一、PPP
1.1 三种报文类似
- LCP（链路控制协议，用于协商报文），是用来协商ppp的参数的，最多会协商五个参数
- 2. PAP和CHAP报文，这是用来认证的，认证并不是必须的，也就是说我们在PPP的时候可以配置它协商用户名密码什么的，也可以不用认证，这一步是可选的；如果你想认证的话，又要两种认证可以选择：PAP和CHAP这两种。
- 3. 最后是NCP（网络控制协议），这一步可以协商IP地址，PPP的IP是可以不用通过DHCP，可以自行进行协商；NCP是报文的一个种类，并不是一种报文，NCP下属于IPCP、IPV6CP、OSICP、MPLSCP，究竟使用哪一种，取决于网络层使用的是什么协议，比如三层是使用的IP协议，那么就使用IPCP，如果三层使用的是MPLS的话，就使用MPLSCP，无论是IPCP，还是MPLSCP都是NCP
1.2 三个问题
- 1. 为什么PPP链路比以太网效率更大更好呢？
因为PPP的包头只有9个字节，而以太网的包头有18个字节，所以PPP的效率更高一些。
2. 什么样的链路会封装PPP协议
- 串行链路
- pos接口链路（用的比较多）
3. 阐述一下PPP链路的建立的过程
1. 初始是dead，这就是初始的状态，物理链路down的状态；
2. 当接口up之后，就会进入参数的协商过程，在这个过程当中状态是establish，在此过程当中最多协商五个参数，这里有两种可能性：成功和失败，什么情况下会失败呢？比如一端要求通过pap认证，另一端却要求chap认证，就会协商不成功，协商不成功就会进入FAIL状态，然后再进入dead状态；如果成功了呢？就会进入opend状态（这些状态我们可以通过display接口查看到），换句话说如果进入到opend状态之后，就能判断，参数没有问题；
3. 如果配置了认证的话，这里就会进入到authenticate状态,这里也会有两种结果，要么成功，要么失败，失败了之后会先进入到fail状态，然后再进入到终结状态，最后进入到dead状态，过一段时间之后，又会从dead状态开始。
4. 如果认证成功了的话就会进入第三个阶段NCP(网络控制协议），在这个阶段会协商IP地址，协商IP地址成功了之后，最进入最终成功的状态：opend，然后就会卡在这个状态当中。
1.3 报文类型
PPP有六种报文类型；
第一种：config-request，这里面是LCP阶段当中要协商的参数列表，包含是发送者试图使用的，没有使用的默认列表。
第二种：configure-ack，如果对方同意协商用到的参数，就会回复此种报文，值得一提的是这两种报文是交互的，也就是说A会给B发送，B回复ack，B会发送请求报文，A会回复ack。
第三种：configure-nak，这种报文什么情况出现呢？对方不同意协商的参数，比如一端配置使用pap认证，另一端配置使用chap认证。
第四种：configure-reject，这种报文什么时候使用呢？就是完全不认识对方发送的报文是什么意思时，比如一端启用了ppp，另一端还没来得及启用的话，就会出现此种报文。
第五种和第六种：echo-request和echo-replay当ppp链路建立之后，会发送echo-request，然后对方回复echo-replay，这两种报文也是双向的。
第一种和第二种报文在LCP阶段，而第三种和第四种报文在认证阶段；
1.4 LCP
再重复一下，LCP是什么？LCP是link control
protocol的缩写，链路控制协议，是干啥的呢？用来协商PPP的参数的，协商什么参数？一共要协商几个参数呢？最多是五个参数，并不一定要协商五个参数，比如第二个参数是认证，但是我们如果不配置协商那就不协商。
LCP要协商的参数
第一个参数：最大传输单元（MRU），这有点类似于以太网的MTU，与以太网的MTU类似，都是1500的字节，取两端的最小值。请注意这个1500个字节，这个1500个字节与以太网的1500几乎是一个意思，那就是不算二层封装的话是最大有1500个字节，如果算是以太网的封装的话是1518个字节，因为以太网郑头部最大就是18个字节，如果放在ppp链路当中的话，那就是1509个字节。
第二个参数是：认证协议，只有认证端发送的config-request才携带的认证类似，发送给被认证端，被认证端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，默认是不认证的。
第三个参数是魔术字，是啥用呢？这个数是随机产生的，主要是为了防止环路，如果自已收到了一个报文的魔术字与自已一样的话，那就是产生了环路，如果产生了环路意味着LCP协商失败，然后进入dead状态，然后从头再来。
第四个参数是MP，多链路协商，可以用来协商链路捆绑，也是双向的。
第五个参数是压缩，这个压缩是指是否压缩包头，而不是压缩内容，大多数的时候是不压缩的，为什么呢？因为大多数ppp接口都是pos口，pos的带宽很大，不需要压缩，再者压缩还要消耗cpu。在速率上是以太网强一点，在效率上是pos口更强一点，因为pos口的车头很小
1.5 Chap
chap的握手过程其实很简单，是三次握手，认证方发送一个challenge报文给被认证方，然后被认证方再回复一个response报文，最后认证方要回复一个success或failure的报文告知对方认证成功还是失败。
在讲chap的认证过程之前，我们先来看一下被认证的方的配置，被认证方肯定要配置一个用户和密码的用来chap认证，那么这个用户名和密码配置在什么地方呢？在接口下还是aaa当中，其实都行，但是chap认证时，对这两种方式是区别开来的。
chap的密码有点和非对称加密有一点类似，都不从报文当中体现出密码，但没有像非对称加密那么复杂，chap加密将密码推到了人的身上，什么意思呢？就是两端都知道密码，这个密码是人设置的，但这个密码不会在报文当中体现，这样的方法虽然简单但特别巧妙，有时候不得不感叹设计这个的人是真聪明呀！
下面仍然以认证方和被认证方举例子，当前管理员已经在双方的接口下都配置好了用户名和密码，注意我这里说的是在接口下配置的用户名和密码，在全局aaa下配置用户名和密码与当前的情况不同。认证方将发送一个随机数（实际上不仅是随机数，是ID+随机数+可选用户名）给被认证方，然后被认证方将（明文的用户名、随机数和密码哈希后的MD5值），再发送给认证方，认证方会用刚才生成的随机数（认证方肯定知道呀，因为是它发给被认证方的）和本地存储的密码一做一个md5的运算，然后比对被认证方发过来的md5，如果一样的话就回复认证成功的报文，否则就回复认证失败的报文。有个疑问，认证方可能会有多个用户，它怎么知道要用哪个用户的密码做哈希运算呢？这是因为在被认证方回复的报文当中会将用户名发送过来，注意，这个用户名是明文的，没有被加密。
在第一个认证方发送给被认证方挑战报文时，有时候会携带用户名，有时候不会携带，那什么时候会携带呢？如果管理员将用户和密码没有配置在认证方的接口下的时候，就会发送，因为两端的设备上都可能会有多个用户，被认证方怎么知道将计算哪个用户的md5值呢？这时候就得需要认证方在挑战报文当中指定用户名。
如果接口下的用户名和密码与aaa当中的用户名和密码冲突，接口下的优先。
1.6 NCP
NCP（network control protocol）协商网络层的参数，网络层有IP、IPV6、RIP、MPLS等网络层协议
最常见的就是IPCP、IPV6CP、MPLSCP。
NCP协商的内容
1. 网络层协议（ip/IPV6等）、
2. 协商IP地址（自动获取和分配地址，不需要DHCP加持，但本身就有协商地址的功能）
协商IP地址的含义
协商IP地址分为两类：
- 静态协商IP地址（互推地址），在NCP的config-request里面推送IP地址
注意是ncp的config-request而不是LCP的config-request，ncp除了config-request报文之外，还有config-ack，用来回复的。
A会在ncp的config-request里面携带自已的IP地址给对方，不带子网掩码，为什么将自已的IP地址告诉对对方，目的是让对方形成到自已的32位主机路由，这是一个双向的过程，虽然是直接，但不配置成同一个网段，这样可以吗？其实这样也是可以的，不是一个网段其实也是可以的，就是因为有主机路由，以太网是不行的，因为以太网没有互推地址的功能。
两边子网掩码不一样也可以，不管是多少位，我都只写成32位的，32位的路由是最优先的。
注意，点到点，是不需要MAC地址，自然也不需要有arp广播了
这么搞有什么好处呢？在中间配置ospf没有任何问题，ospf在以太网环境当中是检测掩码的，掩码不一样是无法建立邻居的，但是在ppp环境当中是没有问题的，学到到ospf路由也是没有问题（面试题）
1. 不同网段可以通，而且可以校验IP地址是否冲突
2. 节省IP地址
3. 不同网段跑ospf ok，可以学路由
4. 即使掩码不同，也可以建立ospf邻居，可以正常学习ospf路由。
如何理解节省IP地址呢？A与B连接时，按理说是要配置IP地址的，但是公网上的IP地址是有限的，怎么办呢？我们可以在A路由器上配置一个本地环回接口，然后在ppp接口上借用这个IP地址，这是完全没有问题的，这在以太网中是无法实现的，但在ppp链路当中是可以实现的。
静态互推有没有什么缺点？怕环路。环路分为两种，一种是二层环路，另一种三层环路，二层环路是指物理链路有环路，而三层环路即使是单根物理链路也会有环路，单条链路怎么就会环路呢？又如何避免这个问题呢？假如A路由的ppp接口配置的1.1.1.1/24，而B路由器的ppp接口配置的1.1.1.2/24，那A会形成一条路由，将1.1.1.0/24指定ppp接口，而B也会形成这样一条路由，这时候，如果A如果收到一个报文目的地址是1.1.1.5，A会通过路由ppp接口交给B，B会根据路由再交给A，直到ttl全部消耗完。在配置ppp链路时，直接 将掩码改成30位，直接掩死，不要配置30位以下的，这样就会环路了。
中间无法插交接机，一者接口都不一样，二者就算插上了，协议也不一样，交换机是以太网交换机，是无法转发ppp的报文时，协议是无法协商的，以太网是二层协议，ppp也是二层协议。
动态协商地址（类似dhcp）
其实很简单，两个报文完成协商。其实pppoe,就是家用的拨号上网，其实就是用的ncp的地址协商功能。
pppoe（ppp over ethernet），使用了ppp的协商IP的功能，同时利用了以太网的多点功能，将两者结合起来了。
在A路由器上启用NCP的地址协商，然后在B路由器除了配置自已ppp接口的地址之外，再配置一个地址池，或者直接指定A的IP地址，然后A就可以通过协商报文获得自已的IP地址。
1.7 MP
MP的意思就是多链路的PPP，类似以太网当中的链接捆绑。
只要里面线路里面传输的二层的ppp，那就是可以捆绑的，不管是网线还是光纤，变或是串行线缆，现在大多数的ppp链路都是pos接口，而pos接口往往接的都是光纤线。
如果二层是以太网就用e-trunk来捆绑，如果是ppp，就用mp来捆绑，如果HDLC就用ip-trunk来捆绑。
直接封装ppp的物理接口一般就两种：pos和串口
二、IP-TRUNK
HDLC是ppp的一个组件，是ppp的封装方法,HDLC的封装方法想要封装的话就得使用ip-trunk的方式。
trunk可以理解为重要的链路，eth-trunk只能由以太网组成，而ip-trunk一般由pos接口组成。
ip-trunk与eth-trunk有比较类似的地方，也可以实现逐包和逐流两种方式
- 逐流：当报文的源和目标都相同时，这些报文从同一个成员链路上通过（常用，eth-trunk也是常用这个）；
- 逐包：以报文为单位分别从不同的成员链路上发送
ip-trunk的成员接口只能使用HDLC的封装形式，ip-trunk的原理与eth-trunk类似
HDLC与ppp是什么关系
HDLC是（high-level datal link
control 高级数据链路控制）的缩写，是和ppp同一等级的广域网二层协议，HDCL与PPP的协协议的帧格式是不同的。
HDLC是年代比较久远的广域网二层协议，现在多用的是ppp。
HDLC可以独立存在，也可以被PPP协议调用，当前的理解大概就是这个意思。