ППП

ИП Модел

Слој	Протокол
Апликацијски	ДНС, ДХЦП, ТЛС/ССЛ, ТФТП, ФТП, ХТТП, ИМАП, ИРЦ, ННТП, ПОП3, СИП, СМТП, СНМП, ССХ, Телнет, БитТоррент, РТП, рлогин, …
Транспортни	ТЦП, УДП, ДЦЦП, СЦТП, ИЛ, РУДП,
Мрежни	ИП (ИПв4, ИПв6), ИЦМП, ИГМП, АРП, РАРП, …
Податковни	Етхернет, Wи-Фи, Токен ринг, ППП, СЛИП, ФДДИ, АТМ, ДТМ, Фраме Релаy, СМДС, …

ППП (енгл. Поинт-то-Поинт Протоцол) користи се за изравно повезивање двају чворова рачуналне мреже. Омогућује повезивање рачунала серијским, телефонским или оптичким кабелом, помоћу мобилних телефона те посебно обликованом радио или сателитском везом. Већина ИСП (енгл. Интернет Сервице Провидер) послужитеља користи овај протокол за омогућавање приступа Интернету преко телефонског приупкључка кориштењем модема (енгл. диал-уп). ЛУграђена (еноиооууиугл. енцапсулатед) иначица ППП протокола, тзв. ПППоЕ (енгл. Поинт-то-Поинт овер Етхернет) протокол, се на сличан начин користи код ДСЛ (енгл. Дигитал Субсцрибер Лине) приступа Интернету. Код овог протокола се ППП податковни пакети умећу у Етхернет пакете.

ППП протокол се користи на другом, податковном, слоју ОСИ (енгл. Опен Сyстем Интерцоннецтион) мрежног модела за повезивање преко синкроних и асинкроних веза. Овај је протокол у великој мјери замијенио старије протоколе, какав је нпр. СЛИП (енгл. Сериал Лине Интернет Протоцол) протокол, и протоколе телефонских компанија, као што је ЛАБП (енгл. Лине Аццесс Баланцед Протоцол) протокол из X.25 скупине протокола. ППП је грађен тако да омогућује рад с бројним протоколима мрежног слоја, укључујући ИП (енгл. Интернет Протоцол), ИПX (енгл. Интернетwорк Пацкет Еxцханге) и АпплеТалк протоколе.

Основе серијске комуникације

У контексту телекомуникације и рачуналних знаности под појмом серијске комуникације подразумијева се пријенос података слиједним слањем појединачних битова комуникацијским медијем. Опречан приступ овоме је паралелна комуникација код које се сви битови појединог симбола шаљу истовремено. Због скупоће каблова и потешкоћа са синкронизацијом сигнала серијски пријенос података користи се за комуникацију преко већих удаљености (енг. лонг-хаул) и код већине рачуналних мрежа.

Напредак технологије којим се омогућују веће брзине пријеноса као и смањење броја прикључака, а самим тиме и цијене, разлог су све чешће примјене серијске комуникације код интегрираних склопова. Код рачуналних мрежа поједини битови који творе пакет податковног слоја ОСИ модела, шаљу се посредством првог слоја према физичком медију.

Подаци се физичким медијем преносе:

• НРЗ-L (енгл. Нонретурн то Зеро Левел),
• ДХБ3 (енгл. Хигх Денситy Бинарy 3) или
• АМИ (енгл. Алтернате Марк Инверсион) пријеносним кодом.

Примјери стандарда који дефинирају серијску комуникацију су:

• РС-232 (енгл. Рецоммендед Стандард 232),
• V.35 и
• ХССИ (енгл. Хигх Спеед Сериал Интерфаце).

Серијски комуникацијски канал могуће је дијелити између више уређаја испреплитањем сигнала подјелом времена (енгл. Тиме-Дивисион Мултиплеxинг - ТДМ). ТДМ испреплитање омогућује пријенос више сигнала, или података из више извора, преко заједничког комуникацијског канала те реконструкцију изворних података на одредишту.

Поступак испреплитања проводи се одабиром дијела улазних сигнала. То је најчешће један бит или један октет (енгл. бyте) сваког сигнала па се ТДМ поступци дијеле на:

• оне који испреплићу битове (енгл. бит-интерлеавинг) и
• оне који испреплићу октете (енгл. бyте-интерлеавинг).

Основе функционалности ППП протокола

ППП протокол намијењен је једноставном повезивању двају равноправних корисника двосмјерном (енгл. фулл-дуплеx) везом која омогућује симултано двосмјерно достављање пакета редослиједом којим су послани. Овај протокол омогућује повезивање различитих рачунала, премосника и усмјеривача, а његове основне функционалности су:

• овијање (енгл. енцапсулатион) протокола мрежног слоја,
• управљање везом,
• интеракција с мрежним слојем и
• подесивост.

Овијање протокола мрежног слоја

Овијање омогућује истовремени пријенос податковних пакета различитих протокола преко исте везе. Поступак оматања је осмишљен тако да подржава широк распон архитектура мрежних уређаја. Ако се овијање изводи кориштењем уобичајеног ХДЛЦ облика податковних пакета изворним подацима додаје се 8 октета додатних информација. У примјенама с ограниченом пропусношћу комуникацијског канала овијање је могуће имплементирати уз само 2 или 4 додатна октета. Величина заглавља створеног овијањем ограничена је на 32 бита док дуљина података доданих на крају пакета није ограничена.

Управљање везом

Управљање везом дефинирано је ЛЦП (енгл. Линк Цонтрол Протоцол) протоколом. Овај протокол проводи усуглашавање поставки формата овијања и величине податковних пакета, уочава погрешке произишле из неисправних поставки, прекида везу те омогућује ауторизацију корисника и откривање неисправног функционирања везе.

Интеракција с мрежним слојем

ППП везе често имају потешкоће у интеракцији с протоколима мрежног слоја. На примјер, придјељивање ИП адреса и управљање њима сложене су задаће и у ЛАН (енгл. Лоцал Ареа Нетwорк) окружењима, а код ППП веза с проспајањем кругова (енгл. цирцуит сwитцхед) ово је нарочито тежак проблем. За сваки протокол мрежног слоја постоји посебан НЦП (енгл. Нетwорк Цонтрол Протоцол) протокол који рјешава специфичне потешкоће у интеракцији с ППП везама.

Подесивост

ППП везе су осмишљене као врло подесиве те су грађене тако да првотне поставке задовољавају већину уобичајених конфигурација. Приликом имплементације могуће је унаприједити изворне поставке, а нове поставке се приликом повезивања аутоматски шаљу другој страни. Такођер је могуће подесити посебне поставке везе које јој омогућују рад у иначе неприкладним увјетима. Самоподешавање ППП веза имплементирано је опсежним механизмом усуглашавања поставки код којега свака страна везе другој преноси своје могућности и захтјеве. Овакви механизми уграђени су у ЛЦП протокол, у скупину НЦП протокола и у друге контролне протоколе.

Овијање ППП протокола и садржај пакета

ППП овијање користи се за уједначавање податковних пакета различитих протокола мрежног слоја. На тај начин настају нови пакети с ознакама краја и почетка. ППП податковни пакет састоји се од сљедећих елемената:

• ознака протокола ,
• подаци и
• допуна.

Овијање ППП пакета на нижем ОСИ слоју

ППП пакети описани у претходним поглављима овијају се овојницом протокола нижег ОСИ слоја који могу осигурати додатне функције као што је нпр. провјера интегритета поруке додавањем контролне суме. ППП пакети у серијској комуникацији обично су овијени овојницом сличном оној коју даје ХДЛЦ протокол и која садржи сљедеће елементе:

• заставица представља бинарни низ „01111110“ који означује почетак и крај пакета,
• адреса је бинарни низ „11111111“, а представља стандардну адресу емитирања (енгл. броадцаст аддресс) при чему ППП протокол не придјељује јединствене адресе појединим мрежним чворовима,
• контролни октет садржи бинарни низ „00000011“ и представља захтјев за слањем корисничких података,
• датаграм садржи ППП пакет,
• ФЦС октет садржи контролну суму за провјеру интегритета.

ЛЦП и НЦП управљачки протоколи

ППП протокол грађен је слојевито. ППП протокол је већим дијелом протокол другог, податковног, слоја ОСИ модела. Комуникацију с физичким слојем проводи ЛЦП протокол, а интеракцијом с надређеним протоколима мрежног слоја управља одговарајући НЦП протокол, овисно о кориштеним протоколима мрежног слоја.

ЛЦП протокол

ЛЦП протокол се наслања на физички слој ОСИ модела. Могуће га је подесити тако да користи једно од сљедећих сучеља:

• асинкроно серијско,
• синкроно серијско,
• ХССИ или
• ИСДН сучеље.

Служи за успоставу линка, тестирање линка, преговарање о опцијама, те за раскид линка по завршетку пријеноса.

Поред обликовања комуникације у складу с кориштеним физичким сучељем овај протокол проводи сљедеће задатке:

• Ауторизација – од позиватеља, корисника који отвара везу, се захтијевају идентификацијски подаци како би се утврдило има ли он дозволу мрежног администратора за успостављање одређене ППП везе. Ауторизацијске поруке преносе се ПАП или ЦХАП протоколом.
• Компресија – њоме се постиже већа пропусност ППП везе смањењем количине података унутар појединог пакета. ЛЦП протокол на одредишту врши декомпресију пакета. Могуће је кориштење различитих компресијских алгоритама, нпр. Стацкер и Предицтор алгоритама.
• Откривање погрешака – омогућује стварање поузданих ППП веза без петљи (енгл. лооп-фрее).
• Управљање вишеструким везама – успостављањем вишеструких ППП веза (енгл. мултилинк) између два мрежна чвора постиже се већа пропусност. На овај начин могуће је искористити пропусност двају или више физичких комуникацијских канала, какви су нпр. аналогни или ИСДН модеми.
• Остваривање повратних позива – повратни позиви (енгл. цаллбацк) имплементирају се у случају потребе за повишеном разином сигурности. Клијент у том случају позива послужитеља, предаје захтјев за успоставом везе и прекида позив. На темељу клијентова захтјева и властитих поставки послужитељ тада отвара или не отвара везу према клијенту, односно остварује повратни позив.

НЦП протокол

Основне предности ППП протокола су његова прилагодљивост и надоградивост. Иако је првотно осмишљен за преношење ИП податковних пакета остављена је могућност проширења функционалности и на преношење пакета других протокола мрежног слоја те на истовремено преношење пакета различитих протокола.

Подржавање вишеструких протокола 3. слоја јединственим и компактним ППП протоколом захтијевало би познавање специфичних карактеристика сваког подржаног протокола. Осим тога, у описаном случају била би потребна непрестана надоградња таквог ППП протокола како би се подржали нови протоколи мрежног слоја и како би се одржала компатибилност с постојећим протоколима за које су дефинирани нови параметри.

Умјесто описаног неприлагодљивог модела, ППП протокол је грађен модуларно тако да је за сваки подржани протокол мрежног слоја дефиниран посебан НЦП протокол. Поједини НЦП протокол управља интеракцијом с придруженим му протоколом мрежног слоја рјешавајући при том специфичне потешкоће везане уз њега.

Примјери НЦП протокола су: ИПЦП (енгл. Интернет Протоцол Цонтрол Протоцол), ИПXЦП (енгл. Интернетwорк Пацкет Еxцханге Цонтрол Протоцол) и АТЦП (енгл. АпплеТалк Цонтрол Протоцол) протоколи који су редом намијењени успостављању, подешавању и прекидању комуникације према ИП, ИПX, односно АпплеТалк протоколу преко ППП везе. Наведени протоколи, као и остали НЦП протоколи, користе механизам размјене податковних пакета једнак оном ЛЦП протокола, а прихваћају се само пакети пристигли након почетка мрежне фазе ППП протокола.

Дијаграм стања ППП протокола

Поступак успостављања, подешавања, одржавања и прекидања ППП везе проводи се у пет фаза:

1. веза прекинута,
2. успостављање везе,
3. ауторизација,
4. мрежна фаза и
5. прекидање везе.

Фаза прекинутости везе

Свака ППП веза нужно започиње и завршава овом фазом. Фаза прекинутости везе (енгл. линк деад) завршава обавијешћу о спремности физичког слоја на успостављање везе. Таква обавијест може на примјер потјецати од алгоритма уочавања носиоца сигнала или може настати услијед дјеловања администратора. Завршетак ова фазе значи прелазак ППП алгоритма у фазу успостављања везе.

Фаза успостављања везе

Тијеком фазе успостављања везе (енгл. линк естаблисхмент пхасе) ЛЦП протокол се користи за размјену Цонфигуре податковних пакета којима се преносе поставке везе. Размјена таквих пакета је завршена када су обје стране послале и примиле Цонфигуре-Ацк пакете. Претпостављени су изворни износи свих поставки везе које нису измијењене Цонфигуре пакетима.

Тијеком ове фазе подешавају се само поставке неовисне о појединим протоколима мрежног слоја. Подешавање поставки везаних уз протоколе трећег слоја проводи се тијеком мрежне фазе од стране одговарајућих НЦП протокола.

У ову фазу могуће је, осим из фазе прекинутости везе, ући и из мрежне фазе те из фазе ауторизације у случају примитка Цонфигуре-Реqуест пакета који представља захтјев за поновним подешавањем поставки ППП везе.

Фаза ауторизације

Изворне поставке ППП протокола не захтијевају ауторизацију мрежних чворова који успостављају ППП везу. У појединим примјенама могуће ју је захтијевати прије размјене пакета протокола мрежног слоја. Тада је тијеком фазе успостављања везе потребно одредити кориштени ауторизацијски протокол. Ауторизацију је пожељно провести чим прије након завршетка фазе успоставе везе. У исто вријеме могућ је почетак поступка утврђивања квалитете успостављене везе. Због тога је унутар поједине имплементације ППП протокола потребно спријечити онемогућавање ауторизације услијед размјене пакета за одређивање квалитете везе.

Прелазак у мрежну фазу није дозвољен до успјешног окончања ауторизације. У случају неуспјеле ауторизације из ове фазе прелази се у фазу прекидања везе. Тијеком ауторизације дозвољена ја размјена искључиво ЛЦП пакета, ауторизацијских пакета и пакета којима се надзире квалитета везе. Сви остали пакети примљени тијеком ове фазе занемарују се.

Ауторизацију је препоручено имплементирати тако да се изостанак одговора на захтјев не интерпретира као неуспјела ауторизација већ да се у таквом случају проводи неки од механизама поновног слања захтјева. Код таквих имплементација ауторизација се сматра неуспјелом тек након одређеног броја покушаја.

Мрежна фаза

Након завршетка претходно описаних фаза потребно је посебно подесити све кориштене протоколе мрежног слоја. Ову задаћу рјешавају НЦП протоколи, чије дјеловање је могуће покренути и прекинути у било којем тренутку унутар ове фазе.

Након завршетка подешавања потребних НЦП протокола ППП протокол преноси податковне пакете одговарајућих протокола мрежног слоја. Примљени пакети подржаног протокола мрежног слоја за којега одговарајући НЦП протокол није подешен се занемарују, а пакети неподржаних протокола враћају се унутар Протоцол-Рејецт пакета.

Тијеком ове фазе преко успостављене везе преносе се ЛЦП, НЦП и пакети протокола мрежног слоја.

Фаза прекидања везе

ППП протокол може прекинути везу у било којем тренутку. Прекид може бити узрокован губитком сигнала носиоца, неуспјелом ауторизацијом, деградацијом квалитете везе или њеном неактивношћу, а могуће је и затварање ППП везе од стране администратора. ППП протокол активне протоколе мрежног слоја обавјештава о прекидању везе како би могли извршити потребне поступке прије коначног затварања везе.

Прекидање везе проводи ЛЦП протокол размјеном Терминате пакета. Након размјене ових пакета физичком слоју шаље се захтјев за искључивањем како би се осигурало прекидање ППП везе. Ово је нарочито битно у случају затварања везе услијед неуспјеле ауторизације. Пошиљатељ Терминате-Реqуест пакета, којим се захтјева гашење везе, искључује се након примитка Терминате-Ацк пакета, којим друга страна потврђује примитак захтјева, или након истека одређеног времена (одређеног Рестарт параметром) од слања споменутог захтјева. Приматељ Термонате-Реqуест пакета чека искључење друге стране и истјецање најмање једног Рестарт временског периода прије властитог искључивања. Сви пакети примљени тијеком ове фазе који не припадају ЛЦП протоколу занемарују се.