PPP -
Protocolo Punto a Punto investigacion.html
INTRODUCCIÓN
La mayor parte de
la infraestructura de redes de área extensa está construida a partir de líneas
alquiladas punto a punto.
En la práctica,
la comunicación punto a punto se utiliza de diferentes maneras. Actualmente,
una de las formas más habituales de conectarse a Internet para un usuario común
es a través de un módem y una línea telefónica. En general, la PC llama al router
de su proveedor de Internet y así actúa como host de la Red. Este método
de operación no es distinto a tener una línea arrendada entre la PC y el router,
excepto que la conexión desaparece cuando el usuario termina la sesión.
Tanto para
la conexión por línea alquilada de router a router como para la
conexión conmutada de host a router se requiere de un protocolo
punto a punto de enlace de datos en la línea, para el manejo de marcos de
control de errores y las demás funciones de la capa de enlace de datos.
Según nos
acercamos al medio físico, la diversidad de los mismos provoca que existan
varios protocolos a nivel de enlace de datos para adaptarse a las
peculiaridades de cada medio físico.
Dos protocolos de
este nivel utilizados ampliamente en Internet son SLIP (Serial Line
Internet Protocol) y PPP (Point to Point Protocol).
Si bien el
protocolo SLIP está específicamente diseñado para el transporte de tráfico
TCP/IP, la tendencia actual es hacia el uso cada vez mayor del protocolo PPP,
ya que también es apto para líneas telefónicas conmutadas, siempre que el
proveedor de Internet disponga de este protocolo para atender la llamada.
Al utilizar SLIP,
es necesario conocer tanto la dirección IP del computador con el cual se va a
acceder a internet como la del proveedor, lo que puede causar problemas en el
caso de que este asigne dinámicamente las direcciones (algo muy común
actualmente). Igualmente, existe la posibilidad de tener que configurar algunos
parámetros como pueden ser la máxima unidad de transmisión (MTU), máxima unidad
de recepción (MRU), el uso de cabeceras de compresión, etc.
Funciones ofrecidas por
PPP
• Control de
la configuración del enlace de datos
• Proporciona
asignación dinámica de direcciones IP
• Multiplexión
de protocolo de red
•
Configuración de enlace y verificación de la calidad del enlace
• Detección de
errores
• Opciones de negociación para destrezas tales como negociación
de la dirección de capa de red y
negociaciones de compresión de datos.
¿Para qué
sirve el protocolo PPP?
El protocolo PPP
proporciona un método estándar para transportar datagramas multiprotocolo sobre
enlaces simples punto a punto entre dos puntos.
Estos enlaces
proveen operación bidireccional full dúplex y se asume que los paquetes serán
entregados en orden.
Tiene tres
componentes:
1. Un mecanismo de enmarcado para encapsular
datagramas multiprotocolo y manejar la detección de errores. Utiliza una
estructura de tramas tipo HDLC:
2. Un protocolo de control de enlace (LCP, Link
Control Protocol) para establecer, configurar y probar la conexión de
datos.
3. Una familia de protocolos de control de red (NCPs,
Network Control Protocols) para establecer y configurar los distintos
protocolos de nivel de red.
Arquitectura PPP
PPP
utiliza una arquitectura dividida en capas, como se indica en la figura:
• Con sus funciones de
nivel inferior, PPP puede utilizar:
–
Medios físicos
síncronos, como los que conectan las redes de la Red digital de servicios integrados
(RDSI).
–
Medios físicos
asíncronos, como los que utilizan el servicio telefónico básico para las conexiones
de acceso telefónico del módem.
• Mediante sus funciones de nivel superior, PPP soporta o encapsula
varios protocolos de capa de red con los NCP. Estos protocolos de nivel superior
incluyen los siguientes:
–
BCP - Protocolo
de control de puente
–
IPCP - Protocolo
de control de protocolo Internet
–
IPXCP -
Protocolo de control de intercambio de paquetes de internetworking
LCP
• LCP (Link
Control Protocol) negocia parámetros del nivel de enlace en el inicio de la conexión
para el establecimiento (supresión de campos dirección y control),
configuración y chequeo (para determinar la calidad del enlace), mediante 3
clases de tramas:
Clases de tramas LCP
• Tramas de
establecimiento de enlace: Se utilizan para establecer y configurar un
enlace.
• Tramas de
terminación del enlace: Se utilizan para terminar un enlace.
• Tramas de
mantenimiento del enlace: Se utilizan para administrar y depurar un enlace.
• Todos los paquetes del protocolo LCP son transportados en
el campo de carga de la trama del protocolo PPP. Lo que indica que la trama
está transportando un paquete LCP es el campo de protocolo, que debería
contener el valor C02116
NCP
• Una vez
establecido el enlace y realizada con éxito la autenticación (si la hay), la
conexión se encamina al estado de red. En este estado, el protocolo PPP utiliza
otro protocolo denominado NCP
• NCP (Network
Control Protocol) permite la negociación opcional de parámetros de configuración
y opciones para encapsular multiprotocolos, permitiendo entre ellos la asignación
dinámica de dirección IP.
Negociación de los
enlaces PPP
FASES
1. Establecimiento del enlace (Abre conexión remota y negocia como se
enviarán los datos a través de esa ruta: MTU (máxima unidad de transferencia),
compresión de algunos campos de las tramas (como campos de dirección y
control), protocolo de autentificación de enlace, etc.)
2. Chequeo
del enlace para determinar la calidad (opcional)
3. Configuración
del protocolo capa red: IP, IPX. Datos.
4. Terminación (Normal por LCP o por evento físico como
pérdida de señal de portadora etc.)
Fase 1: Establecimiento
del enlace y negociación de la configuración
• En esta fase cada dispositivo PPP envía paquetes LCP para configurar y
establecer el enlace de datos.
• Los paquetes LCP contienen un campo de opción de configuración
que permite que los dispositivos negocien el uso de opciones, como la unidad
máxima de transmisión (MTU), la compresión de determinados campos PPP y el
protocolo de autenticación de enlace. Si no se incluye ninguna opción de configuración
en un paquete LCP, se adopta el valor por defecto para esa configuración.
• Antes de que se pueda intercambiar cualquier datagrama de capa de red
(por ejemplo, IP), LCP primero debe abrir la conexión y negociar los
parámetros de configuración.
• Esta fase se completa cuando se ha enviado y recibido una trama de
acuse de recibo de configuración.
Fase 2: Determinación
de la calidad de enlace
• LCP permite una fase opcional de determinación de la calidad del
enlace a continuación de la fase de establecimiento del enlace y negociación de
la configuración.
• En la fase de determinación de la calidad del enlace, el enlace se
prueba para determinar si la calidad del enlace es lo suficientemente buena
como para establecer los protocolos de capa de red. Además, una vez que se ha establecido
el enlace y que se ha elegido el protocolo de autentificación, se puede
autenticar la estación de trabajo del cliente o usuario.
• La autentificación, en caso de que se utilice, se lleva a cabo antes
de que comience la fase de configuración
del protocolo de la capa de red. LCP puede retardar la transmisión de la información
del protocolo de capa de red hasta que esta fase se haya completado.
• PPP soporta dos protocolos de autentificación: Protocolo de
autentificación de contraseña (PAP) y Protocolo de autentificación de
saludo (CHAP). Ambos protocolos se describen en detalle en RFC 1334,
"Protocolos de autentificación PPP".
Fase 3: Negociación de
la configuración del protocolo de la capa de red
• Cuando LCP finaliza la fase de determinación de la calidad del enlace,
los protocolos de capa de red pueden ser configurados individualmente por el
NCP adecuado y se pueden activar y desactivar en cualquier momento.
• En esta fase, los dispositivos PPP envían paquetes NCP para
seleccionar y configurar uno o varios protocolos de capa de red (como IP).
Cuando se ha configurado uno de los protocolos de capa de red elegidos, se pueden
enviar datagramas desde cada uno de los protocolos de capa de red a través del
enlace. Si LCP cierra el enlace, informa esto a los protocolos de la capa de
red, para que puedan tomar las medidas adecuadas. Cuando PPP está configurado,
puede verificar el estado de LCP y NCP mediante el comando show interfaces.
Fase 4: Terminación
• LCP puede terminar el enlace en cualquier momento. Esto generalmente
se realiza a pedido del usuario, pero puede ocurrir debido a un suceso físico,
como la pérdida de una portadora o la expiración de un límite de tiempo.