1. FR（帧中继）
- 1.2 术语
- 1.3 帧中继的接口类型
- 1.4 虚电路
- 1.5 LMI协议
- - LMI的协商过程
  - LMI的版本
  - Inverse Arp
  - - Inverse arp的协商过程
  - FR通信的条件
- 1.6 帧中继交互流程分析
- 1.7 帧中继运行路由协议注意事项
- - 1.7.1 RIP
  - 1.7.2 OSPF
2. PPP(点对点协议)
- 2.1 三个协议族
- 2.2 PPP的报文格式
- - 2.2.1 封装格式
- 2.3 PPP的工作流程
- - 2.3.1 5个阶段
  - 2.3.2 LCP
  - - 2.3.2.1 LCP的协商报文类型，code字段：
    - 2.3.2.2 LCP周期性维护的报文，code字段
    - 2.3.2.3 LCP关闭报文
    - 2.3.2.4 LCP协商的参数
    - 2.3.2.5 LCP链路协商参数成功的过程
    - 2.3.2.6 LCP链路协商参数不成功的过程
    - 2.3.2.7 LCP协商参数不能识别
  - 2.3.3 NCP
  - - 2.3.3.1 NCP-IPCP静态协商IP地址
    - 2.3.3.2 NCP-IPCP动态协商IP地址
  - 2.3.4 扩展协议簇
  - - 2.3.4.1 PAP的报文类型
    - 2.3.4.2 配置认证方用户信息数据
    - 2.3.4.3 chap的报文类型
    - 2.3.4.4 chap单向认证
    - 2.3.4.5 锐捷PPP配置先CHAP后PAP
  - 2.4 PPP-MP
  - - 2.4.1 配置方式
  - 2.5 PPPoE
  - - 2.5.1 PPPoE封装
    - 2.5.2 PPPoE的建立过程
    - 2.5.3 配置

1. FR（帧中继）

What：工作在数据链路层，是一种广域网协议。

场景：企业总部和分部之间通过帧中继网络进行互联

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1.2 术语

DTE(data terminal Equipment)

Data Communications Equipment)

LMI（Local Managerment interface）

DLCI（Data Link Connection Identifier）

PVC（Permanent virtual circuits）

SVC（swithcd virtual circuits）

1.3 帧中继的接口类型

DTE：用户设备
DCE：运营商设备

1.4 虚电路

两个

DTE

之间的设备叫做虚电路。采用虚电路来连接两端的设备。

PVC（永久虚电路）用的最多。
SVC（按需虚电路）

DLCI：数据链路连接标识（Data Link Connection Identifier）

取值范围 16-1022，1007-1022是保留的DLCI

1.5 LMI协议

本地管理接口，用于监控永久虚电路的状态。用户管理PVC的增、删、检测、查看状态等。

为什么需要有LMI协议

因为在PVC中，无论用户设备还是网络设备都需要知道当前PVC的状态。所以通过LMI协议来获取当前PVC的状态

LMI的协商过程

1、DTE端首先发送状态查询消息到达DCE
2、DCE端收到消息之后回复状态应答消息。
3、DTE解析收到的应答消息，获取链路状态和PVC状态信息
4、在两端都收发正常情况下，PVC状态变为Active

LMI的版本

Q933A
ANSI
cisco

Inverse Arp

用来解析本地DLCI对应的对端IP。通过Inverse arp用来自动生成对端IP与本地DLCI的映射表。

当帧中继LMI协商通过，PVC状态变为Active后，就会开始InARP协商过程

Inverse arp的协商过程

1、当本地配置地址之后，会发送inverse arp请求消息。
2、对端设备收到该请求消息，提取源IP地址与本地DLCI进行绑定，并回复inverse arp 应答消息
3、本地收到应答消息之后，提取源IP与本地DCLI进行绑定。也生成地址映射

逆向ARP表 inverse arp

对端IP和本端DLCI的映射关系。根据DLCI找对端IP

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FR通信的条件

FR有接口与DLCI的映射
DTE：dlci与ip地址映射

1.6 帧中继交互流程分析

link-protocol fr 在接口下将链路层协议改成帧中继协议

然后在帧中继交换机上添加映射。

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首先帧中继交换机会向路由器分发DLCI，在帧中继交换机配置把DLCI与接口进行映射，R3要访问R5，查逆向ARP解析表，逆向解析表是在设备上配置了IP地址后，设备会在该虚电路上发送inverse arp请求报文给对端设备，该请求报文中包含自己的IP地址，对端收到请求报文后，可以获得本端IP地址后会生成地址映射，并发送inverse arp响应报文进行回复。本端收到inverse arp响应报文后，解析对端IP地址，也生成地址映射。根据R5的ip地址从对应的DLCI标识的虚电路进行转发，帧中继交换机收到数据之后查看DLCI 103字段，然后查看映射表找到DLCI对应的接口发出。并将DLCI值改为301到达R5，R5查看DLCI为自己本端DLCI接受数据。

R3-R4同理。

R4与R5通信，需要手工映射，通过R3进行通信。

FR静态映射：

fr map ip 对端IP 本地DLCI  broadcast  
display fr map-info    查看映射表项
display fr pvc-info    查看虚电路的配置和统计信息

1.7 帧中继运行路由协议注意事项

1.7.1 RIP

帧中继在遇到水平分割机制时，会造成网络通信不正常。
默认关闭水平分割
使用子接口
  点到点
    一个子接口对应一条PVC
      配置子接口为点对点，且禁用InARP时，无需配置手工映射
  点到多点
    一个子接口对应多条PVC

1.7.2 OSPF

NMBA环境中因为是全互联帧中继拓扑需要选举DR,BDR。但是不支持组播，广播，需要单播指邻居
P2MP环境中是星型帧中继拓扑，没有lsa泛洪的问题，所以不需要选举DR,BDR。

2. PPP(点对点协议)

点到点协议（Point to Point Protocol，PPP）是为在同等单元之间传输数据包这样的简单链路设计的链路层协议。设计目的主要是用来通过拨号或专线方式建立点对点连接发送数据，使其成为各种主机、网桥和路由器之间简单连接的一种共通的解决方案.

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2.1 三个协议族

LCP（Link Control Protocol）链路控制协议

主要用来建立、拆除、维护底层链路，负责链路参数协商。MRU,验证方式等
NCP（Network Control Protocol）网络控制协议

用于协商上层协议的数据包的格式和类型，IPCP用于协商控制IP。
扩展协议族
- CHAP（Challenge-Handshake Authentication Protocol）挑战握手验证协议
- PAP（Password Authentication Protocol）密码认证协议

2.2 PPP的报文格式

2.2.1 封装格式

PPP | LCP | OPTION
ppp | ip | icmp

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PPP报文格式

address：全1为广播地址，此字段无意义，因为PPP可以协商到对端IP地址
control：表明是无序号帧，PPP没有序列号和确认来保证可靠传输，与address一起标识此报文为ppp报文。
protocol：0021表示信息域为IP，C021表示信息与为LCP,可用来区分PPP数据帧中信息域所承载的数据报文的内容

LCP的报文格式

code：标识LCP数据报文的类型
identifier：用来匹配请求和响应，通常请求报文的id是从1逐步开始，对端收到请求报文，无论使用何种报文回应，其中ID值都为请求报文中的ID值。用于表示一组消息。
length：LCP报文的总字节数据

data：协商的具体内容

2.3 PPP的工作流程

2.3.1 5个阶段

dead：初始状态，物理层UP进入establish阶段
establish：进行LCP的协商，协商成功进入authentication阶段，失败返回dead阶段。
authenticate：如果认证失败进入terminate阶段，认证成功或者没配置认证进入network阶段
network ：进行NCP的协商，协商成功PPP连接则建立成功。当上层协议需要关闭或者管理员手工关闭时进入terminate阶段。
terminate：使用LCP关闭PPP连接，连接关闭后，PPP进入dead阶段。

2.3.2 LCP

2.3.2.1 LCP的协商报文类型，code字段：

进行链路层协商，4个消息

configure-request：发送方将本地的链路参数发送给对端进行协商
configure-ack：表示对端发来的request完全接受参数
configure-nak：表示对端发送的参数本地不合法
configure-Reject：表示对端发送的参数本地不识别

LCP协商成功状态为opened

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2.3.2.2 LCP周期性维护的报文，code字段

echo request：默认每10s发送一次。

echo replay

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2.3.2.3 LCP关闭报文

terminate-request：当认证不成功或者管理员手工关闭情况下发送terminate-request关闭连接
terminate-ack：收到terminate-request报文回复terminate-ack报文，如果没有收到ack报文，则每隔3s重传一次request，最多2次重传。

2.3.2.4 LCP协商的参数

最大接受单元（MRU）：默认1500，PPP数据帧中information字段的总长度，协商使用两端较小的参数值
认证协议：认证对端使用的认证协议，默认不认证。

被认证方必须支持认证方使用的认证协议并正确配置，否则协商不成功。
魔术字：使用魔术字来进行检测链路环路。如果收到的LCP报文中的魔术字和本地产生的魔术字相同，则认为链路有环路。

一端支持，另一端不支持，则认为协商成功。两端都支持则使用检测机制检测环路。

收到一个configure-request报文，将其包含的魔术字和本地的魔术字进行对比，如果不同，则认为链路没有环路，使用configure-ack进行回复，表示魔术字协商成功。

如果魔术字相同，则发送一个configure-nak报文，携带一个新的魔术字。不管收到的nak报文中是否携带相同的魔术字，LCP都发送一个新的configure-request报文，携带新的魔术字。如果链路有环路，该过程会一直持续下去。如果没有环路，则报文交互会很快回复正常。

2.3.2.5 LCP链路协商参数成功的过程

3s的重传超时

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R1先发送LSP开始进行协商。

R1向R2发送configure-request报文进行协商（本地的链路层参数），R2收到request报文并且认可其中的参数。返回一个configure-ack报文协商成功。

如果configure-ack报文因链路拥塞丢包了，R1会每隔3s发送一次configure-request报文。如果连续发送10次还没有收到对应的ack报文则认为对端不可用。停止发送configure-request报文。

2.3.2.6 LCP链路协商参数不成功的过程

5次的协商放弃。

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R1发送configure-request报文给R2，R2收到之后进行协商，协商不能接受全部参数或者部分参数，回复一个configure-nak报文，其中包含不能接受的参数列表发送给R1。R1收到之后重新选择本地使用的相关参数再次发送request报文给R2。

连续5次仍然协商失败，不再继续协商。

2.3.2.7 LCP协商参数不能识别

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R1向R2发送configure-request消息，R2收到之后不能识别全部或者部分参数，发送一个configure-reject消息给R1，R1收到之后重新发送不包含R2不能识别的参数的request报文给R2。

2.3.3 NCP

2.3.3.1 NCP-IPCP静态协商IP地址

手工配置，通过相互发送configure-request消息相对端发送本地地址检测地址是否冲突，没有冲突相互发送configure-ack报文
通过IPCP消息，PPP链路两端都可以知道对端发送的32位IP地址。

2.3.3.2 NCP-IPCP动态协商IP地址

R1
ip pool huawei	
	network 12.1.1.0 mask 24
interface s1/0/0
	ip add 12.1.1.1 24
	remote address pool huawei
R2
interface s1/0/0
	ip add ppp-negotiate	##用于发送0.0.0.0的request报文请求地址。

R1收到全0的request消息认为地址0.0.0.0不合法，使用NAK消息回复一个新的ip地址。

R2收到NAK消息，跟新本地的IP地址，发送configure-request包含新的IP地址检测地址是否冲突，R1回复ack确认，同时也发送configure-request消息来检测本地地址是否冲突，R2收到之后认为合法，也发送ack消息。

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2.3.4 扩展协议簇

PAP和CHAP的区别？

PAP是一个明文认证，2次握手
CHAP是密文认证，3次握手

2.3.4.1 PAP的报文类型

PAP由被认证方发起认证。

认证方：认证方负责认证被认证方，有对应的数据库
被认证方：被人认证的。

Authenticate-Request：用于被验证方发送用户名和密码
Authenticate-Ack：验证方发送验证成功的信息
Authenticate-Nak：验证方发送验证失败的信息

2.3.4.2 配置认证方用户信息数据

aaa
local-user huawei password cipher huawei
local-user huawei service-type ppp
#认证方开启认证
 interface s1/0/0
	ppp auuthentication-mode pap
#被认证方发送用户名和密码
interface s1/0/0
	ppp pap local-user huawei password cipher huawei

认证在LCP之后NCP之前，已经协商完建立了PPP连接的链路，如果在配置了认证，只有重置链接才能进行认证协商。

shutdown

undo shutdown

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2.3.4.3 chap的报文类型

CHAP由认证方发起认证。

Challenge：用于认证方向被认证方发起验证过程。
Response：用于被认证方向认证方返回用户信息
Success：用于认证方向被认证方发送认证成功信息
Failure：用于认证方向被认证方发送认证失败信息

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chap怎么实现密文认证的？

发送的challenge消息中带有用户名（可选）和随机数，被认证方收到消息之后，使用challenge消息中的随机数和本地的identifier+密码进行MD5计算得出hash值加上用户名放在response消息中发送给认证方。认证方通过相同的MD5计算得出hash值，相同认证通过发送sucess消息，不同认证失败发送Failure消息。

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默认不带用户名，使用ppp chap user huawei，使认证方发送challenge消息带用户名

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被认证方不带用户名，则认为没有开启认证，认证方发送reject消息。

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2.3.4.4 chap单向认证

1、认证方不带用户名，被认证方只能在接口下配置用户名和密码。

2、认证方携带了用户名，被认证方接口下可以只配置用户名，密码在本地AAA中配置。

认证方接口下
 	ppp chap user huawei       #可以携带用户名
被认证方
	aaa
	local-user huawei password cipher huawei
	local-user huawei service-type ppp

2.3.4.5 锐捷PPP配置先CHAP后PAP

服务端：
router-b(config)#user ruijie pass 0 123456
router-b(config)#int se 2/0
router-b(config-if-Serial 2/0)#enc ppp
router-b(config-if-Serial 2/0)#ppp au chap pap
router-b(config-if-Serial 2/0)#no shut
router-b(config-if-Serial 2/0)#exit
router-b(config)#
客户端：
router-b(config)#user ruijie pass 0 123456
router-b(config)#int se 2/0
router-b(config-if-Serial 2/0)#enc ppp
router-b(config-if-Serial 2/0)#ppp  chap host ruijie
router-b(config-if-Serial 2/0)#ppp  chap pass 0 123456
router-b(config-if-Serial 2/0)#ppp  pap sent ruijie pass 0 123456
router-b(config-if-Serial 2/0)#no shut
router-b(config-if-Serial 2/0)#exit
router-b(config)#

2.4 PPP-MP

MP：PPP的链路捆绑

作用：

1、增加带宽
2、备份
3、负载分担

报文：

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Endpoint Discriminator：终端标识符，用于在一台设备上区分不同的MP

2.4.1 配置方式

虚拟接口模版方式

1、创建虚拟模版

interface vitrual-template 1
	ppp mp endpoint			#配置本地终端标识，区分不同的MP，可选默认随机数。
	ppp mp binding-mode		#可选的绑定条件
	authentication			#根据对端用户名进行捆绑
	Description				#根据对端设备的标识符进行捆绑
	both					#同时根据对端用户名和对端标识符进行捆绑

2、将接口加入到虚拟模版

interface s1/0/0
ppp mp virtual-template 1

MP-Group方式

1、创建MP-Group组，配置IP

interface mp-group 0/0/0

2、将PPP链路加入到组里面

interface s1/0/0

ppp mp mp-group 0/0/0

2.5 PPPoE

利用以太网将大量主机连接起来，通过远端接入设备连入因特网，并用PPP协议对每个主机进行认证，计费等。使用Client/Server模型

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场景：运营商和用户之间进行认证、审计、计费等。以太网没有控制，PPP有认证。通过PPP和以太网协议结合。

2.5.1 PPPoE封装

L2｜PPPoE | PPP | LCP

2.5.2 PPPoE的建立过程

Discovery：类似DHCP请求过程

广播发送PADI（PPP Active Discovery Initiation）用于发现PPPoE服务器
服务器单播回复PADO（offer）：收到PADI发送PADO。
客户端单播发送PADR：可能有多个服务器发送，客户端接受第一个到达的PADO并发送PADR
服务器回应PADS（session-confirmation）会话确认：服务器产生唯一的seesion-ID，通过PADS发送给客户端，唯一标识和PPP客户端的session。

Session

进行基本的PPP协商，认证协商等。与普通的ppp协商一样。

Terminate

客户端和服务器端都能发送PADT消息来结束PPP连接。

2.5.3 配置

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Client

interface Dialer1				##创建拨号口
 link-protocol ppp				##自动封装ppp协议
 ppp pap local-user huawei password cipher  admin	##认证
 ip address ppp-negotiate		##ipcp动态协商IP地址
 dialer user huawei				##拨号用户
 dialer bundle 1				##	创建bundle号 与拨号口关联，在物理口调用
 dialer-group 1					## 调用 group组规则
dialer-rule						##创建dialer规则
 dialer-rule 1 ip permit		##创建规则，1代表的是group编号
interface GigabitEthernet0/0/0
 pppoe-client dial-bundle-number 1 	##物理口调用bundle，通过bundle关联拨号口的配置

Server

ip pool huawei							##创建为用户分配的地址池
 gateway-list 12.1.1.254 
 	network 12.1.1.0 mask 255.255.255.0 
aaa										##创建本地用户数据库
	local-user huawei password cipher huawei
	local-user huawei service-type ppp
interface Virtual-Template1		        ##创建虚拟模版
 ppp authentication-mode pap 
 remote address pool huawei
 ip address 12.1.1.254 255.255.255.0
interface GigabitEthernet0/0/0			##物理接口调用虚拟模版
 pppoe-server bind Virtual-Template 1

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广域网相关技术之FR帧中继、PPP、PPPOE1. FR（帧中继）2. PPP(点对点协议)

目录

1. FR（帧中继）

1.2 术语

1.3 帧中继的接口类型

1.4 虚电路

1.5 LMI协议

LMI的协商过程

LMI的版本

Inverse Arp

Inverse arp的协商过程

FR通信的条件

1.6 帧中继交互流程分析

1.7 帧中继运行路由协议注意事项

1.7.1 RIP

1.7.2 OSPF

2. PPP(点对点协议)

2.1 三个协议族

2.2 PPP的报文格式

2.2.1 封装格式

2.3 PPP的工作流程

2.3.1 5个阶段

2.3.2 LCP

2.3.2.1 LCP的协商报文类型，code字段：

2.3.2.2 LCP周期性维护的报文，code字段

2.3.2.3 LCP关闭报文

2.3.2.4 LCP协商的参数

2.3.2.5 LCP链路协商参数成功的过程

2.3.2.6 LCP链路协商参数不成功的过程

2.3.2.7 LCP协商参数不能识别

2.3.3 NCP

2.3.3.1 NCP-IPCP静态协商IP地址

2.3.3.2 NCP-IPCP动态协商IP地址

2.3.4 扩展协议簇

2.3.4.1 PAP的报文类型

2.3.4.2 配置认证方用户信息数据

2.3.4.3 chap的报文类型

2.3.4.4 chap单向认证

2.3.4.5 锐捷PPP配置先CHAP后PAP

2.4 PPP-MP

2.4.1 配置方式

2.5 PPPoE

2.5.1 PPPoE封装

2.5.2 PPPoE的建立过程

2.5.3 配置

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