嵌入式單片機PPP協議的應用研究

例如采用UDP協議而不是功能相對齊全但協議內容過于龐大的TCP/IP協議來傳輸數據，傳輸中基本上不使用數據壓縮協議，跳過單片機作為服務器端時的密碼驗證過程，省略IPX、AppleTalk等網絡層協議等。也就是說，本文的單片機PPP協議，事實上只包含了從PPP連接的建立到實現簡單的數據傳輸所必需的協議，而不包括PPP協議的所有功能。這種協議的取舍是由硬件的客觀限制以及實際的應用需要共同決定的。

4 單片機PPP協議PPP連接的建立

建立后的單片機PPP連接狀態(tài)如圖2所示。

其中，C51系統是已經植入PPP協議的51系列單片機，電話線部分也可以是某個網絡的一部分，甚至是Internet。

單片機PPP協議流程圖如圖3所示。

PPP連接的建立主要經過三個階段，分別是LCP協商、密碼認證以及網絡層協議配置。

4.1 LCP處理階段

首先，第一個LCP數據包被服務器端發(fā)送后，從服務器端返回一個PPP拒絕包給除密碼認證外的所有選項，接著服務器端強制認證協議進行協商(先前來自否定幀的PAP和CHAP都被發(fā)送)。隨后服務器端返回一個拒絕包給CHAP，本文用PAP來代替。然后服務器端認同并返回一個新的請求，這時候需要進行PAP。接下去對PAP進行確認，系統對字符映射的丟棄進行協商。最后所有控制特性被服務器端同意丟棄。

下面是由服務器發(fā)送的一段LCP建立連接的字符串：

0000：7E FF 03 C0 21 01 71 00 2B 01 04 06 40 05 06 3A 5D 8B B4 02 06 00

0016：00 00 00 11 04 06 40 17 04 00 64 00 02 03 04 C0 23 13 09 03 08 00

002C：03 0A 2C 2C 95 7F 7E

對它進行分析如表3。

4.2 PAP處理階段

首先，系統發(fā)送PAP數據包給服務器端，然后服務器端通過用戶ID和密碼驗證。

PAP密碼驗證協議在RFC1334中有詳細定義，主要是為撥號網絡中提供密碼保護。這個選項是可選的。在本應用軟件中，強制單片機和PC協商的選項中，PC要求密碼驗證，單片機端不要求。所以如果PC機作為服務器，單片機需要發(fā)送用戶名和密碼；如果單片機作服務器，則沒有密碼驗證的要求。

PAP的格式如圖4所示。

下面是單片機發(fā)送PAP的數據包：

7E FF 03 C0 23 01 06 00 0C 03 7A 77 6D 03 7A 77 6D…

解析如表4所示。

單片機向PC機發(fā)送PAP數據包是在PC機發(fā)送對單片機LCP選項的確認之后、PC機向單片機發(fā)送IPCP請求之前。

4.3 IPCP處理階段

IPCP是用來設置PPP連接中的網絡環(huán)境，包括IP地址、IP壓縮協議、DNS服務器地址等都是通過IPCP來協商的。首先服務器端發(fā)送請求進行IPCP協商，然后系統返回一個拒絕包給除IP地址外的所有操作。由于先前的發(fā)送被拒絕，服務器端發(fā)送一個回復，只包含IP地址。此時，系統相當于服務器端的IP地址認證，然后由請求信息和IP地址來完成三路握手協議。接著服務器端返回一個包含預先指派IP地址的拒絕包。此時連接建立并擁有一個指定的IP地址。IPCP幀的格式與LCP也是類似的：一字節(jié)的代碼，然后是標志，長度，選項。當IP協議的選項配置完，就可以開始通訊了。IPCP的詳細描述在RFC1332中。

連接建立后，PPP將在原有協議的基礎上調用網絡協議UDP(User Datagram Protocol)和ICMP(Internet Control Messages Protocol)等。有關用戶數據包協議UDP的詳細資料可參看RFC882、RFC883文檔；Internet信息控制協議ICMP的詳細資料可參看文檔RFC792。

參考文獻

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3 Douglas E. Comer. Internetworking With TCP/IP Vol I: Principles Protocol and Architecture (Third Edition)

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5 Douglas E. Comer, David L. Stevens. Internetworking With TCP/IP Vol II:Design Implementation and Internals (Second Edition)

6PAPdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/PAP_2058949.html.