Arquitectura PPP en capas

PPP utiliza una arquitectura en capas. La arquitectura en capas es un modelo, diseño o plan lógico que ayuda a la comunicación entre las capas interconectadas. El modelo de Interconexión de sistemas abiertos (OSI) es la arquitectura en capas que se utiliza en el networking. PPP proporciona un método para encapsular datagramas de varios protocolos en un enlace de punto a punto y utiliza la capa de enlace de datos para probar esta conexión. Por lo tanto, PPP está compuesto por dos subprotocolos:

• Protocolo de control de enlaces: se utiliza para establecer el enlace de punto a punto.

• Protocolo de control de red: se utiliza para configurar los distintos protocolos de capa de red.

Se puede configurar PPP en los siguientes tipos de interfaces físicas:

• Serial asíncrona.

• Serialsíncrona

• Interfaz serial de alta velocidad (HSSI)

• Red digital de servicios integrados (Integrated Services Digital Network, ISDN)

PPP utiliza el Protocolo de control de enlace (LCP) para negociar y configurar las opciones de control en el enlace de datos de la WAN. PPP utiliza el componente del Protocolo de control de red (NCP) para encapsular y negociar las opciones para los diferentes protocolos de capa de red. El LCP se ubica en la parte más alta de la capa física y se utiliza para establecer, configurar y probar la conexión de enlace de datos.

PPP también utiliza LCP para acordar, de forma automática, opciones de formato de encapsulamiento tales como:

• Autenticación: las opciones de autenticación requieren que la parte del enlace que realiza la llamada introduzca información de autenticación para ayudar a asegurar que el usuario cuente con el permiso del administrador de red para realizar la llamada. Los routers pares intercambian mensajes de autenticación. Las dos opciones de autenticación son: el Protocolo de autenticación de contraseña (PAP) y el Protocolo de autenticación de intercambio de señales (CHAP).

• Compresión: las opciones de compresión aumentan la tasa de transferencia efectiva en las conexiones PPP al reducir la cantidad de datos en la trama que debe recorrer el enlace. El protocolo descomprime la trama al llegar a su destino. Stacker y Predictor son dos protocolos de compresión disponibles en los routers Cisco.

• Detección de errores: los mecanismos de detección de errores con PPP habilitan un proceso para identificar las condiciones de falla. Las opciones de Calidad y Número mágico ayudan a garantizar un enlace de datos confiable y sin bucles.

• Multienlace: Cisco IOS Versión 11.1 y posteriores admiten el PPP multienlace. Esta alternativa proporciona balanceo de la carga en las interfaces del router que usa PPP.

• Devolución de llamadas en PPP: para aumentar la seguridad, Cisco IOS Versión 11.1 ofrece devolución de llamadas en PPP. Con esta opción LCP, un router Cisco puede actuar como cliente de la devolución de llamada o servidor de la devolución de llamada. El cliente realiza la llamada inicial, solicita que se le devuelva la llamada y termina la comunicación inicial. El router de devolución de llamadas responde al llamado inicial y se comunica nuevamente con el cliente
basándose en las sentencias de configuración.

LCP también hace lo siguiente:

• Maneja límites variables del tamaño de paquete.

• Detecta errores comunes de mala configuración.

• Termina el enlace.

• Determina cuándo un enlace funciona correctamente o cuándo falla.

PPP permite que varios protocolos de capa de red operen en el mismo enlace de comunicación. Para cada protocolo de capa de red que se utiliza, se proporciona un Protocolo de control de red (NCP) distinto. Por ejemplo: el Protocolo de Internet (IP) utiliza el Protocolo de control de IP (IPCP) y el Intercambio de paquetes en internetworking (IPX) utiliza el Protocolo de control IPX de Novell (IPXCP). Los NCP incluyen campos funcionales que contienen códigos estandarizados que indican el tipo de protocolo de capa de red que encapsula PPP.

Los campos de una trama PPP son los siguientes:

• Señalador: indica el comienzo o el fin de una trama y consiste en la secuencia binaria 01111110.

• Dirección: está formada por la dirección de broadcast estándar, que es la secuencia binaria 11111111. PPP no asigna
direcciones de estaciones individuales.

• Control: 1 byte que consta de la secuencia binaria 00000011, que requiere la transmisión de datos del usuario en una trama no secuencial. Se suministra un servicio de enlace sin conexión similar al del Control de enlace lógico (LLC) Tipo 1.

• Protocolo: 2 bytes que identifican el protocolo encapsulado en el campo de datos de la trama.

• Datos: 0 o más bytes que contienen el datagrama para el protocolo especificado en el campo de protocolo. El fin del campo de datos se detecta al encontrar la secuencia de señalador de cierre y dejando 2 bytes para el campo de la secuencia de verificación de trama (FCS). La longitud máxima por defecto del campo de datos es 1500 bytes.

• FCS: en general, 16 bits o 2 bytes que se refieren a los caracteres adicionales que se agregan a la trama con el fin de controlar los errores.