登录提示

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