PPP -- Cisco Teoria Modulo Quarto Lezione 3

In questa pagina si discutono i protocolli per comunicazioni punto punto (lo standard HDLC, due sue implementazioni ppp e cisco HDLC), nella pagina seguente il frame relay che abilita la connessione tra reti sparse geograficamente tramite commutazione di pacchetto.
Il servizio di trasporto dei dati in questi due protocolli è fornito da una terza parte detta service provider.
Le informazioni non viaggiano in bit ma vanno in gruppi. Per esempio sul calcolatore si usano i multipli di byte.

Tipi di trasmissione

Ci sono diversi tipi di trasmissione sul mezzo.

  • Seriale o Parallela : se si ha un solo canale trasmissivo o se ne hanno multipli.
  • Sincrona e asincrona: se i due cavi hanno in comune un segnale di sincronizzazione detto clock, per esempio la codifica manchester.

Due termini del controllo di flusso RTS/CTS (Ready To Send / Clear To Send). Nella comunicazione un ricevitore potrebbe essere in grado di ricevere i dati ed elaborarli in maniera inferiore rispetto al trasmettitore.

Due router comunicano tra loro tramite dei dispositivi DCE, due componenti spesso racchiuse in un solo dispositivo sono il CSU e DSU che fornisce una rete per il collegamento. I router in maniera nativa sono dei DTE.

Gli standard per le connessioni seriali devono specificare caratteristiche di tipo: fisico, elettrico, funzionale, procedurali. Quest'ultima caratteristica sono le indicazioni dei protocolli come per esempio quello usato per il controllo di flusso.

Caratteristiche fisiche

La connessione verso il DCE può essere di svariato tipo, modem adsl ecc. Verso il DTE tipicamente la connessione è standard i connettori sono seriali e le tipologie sono abbastanza limitate rispetto al DCE.
Un pin di tipo DTE che va in trasmissione lato DCE sarà in ricezione. Se connetto due router che sono DTE devo usare un cavo di tipo null modem che incrocia i pin e permette il collegamento, come si fa in laboratorio. Il DCE da la sincronizzazione (clock) al DTE.

Protocolli di linea

Modalità di comunicazione:

  • punto punto
  • punto multipunto
  • bus (broadcast)
  • anello, reti token ring per esempio.

In base al tipo di comunicazione il protocollo si dovrà adattare.

In alcuni tipi di protocollo può essere necessaria la presenza di una connessione. Bisogna quindi specificare in tal caso le modalità per gestirla, cioè come instaurarla, mantenerla attiva e chiuderla.

Nella commutazione di pacchetto bisogna gestire la possibilità che le trame seguano percorsi diversi. Ci può essere un meccanismo per correggere gli errori.

HDLC High-Level Data Link Control.

Questo protocollo di livello 2 è stato standardizzato dall'iso ma al contrario del protocollo di livello 3 e 4 che sono stati soppiantati dal tcp/ip ha avuto diverse implementazioni. HDLC è un modo di incapsulare per connessioni di tipo punto punto. Altri protocolli sempre di livello 2 ne prendono alcune caratteristiche.

È un protocollo per trasmissioni sincrone e asincrone, è orientato al bit perchè può operare fino a questa granularità. Il protocollo ppp che è una sua implementazione invece è orientato al byte.
Una delle soluzioni che un protocollo di livello 2 deve trovare è fare in modo che la sequenza di fine trama non venga riconosciuto come tale se si trova all'interno della trama.
La trame del HDLC è

0 111   111 0

uno zero iniziale, uno finale e 6 volte uno in mezzo.
Il protocollo risolve questo problema guardando il messaggio se trova 5 bit a 1 ne mette uno 0.
Il ricevente dalla parte opposta del point to point in fase di ricostruzione fa l'operazione inversa.
Il ppp fa qualcosa di analogo sul byte perchè non è orientato al bit ma al byte.

Nelle slides c'è la trama le solite cose:

  • 8 bit di flag inizio trama
  • 8 bit di indirizzo
  • 8 bit di controllo
  • contenuto della trama formato da n bit
  • frame check sequence.
  • fine della trama

Nei protocolli non orientati alla connessione non c'è un modo per fare ripetizione di trasmissione, mentre in quelli orientati alla connessione questo viene fatto usando alcuni bit di controllo.

I numeri di sequenza si riferiscono alle trame e non ai byte come al tcp. Come in tcp c'è il meccanismo di ack delle trame nei pacchetti di ritorno ecc. Si può fare anche acknoledgment negativo.

Cisco hdlc

Posso usarlo solo se dall'altra parte c'è un cisco, perchè è una versione proprietaria non è quella standard. Se dall'altra parte non ho un router cisco conviene usare il protocollo ppp.
Rispetto a quello visto fin'ora aggiunge altri due byte che vengono usati per codificare il protocollo che ha generato il payload e si possono quindi trasportare datagram di tipo diverso.
Funziona solo su linee punto punto, non c'è il campo indirizzo, i primi due byte ci sono ma hanno un valore fisso.
Usa i keep alive

PPP Point to Point Protocol

Nel RFC che descrive il protocollo ci sono una serie di condizioni:

  • incapsulamento di protocolli di livello 3
  • trasparenza
  • multiplexing
  • indipendenza dal tipo di connessione (seriale, parallela, sincrona o asincrona, alta o bassa capacità, elettrica o ottica)
  • rilevamento dell'errore ma non sua correzione
  • rilevamento dello stato della connessione, se è attiva o meno.

Come preannunciato prima è un protocollo orientato al byte.

Ci sono delle fasi del protocollo e un po' di parametri al minuto 1:15 non mi sembrano molto interessanti.

Il PPP fornisce due meccanismi di autenticazione

  1. PAP: two way handshake passano le credenziali in chiaro e l'altra parte mi dice se va bene
  2. CHAP: uno dei due invia un challenge in modo che la password non passa in chiaro

Il PPP permette a numerosi protocolli di controllo di livello 3 (network layer) di operare sullo stesso link di comunicazione. Ogni protocollo di network usa un NCP (Network Controll Protocolo) differente. IP usa IPCP: IP Network Control Protocol che permette la configurazione dei parametri ci connessione.

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