Introducción
De poco sirve tener un estándar como la comunicación punto a punto si no se define un protocolo para que los dispositivos se comuniquen entre sí. Dos protocolos utilizados extensivamente son: HDLC y PPP.
Las diferencias entre los dos protocolos son las siguientes:
| PPP | HDLC | |
|---|---|---|
| Tipo de Datos | Síncrono y asíncrono | Síncrono |
| Autentificación | Sí | No |
| Orientada a | Bytes | Bits |
| Enrutamiento dinámico | Sí | No |
| Implementada en configuraciones | Punto a punto | Punto a punto y multipunto |
Además de las características descritas en la tabla, el protocolo PPP ofrece algunas características como el cifrado de transmisiones y la compresión de estas.
Para establecer conexión con los diversos dispositivos que existen en el mercado actual, PPP soporta conexiones directas por cables seriales, líneas telefónicas, líneas troncales, teléfonos celulares, enlaces de radio especializados o enlaces de fibra óptica. También soporta conexiones por Ethernet, aunque esto ya lo veremos más adelante.
Arquitectura
1. Descripción
La arquitectura de PPP viene a ser una variante de la HDLC, en la que se comparte la misma capa física que OSI pero algunas funciones, LCP y NCP en concreto, se distribuyen de manera diferente. Si cogemos la tabla de OSI que realizamos anteriormente y la actualizamos con la comparación con PPP, quedaría de la siguiente manera:
| Capas | OSI | PPP |
|---|---|---|
| 5, 6, 7 | Aplicación | Capas exteriores |
| 4 | Transporte | TCP/ UDP |
| 3 | Internet | IP |
| 1, 2 | Red | PPP y enlaces físicos |
El protocolo punto a punto se divide tres componentes principales:
- Entramado del estilo de HDLC para transportar paquetes multiprotocolo a través de enlaces punto a punto.
- Protocolo de control de enlace (LCP) extensible para establecer, configurar y probar la conexión de enlace de datos.
- Familia de protocolos de control de red (NCP) para establecer y configurar distintos protocolos de capa de red. PPP permite el uso simultáneo de varios protocolos de capa de red. Los NCP más comunes son el protocolo de control IPv4 y el protocolo de control IPv6.
Los campos que contiene una trama del protocolo PPP son los siguientes:
| Señalizador | Dirección | Control | Protocolo | FCS |
|---|---|---|---|---|
| 1 byte | 1 byte | 2 bytes | variable | 2 ó 4 bytes |
- Indicador: Indica el inicio y el final de una trama.
- Dirección: Contiene la dirección broadcast PPP estándar.
- Control: Su valor es constante: 0000 0011
- Protocolo: Sirve para identificar el protocolo utilizado.
- Datos: Contienen el diagrama para el protocolo especificado.
- FCS: Una secuencia que se utiliza para verificar la integridad de la trama. Una implementación de 4 bytes mejorará la posibilidad de detectar algún error.
El establecimiento de una sesión PPP cuenta con tres fases (la segunda fase se puede omitir):
- Fase donde se establece el enlace y se negocia la configuración
- Fase donde se determina la calidad del enlace
- Fase de negociación de la configuración del protocolo de la capa de red
2. LCP y NCP
En el punto anterior mencionamos que las funciones LCP y NCP diferian con respecto al modelo OSI. ¿Cuál es la finalidad de las funciones LCP y NCP?
2.1 LCP
LCP, Link Control Protocol, reside dentro de la capa de enlace de datos (se puede ver en la tabla anterior) y funciona tanto en el establecimiento, configuración, mantenimiento y prueba de la conexión de enlace de datos.
Otras función que desempeña LCP es la negociación y configuración de las opciones disponibles del control de enlace de datos, las cuáles son administradas por la función NCP (más adelante).
Entre las opciones disponibles de configuración, se encuentran:
- Cómo y cuando termina el enlace
- Cuando el enlace funciona correctamente
- Definir el tamaño de los paquetes utilizados
- Detección de configuración errónea
2.2 NCP
La función NCP se encarga de indicar el protocolo que PPP encapsula. Además, negocia las posibles configuraciones que los protocolos puedan tener.
LCP y NCP van turnandose al tomar control del enlace. Una vez que NCP haya indicado y negociado la configuración del protocolo se pasa el control al LCP (lo mismo sucede al revés, una vez que LCP haya establecido la conexión el control se pasa al NCP).