Konfiguracja interfejsu serialowego musi być taka sama na każdym interfejsie fizycznym, należącym do tego samego połączenia wirtualnego Multilink.
Numer identyfikacyjny grupy „ppp multilink group” oraz numer interfejsu „interface multilink” musi być taki sam na obydwóch urządzeniach.
Komendy SHOW oraz DEBUG
Komendy SHOW
Komendy show PPP
#show controllers interfejs
Wyświetla szczegółowe informacje dotyczące określonego w komendzie interfejsu serialowego (W tym ustawienia DCE, DTE czy skonfigurowane pasmo (Clock rate)).
#show interface serial interfejs
Wyświetla informacje o ustawieniach interfejsu w tym: skonfigurowane pasmo, protokół warstwy drugiej (HDLC, PPP), adres IP oraz status protokołów LCP i NCP.
#show ip interface brief
Wyświetla podstawowe informacje dotyczące statusu oraz konfiguracji adresacji IP względem wszystkich interfejsów (Zarówno fizycznych jak i wirtualnych).
#show interface description
Wyświetla podstawowe informacje dotyczące stanu wszystkich interfejsów sieciowych, wraz z przypisanym opisem [description opis-interfejsu].
#show ppp all
Wyświetla status połączeń PPP, wraz z informacjami o stanie (+, -, *) używanych protokołów.
komendy show MLPPP
#show interface multilink 1-2147483647(ID grupy)
Wyświetla informacje związane o wskazanym w komendzie interfejsie wirtualnym.
#show ppp multilink
Wyświetla informacje o konfiguracji wszystkich wirtualnych interfejsów serialowych (Wskazując interfejsy serialowe należące do jednej grupy „Multilink”).
Komendy DEBUG
#debug ppp authentication
Debaguje wymianę wiadomości uwierzytelniających CHAP, PAP, MSCHAP oraz EAP.
W starszy wersjach systemu IOS komenda [clock rate] nie została domyślnie aktywowana, tym samym połączenie serialowe nie zostanie nawiązane dopóki administrator jej nie skonfiguruje.
(config)#interface serial interfejs
Przechodzi do poziomu konfiguracji określonego interfejsu serialowego.
(config)#ip address sieć maska
Przypisuje adres IP do konfigurowanego interfejsu serialowego.
(config-if)#clock rate 300-8000000(Wspiera wartości podzielne przez 1200)
Określa przepustowość łącza serialowego (Komenda jest możliwa do wykonania jedynie na ruterze podłączonym przez kabel serialowy z końcówką DCE).
(config-if)#encapsulation hdlc
Protokół HDLC jest domyślnie wykorzystywanym protokołem PPP w systemie Cisco IOS, dlatego jego aktywacja nie jest konieczna w większości przypadków.
(config-if)#bandwidth 1-10000000(Kilobity na sekundę)*
Określa przepustowość łącza w celu informacyjnym dla protokołów routingu dynamicznego czy protokołu QoS.
(config-if)#description opis-interfejsu*
Dodaje opis interfejsu w celach informacyjnych.
(config-if)#[no] keepalive*
Wyłącza / Włącza funkcję Keepalive.
Konfiguracja protokołu PPP
Protokół PPP do funkcjonowania nie wymaga adresu IP.
W starszy wersjach systemu IOS komenda [clock rate] nie jest domyślnie skonfigurowana, tym samym połączenie serialowe nie zostanie nawiązane dopóki administrator jej nie użyje.
Konfiguracja PPP
(config)#interface serial interfejs
Przechodzi do poziomu konfiguracji określonego interfejsu serialowego.
(config)#ip address sieć maska
Przypisuje adres IP do konfigurowanego interfejsu serialowego.
(config-if)#clock rate 300-8000000(Wspiera wartości podzielne przez 1200)
Określa przepustowość łącza serialowego (Komenda jest możliwa do wykonania jedynie na ruterze podłączonym przez kabel serialowy z końcówką DCE).
(config-if)#encapsulation ppp
Zmienia domyślną metodę enkapsulacji interfejsu serialowego na protokół PPP.
Jeżeli proces uwierzytelniania się nie powiedzie, status interfejsu będzie widoczny jako „Down State”. Natomiast wydruk komendy [show interface interfejs] będzie pozbawiony opcji „LCP Open”.
Jeżeli proces uwierzytelniania się nie powiedzie, status interfejsu będzie widoczny jako „Down State”. Natomiast wydruk komendy [show interface interfejs] będzie pozbawiony opcji „LCP Open”.
Komendy SHOW oraz DEBUG
Komendy SHOW
#show controllers interfejs
Wyświetla szczegółowe informacje dotyczące określonego w komendzie interfejsu serialowego (W tym ustawienia DCE, DTE czy skonfigurowane pasmo (Clock rate)).
#show interface serial interfejs
Wyświetla informacje o ustawieniach interfejsu w tym: skonfigurowane pasmo, protokół warstwy drugiej (HDLC, PPP), adres IP oraz status protokołów LCP i NCP.
#show ip interface brief
Wyświetla podstawowe informacje dotyczące statusu oraz konfiguracji adresacji IP względem wszystkich interfejsów (Zarówno fizycznych jak i wirtualnych).
#show interface description
Wyświetla podstawowe informacje dotyczące stanu wszystkich interfejsów sieciowych, wraz z przypisanym opisem [description opis-interfejsu].
#show ppp all
Wyświetla status połączeń PPP, wraz z informacjami o stanie (+, -, *) używanych protokołów.
Komendy DEBUG
#debug ppp authentication
Debaguje wymianę wiadomości uwierzytelniających CHAP, PAP, MSCHAP oraz EAP.
#debug ppp negotiation
Debaguje proces negocjowania połączenia PPP.
Pozostałe tematy związane z protokołem PPP oraz PPPoE
Podstawowe informacje o statusie interfejsu serialowego
Podstawowa komenda weryfikująca osiągalność warstwy trzeciej [ping], umożliwia szubką weryfikację połączenia serialowego.
Jeżeli komenda ping się nie powiedzie, należy sprawdzić status interfejsu serialowego [show ip interface brief].
Jeżeli komenda ping się powiedzie, należy sprawdzić status danej sieci w tablicy routingu.
Line Status
Protocol Status
Likely General Reason / Layer
Administratively
down
Down
Interface
Shutdown
Down
Down
Layer 1
Up
Down
Layer 2
Up
Up
Layer 3
Status interfejsu serialowego, a warstwa modelu OSI/ISO
Troubleshooting Warstwy pierwszej modelu OSI
Status interfejsów serialowych na obydwóch końcach połączenia, może się od siebie różnić. Np. w sytuacji w której jedno z urządzeń wyłączy interfejs komendą [shutdown] a drugie będzie w stanie (down/down). Dlatego weryfikując połączenie PPP należy sprawdzi status połączenia na obydwóch końcach przewodu serialowego.
Troubleshooting Warstwy drugiej modelu OSI
Line Status
Protocol Status
Likely General Reason / Layer
Up
Down on both ends (Flaping
Up / Down)
Mismatch
„encapsulation” comands.
Up
Down on one ends, Up
on the other
Keepalive
disabled on the end in an up state when using HDLC
Up
Down on both ends
PAP / CHAP
authentication failure
Status interfejsu serialowego, dla warstwy drugiej modelu OSI/ISO
Problemy związane z funkcją Keepalive
Funkcja Keepalive umożliwia śledzenie statusu interfejsu sieciowego, dzięki czemu w przypadku wykrycia przerwania połączenia serialowego, interfejs automatycznie przejdzie w stan (down). Funkcja Keepalive wysyła wiadomości utrzymujące kontakt pomiędzy sąsiadami w 10 sekundowych odstępach, jednocześnie oczekując na nie odpowiedzi. W przypadku nieotrzymania tak owej, przez okres od 30 do 50 sekund, ruter uzna że sąsiednie urządzenie nie jest już dostępne a tym samym przeniesie je w stan (down).
Problem z funkcją Keepalive Failure występuje, kiedy jedno z urządzeń ją wyłączy a drugie nie. W takim przypadku urządzenie które dezaktywowało funkcję Keepalive będzie posiadać status up/down. Aby sprawdzić status funkcji Keepalive, należy wykorzystać komendę [show interface]. (Problem ten nie dotyczy protokołu PPP a jedynie protokołu HDLC).
Problemy związane z uwierzytelnianiem
Statusu (up/down) na interfejsie serialowym, oznacza że ruter może mieć problemy z uwierzytelnianiem protokołu PAP/CHAP, aby to zweryfikować należy wykorzystać komendę [show interface], [show ppp all] bądź też sprawdzić wydruk debugowania procesu uwierzytelniania za pomocą komendy [debug ppp authentication].
Protokół CHAP wykorzystuje trzy rodzaje wiadomości, aby je wyświetlić należy włączyć proces debugowania a następnie zresetować interfejs komendą [shutdown] oraz [no shutdown]. Rodzaje wiadomości protokołu CHAP są następujące:
CHALLENGE – Urządzenie uwierzytelniające inicjuje proces uwierzytelniania obydwóch urządzeń.
RESPONSE – Urządzenie uwierzytelniane wysyła odpowiedź zawierającą login wraz z hasłem.
FAILURE – Urządzenie uwierzytelniające informuje o niepowodzeniu procesu uwierzytelniania.
Troubleshooting Warstwy trzeciej modelu OSI
Status (Up/Up) interfejsu serialowego, nie gwarantuje że działa on prawidłowo, może zdarzyć się że pomimo statusu (Up/Up) komenda [ping] zawiedzie, wskazując na problemy związane z błędną konfiguracją warstwy trzeciej.
Pozostałe tematy związane z protokołem PPP oraz PPPoE
Linia dzierżawiona (Leased Line) funkcjonuje na zasadzie wstępnie zestawionego łącza pomiędzy dwoma punktami, zapewniając stabilną oraz bezpieczną komunikację. W swoim działaniu stanowi przeciwieństwo linii komutowanej, której zestawienie odbywa się przed rozpoczęciem przesyłu, aby po zakończeniu transferu zakończyć połączenie, umożliwiając tym samym wymianę danych innym użytkownikom sieci. W początkowym okresie istnienia linia dzierżawiona stanowiła jeden fizyczny kabel łączący dwa urządzenia, jednak obecnie dzięki rozwojowi technologii powstały nowe linie wirtualne, tworzące logiczne kanały pomiędzy stronami przy zachowaniu zalety pierwotnej fizycznej wersji. Połączenia dzierżawione korzystają z łącza o miedzianym lub światłowodowym medium transmisji, wydzierżawionym od dostawcy usług Internetowych lub osoby indywidualnej. Dane przesyłane są za pomocą jednego z dwóch protokołów, PPP(Point to Point Protocol) bądź też HDLC (High-level Data Link Control) umożliwiając obopólną łączność z opcjonalnym uwierzytelnianiem obydwóch stron komunikacji.
Typ Linii
Pasmo w bitach
T1
1.544 Mb/s
E1
2.048 Mb/s
E3
34.368 Mb/s
CC-1
51.84 Mb/s
OC-48
4.488 Gb/s
OC-768
39.813 Gb/s
Rodzaje linii dzierżawionych z wartością pasma
Podstawowe pojęcia dotyczące linii dzierżawionej oraz interfejsu serialowego
Linia dzierżawiona „Leased Line” zapewnia łączność pomiędzy urządzeniami na poziomie warstwy pierwszej modelu OSI. Jest odpowiedzialna za przesyłanie bitów pomiędzy dwoma punktami oddalonymi nawet o setki kilometrów.
Linia dzierżawiona nie definiuje jaki protokołu warstwy drugiej zostanie użyty do transmisji danych.
Interfejs serialowy składa się z dwóch niezależnych oraz niepołączonych ze sobą elementów (TX oraz RX). TX służy do nadawania ruchu sieciowego, natomiast RX do jego odbierania. Tym samym ruch sieciowy kierowany na adres IP przypisany do lokalnego interfejsu serialowego, musi być najpierw wysłany do sąsiedniego rutera skąd będzie przekierowany z powrotem. Jako że mapowanie określa jedynie adres sąsiedniego urządzenia, ruter nie wie gdzie wysłać ruch kierowany do siebie samego.
Aby uzyskać możliwość ping-owania na własny adres IP interfejsu serialowego, należy skonfigurować dodatkowe mapowanie za pomocą komendy [frame-relay map ip adres-IP(IP lokalnego urządzenia)16-1007(DLCI lokalne)] wydanej w trybie konfiguracji interfejsu serialowego.
High-Level Data Link Control
HDLC zapewnia łączność na poziomie warstwy drugiej, określając format ramki zwierającej dane kontrolne FCS czy bit kontroli (Control byte). W przypadku urządzeń Cisco,ramka HDLC posiadadodatkową wartość (Type) określającą przesyłany protokół wyższej warstwy (NP. IPv4 bądź też IPv6). Pełna ramka HDLC wygląda następująco:
1 bytes
1 bytes
1 byte
2 bytes
Variable
2 bytes
Flag
Address
Control
Type (Only Cisco)
Data
FCS
Budowa nagłówka protokołu HDLC
Protokół HDLC powstał w czasach w których nie istniały jeszcze rutery, dlatego nie posiada on wielu funkcji zawartych w nowszym protokole PPP.
Point to Point Protocol
# Konfiguracja protokołu PPP została opisana w artykule: Konfiguracja PPP.
Podstawowe pojęcia dotyczące protokołu PPP
Protokół PPP powstał w latach 90 ubiegłego wieku, tym samym jest młodszy od swojego poprzednika HDLC. Zawiera wiele udoskonaleń takich jak autentykację, kompresję czy możliwość tworzenia mulit-linków.
Protokół PPP posiada następujące cechy oraz funkcje:
Definiuje nagłówek warstwy drugiej, dzięki czemu jest w stanie przesyłać dane poprzez połączenia serialowe.
Wspiera zarówno połączenia synchronicznejak i asynchroniczne(Synchronousand Asynchronous).
Posiada wbudowane pole „Type” tym samym może wspierać różne protokoły warstwy trzeciej.
Posiada wbudowane mechanizmy autentykacji użytkowników, takie jak protokół: PAP(Password Authentication Protocol) czy CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol).
Bodowa protokołu PPP
Protokół PPP do funkcjonowania nie wymaga adresu IP.
Protokół PPP składa się z trzech warstw:
Pierwszej opartej na protokole HDLC(High-Level Data Link Control), wykorzystywanym do enkapsulacji połączenia PPP (Obecnie wykorzystywaną przez Cisco wersją protokołu HDLC jest protokół cHDLC).
Drugiejwykorzystującej protokół LCP(Link Control Protocol), przeznaczony do obsługiwania warstwy drugiej.
Trzeciej wykorzystującej protokółNCP(Network Control Protocol), odpowiedzialny z integracje z innymi protokołami warstw wyższych (Np. IPv4 czy IPv6).
LCP(Link Control Protocol) – Testuje, konfiguruje oraz nawiązuje połączenie protokołu PPP. W pierwszym etapie przed nawiązaniem komunikacji, urządzenia wysyłają wiadomości LCP w celu zbadania tożsamości sąsiedniego rutera a tym samym sprawdzenia czy mogą one nawiązać ze sobą połączenie. Proces weryfikacji wiadomości LCP dotyczy ustawień limitów związanych z dopuszczalną wielkością pakietu czy występujących w nim błędów. Po zaakceptowaniu odebranej wiadomości LCP połączenie PPP może być nawiązane.
NCP(Network Control Protocol) – Umożliwia integrację protokołu PPP z innymi protokołami tworząc instancje PPP Control Protocol (CP), takie jak:IPCP dla protokołu IPv4, IPv6CPdla protokołu IPv6 czy CDPCPdla protokołu CDP.
1 bytes
1 bytes
1 bytes
2 bytes
Variable
2 bytes
Flag
Address
Control
Type
Data
FCS
Budowa nagłówka protokołu PPP
Funkcje protokołu PPP
Loop Link Detection (Magic Number) – Umożliwia wykrycie oraz zapobiega powstawaniu pętli sieciowych. Każdy z uczestników komunikacji systematycznie wysyła unikalną liczbę, jeśli odebrana ramka PPP będzie zawierała taką samą wartość, oznaczać to będzie że w sieci istnieje pętla sieciowa.
Error Detection (Link-Quality Monitoring LQM) – Blokuje interfejs, który przekroczył próg błędnie nadanych ramek, co umożliwia znalezienie lepszej jak i mniej awaryjnej drogi prowadzącej do celu.
Multilink Support(Multilink PPP) – Umożliwia równomierne obciążenie ruchu PPP na wielu interfejsach serialowych.
Authentication(PAP and CHAP) – Uwierzytelnia strony komunikacji za pomocą loginu jak i hasła użytkownika.
Uwierzytelnianie protokołu PPP
Uwierzytelnianie protokołu PPP – PAP
Protokół PAP umożliwia obopólne uwierzytelnianie stron komunikacji, za pomocą hasła wysyłanego w postaci czystego tekstu (Plain text), tym samym jest to protokół znacznie mniej bezpieczny od protokół CHAP.
Protokół PAP wysyła nazwę użytkownika w procesie uwierzytelniania.
Proces nawiązywania komunikacji połączenia PPP z włączonym uwierzytelnianiem PAP wygląda następująco:
Urządzenie pierwsze (Uwierzytelniane) wysyła swój login wraz z hasłem.
Urządzenie drugie(Uwierzytelniające) potwierdza otrzymanie danych, akceptując lub odrzucając połączenie.
Protokół PAP może być wykorzystywany do autentykacji użytkowników końcowych PPP, z użyciem serwera TACACS+.
Uwierzytelnianie protokołu PPP – CHAP
Protokół CHAP w celu autentykacji stron komunikacji wykorzystuje hasło haszowane algorytmem MD5.
Proces nawiązywania komunikacji połączenia PPP z włączonym uwierzytelnianiem PAP wygląda następująco:
Urządzenie pierwsze (Uwierzytelniające) wysyła wiadomość „Challenge” z prośbą o odpowiedź drugiej strony.
Urządzenie drugie(Uwierzytelniane) wysyła swój login wraz z hasłem zahaszowanym algorytmem MD5.
Urządzenie pierwsze (Uwierzytelniające) potwierdza otrzymanie danych, akceptując lub odrzucając połączenie.
MSCHAPv2– Umożliwia zmianę przedawnionego hasła oraz wzajemną autentykację urządzeń.
Po nadaniu wiadomości „Challenge”, urządzenie uwierzytelniające generuje a następnie wysyła losową liczbę. Po odebraniu wiadomości urządzenie uwierzytelniane odsyła zahaszowane hasło wraz z odebraną liczbą.
Porównanie protokołu PAP do CHAP
Protokół CHAP:
Generuje unikalną wartość String, względem każdej transmisji.
Wspiera ponowne uwierzytelnianie.
Protokół PAP:
Zapewnia minimalny poziom bezpieczeństwa.
Wymaga jedynie loginu oraz hasła.
Multilink PPP (MLPPP)
Protokół MLPPP może być wykorzystany w celu
zapewnienia redundancji jak i równomiernego obciążenia ruchu sieciowego, pomiędzy
wieloma interfejsami serialowymi.
Protokół MLPPP agreguje (Scala) dwa lub więcej
interfejsów serialowych na poziomie warstwy drugiej. Automatycznie tworząc nowy
wirtualny interfejs, do którego przypisana zostaje konfiguracja warstwy
trzeciej. Tym samym względem warstwy drugiej istnieją dwa niezależna
połączenia, natomiast względem warstwy trzeciej istnieje tylko jeden link.
Na poziomie warstwy drugiej protokół MLPPP
dzieli ramkę na części, w ilości aktywnych interfejsów serialowych, należących
do jednej grupy. A następnie przesyła podzielone dane, oznaczając je specjalnym
nagłówkiem protokołu PPP.
Pozostałe tematy związane z protokołem PPP oraz PPPoE
