3.4. Πρωτόκολλο Σύνδεσης Σημείου προς Σημείο (PPP)

Πρωτόκολλο Σύνδεσης Σημείου προς Σημείο (PPP)

Το επίπεδο ζεύξης (σύνδεσης) δεδομένων που βρίσκεται κάτω από το επίπεδο δικτύου είναι υπεύθυνο για την αποδοτική επικοινωνία μεταξύ των γειτονικών κόμβων ενός δικτύου. Οι γειτονικοί κόμβοι μπορεί να είναι μέλη ενός τοπικού δικτύου σε ένα δίκτυο πολλαπλής πρόσβασης ή δύο κόμβοι σε απευθείας σύνδεση σε ένα δίκτυο σημείο προς σημείο. Αρχικά τον τρόπο επικοινωνίας στις συνδέσεις σημείο προς σημείο καθορίζει ένα μη τυποποιημένο πρωτόκολλο χωρίς ιδιαίτερες δυνατότητες το SLIP.

Το πρωτόκολλο Σύνδεσης Σημείου προς Σημείο (Point to Point Protocol, PPP) πρωτοεμφανίστηκε στα τέλη της δεκαετίας το ’80 για να καλύψει το κενό της ύπαρξης ενός ολοκληρωμένου πρωτοκόλλου στο επίπεδο ζεύξης δεδομένων που διασυνδέει το επίπεδο δικτύου IP του TCP/IP με το φυσικό επίπεδο σε σειριακές συνδέσεις μεταξύ δύο συσκευών. Σήμερα το PPP είναι μια ολοκληρωμένη οικογένεια από πρωτόκολλα που συνεχώς εξελίσσονται και ενσωματώνουν δυνατότητες ώστε να καλύπτουν νέες ανάγκες. Συχνά αναφέρεται το βασικό ΡΡΡ ως ένα πρωτόκολλο και τα επιπλέον πρωτόκολλα που ενσωματώνει αναφέρονται ως υποπρωτόκολλα του PPP.

 

Διαφήμιση

 

 

Εγκατάσταση σύνδεσης με πρωτόκολλο Σύνδεσης Σημείου προς Σημείο (PPP)
Εικόνα 63. Εγκατάσταση σύνδεσης με πρωτόκολλο Σύνδεσης Σημείου προς Σημείο (PPP)

 

Το πρωτόκολλο επιπέδου ζεύξης δεδομένων PPP παρέχει τις διαδικασίες μεταφοράς πληροφοριών πάνω σε συγχρονισμένα και ασυγχρόνιστα κανάλια επικοινωνίας επιτρέποντας ημιαμφίδρομη και πλήρη αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ δύο συσκευών, μεταφέροντας σε μορφή πλαισίων (frames) πακέτα από οποιοδήποτε πρωτόκολλο του επίπεδου δικτύου (IP, IPX κ.α) στο φυσικό μέσο.

 

Διαφήμιση

 

Δυνατότητες και πλεονεκτήματα του PPP. Το πρωτόκολλο PPP είναι πρωτόκολλο προσανατολισμένο σε σύνδεση (Connection Oriented Protocol) δηλαδή παρέχει υπηρεσίες αξιόπιστης σύνδεσης πάνω σε μια εγκατεστημένη σύνδεση μεταξύ δύο άκρων υποστηρίζοντας πλαισίωση των πακέτων και επιπλέον ένα σύνολο από ελέγχους και δυνατότητες για την εξασφάλιση της μεταφοράς των πληροφοριών όπως:

  • Την πολυπλεξία πακέτων από διαφορετικά πρωτόκολλα του επιπέδου δικτύου σε μια σύνδεση.
  • Τον έλεγχο σφαλμάτων μετάδοσης μέσω του πεδίου CRC στην επικεφαλίδα κάθε πλαισίου.
  • Παρέχει μηχανισμό διαπραγμάτευσης των παραμέτρων της σύνδεσης, όπως το μέγιστο επιτρεπόμενο μέγεθος πλαισίου.
  • Παρέχει τεχνικές ελέγχου την ποιότητας της σύνδεσης πριν την μετάδοση και επίβλεψης κατά την διάρκεια μετάδοση των πλαισίων.
  • Υποστηρίζει έλεγχο πιστοποίησης ταυτότητας υποστηρίζοντας πολλά διαφορετικά πρωτόκολλα όπως (PAP, CHAP κ.α.) πριν την εγκατάσταση της σύνδεσης.
  • Υποστηρίζει επιπλέον δυνατότητες όπως συμπίεση, κρυπτογράφηση, και εκμετάλλευση πολλών διαφορετικών συνδέσεων σε φυσικό επίπεδο υλοποιώντας ένα ιδεατό κανάλι αυξημένων επιδόσεων.

 

Διαφήμιση

 

Η λειτουργία εγκατάστασης της σύνδεσης και της μετάδοσης δεδομένων του PPP στηρίζεται σε τρία βασικά μέρη:

  • Η ενθυλάκωση PPP: Η πρωταρχική δουλεία του PPP είναι να παραλάβει τα πακέτα από το επίπεδο δικτύου και να τα ενθυλακώσει σε πλαίσια (frames), τη μονάδα μεταφοράς του επίπεδου ζεύξης δεδομένων. Τα πλαίσια δημιουργούνται ενσωματώνοντας τα δεδομένα μαζί με απλές πληροφορίες έλεγχου της μεταφοράς εξασφαλίζοντας μικρό μέγεθος πλαισίου για την μεγιστοποίηση της αποδοτικότητας της μετάδοσης και της ταχύτητας επεξεργασίας.

 

Πλαίσιο PPP
Εικόνα 64. Πλαίσιο PPP

 

  • Το Πρωτόκολλο Ελέγχου Σύνδεσης (LCP): Το πρωτόκολλο LCP είναι υπεύθυνο για την εγκατάσταση, διατήρηση και τερματισμό της σύνδεσης μεταξύ των δύο γειτονικών διεπαφών των συσκευών. Είναι ένα εκτεταμένο πρωτόκολλο που επιτρέπει μεγάλο αριθμό ρυθμίσεων και ανταλλαγής παραμέτρων που εξασφαλίζουν τον χρησιμοποίηση της σύνδεσης με τον τρόπο που συμφωνήθηκε. Επίσης στο πρωτόκολλο ελέγχου υποστηρίζεται ένα σύνολο από διαφορετικά πρωτόκολλα πιστοποίησης ταυτότητας (authentication) πριν την εγκατάσταση της σύνδεσης. Επιπλέον προστέθηκαν με την πάροδο του χρόνου αρκετά προαιρετικά πρωτόκολλα που υποστηρίζουν συμπίεση, κρυπτογράφηση και άλλα.
  • Τα πρωτόκολλα Ελέγχου Δικτύου (NCPs): Επειδή το πρωτόκολλο PPP υποστηρίζει την ενθυλάκωση στο πλαίσιο διαφορετικούς τύπους πακέτων που χρησιμοποιούνται στο επίπεδο δικτύου η διαχείριση τους στην εγκατάσταση της σύνδεσης διαφέρει σε κάθε περίπτωση στο επίπεδο ζεύξης. Μετά τον καθορισμό των γενικών ρυθμίσεων σύνδεσης από το LCP ο έλεγχος μεταβιβάζεται στο NCP πρωτόκολλο που αντιστοιχεί στoν τύπο των πακέτων του πρωτοκόλλου που χρησιμοποιείται στο επίπεδο δίκτυο και απαιτεί επιπλέον ειδικότερες ρυθμίσεις για την εγκατάσταση της σύνδεσης. Τέτοια πρωτόκολλα είναι το IPCP για το IP, NBF για το IPX και NetBIOS κ.α.

 

Διαφήμιση

 

Η λειτουργία μετάδοσης δεδομένων με τη χρήση του PPP διακρίνεται σε τρεις βασικές φάσεις:

  • 1η Φάση – Η εγκατάσταση της σύνδεσης: Πριν οι δύο συσκευές αρχίσουν να ανταλλάσσουν δεδομένα διαπραγματεύονται τις παραμέτρους σύνδεσης που πρόκειται να εγκατασταθεί. Σ’ αυτή τη φάση το βασικό πρωτόκολλο αφού ολοκληρώσει τις γενικές ρυθμίσεις μεταβιβάζει την διαδικασία ελέγχου ρυθμίσεων της εγκατάστασης σύνδεσης σε επιπλέον πρωτόκολλα για εκτέλεση πρόσθετων διαδικασιών, όπως πιστοποίηση ταυτότητας, συμπίεση, κρυπτογράφηση και ειδικές διεργασίες που απαιτούνται από το συγκεκριμένο πρωτόκολλο του επιπέδου δικτύου.
  • 2η Φάση – Λειτουργία σε σύνδεση: Σ’ αυτή τη φάση οι συσκευές παραλαμβάνει πακέτα από το επίπεδο δικτύου τα ενθυλακώνει σε πλαίσια και τα μεταφέρει στο φυσικό επίπεδο. Η συσκευή παραλήπτης λαμβάνει το πλαίσιο όπου εφαρμόζοντας την αντίστροφη διαδικασία παράγει το αρχικό πακέτο και το μεταφέρει στο επίπεδο δικτύου.
  • 3η Φάση – Τερματισμός σύνδεσης: Όταν ολοκληρωθεί η μεταφορά – ή για οποιοδήποτε άλλο λόγο – κάθε συσκευή έχει την δυνατότητα σύμφωνα με το πρωτόκολλο ελέγχου σύνδεσης να τερματίσει τη σύνδεση.

Επεκτασιμότητα του πρωτοκόλλου PPP – Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα του πρωτοκόλλου PPP είναι η επέκταση των δυνατοτήτων του. Αρχικά ξεκίνησε να διαδίδεται ως βασική μέθοδος σειριακής σύνδεσης στο επίπεδο ζεύξης δεδομένων μεταξύ δύο κόμβων και ιδιαίτερα στην πρόσβαση στο Διαδίκτυο με Dialup συνδέσεις και τη χρήση modem. Σήμερα η διάδοση του PPP έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων προεκτάσεων του πρωτοκόλλου PPP όπως το πρωτόκολλο PPP επάνω σε Ethernet (PPPoE) και του PPP επάνω σε ATM (PPPoA) που χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση στο Διαδίκτυο με τη χρήση τεχνολογίας xDSL.

 

Διαφήμιση

 

Συνημμένα2

  • Εγκατάσταση σύνδεσης με πρωτόκολλο Σύνδεσης Σημείου προς Σημείο (PPP)
  • Πλαίσιο PPP
SEE ALL Add a note
YOU
Add your Comment
 
error: Το περιεχόμενο προστατεύεται!!
X