PPP

読み：ピーピーピー
外語：PPP: Point-to-Point Protocol 英語
品詞：名詞

二点間を接続してデータ通信を行なうためのプロトコル。OSI参照モデルのレイヤー2(データリンク層)で動作する。

RFC 1661(STD 51)で規定され、RFC 2153ではマルチベンダー版PPPが規定される。

目次

概要

電話回線のような、ポイントtoポイント回線(特定の一ヶ所から、もう片方の特定の一ヶ所に限定して接続される回線のこと)を使用し、TCP/IPをはじめ多くのプロトコルを中継する機能を持つ。

また、パケットのヘッダー領域を圧縮して伝送したり、PAPやCHAPといった認証機能を含む。

ちなみに、MicrosoftはPPPを含む実装をRAS(Remote Access Service)と呼んでいる。

構造

PPPは、カプセル化、LCP、NCPという三つの部分で構成されている。

フレーム構造

PPPのフレーム構造は、次のようになっている。

  • Flag: 0x7e
  • Address: 0xff
  • Control: 0x03
  • Protocol(1または2オクテット)
  • データ(可変長)
  • FCS(Frame Check Sequence)(2または4オクテット)
  • Flag: 0x7e

カプセル化

カプセル化は単純なもので、16ビットのプロトコルIDの後に、可変長で情報とパディングが続く。プロトコルIDは、例えばIPの場合は0x0021である。

このデータ部では、フレームの開始・終了を表わすFlag(0x7e)や、回線によっては落とされやすい0x00〜0x1fの値などを、エスケープ表現(Transparency)で表わすことができる。

Transparency

0x00〜0x1fと、0x5eを除く0x40〜0xffのオクテットは、0x7dに続けて、元の値の0x20とのXOR値を送ることが出来る。

例えば0x11なら、0x7d 0x31として送る。

Protocol ID

PPPのProtocol欄は、ISO 3309拡張法に基づき、1または2オクテットからなる。

具体的には、偶数のオクテットは途中であり、奇数のオクテットで終端する。従って、全体としては値は常に奇数となる。

ここで用いるプロトコル番号はPPP独自のもので、番号はIANAに申請して得る。発行された番号はIANAがppp-numbersとして公開している。

大雑把には、

  • 0x0001〜0x3fff: ネットワーク層プロトコル用
  • 0x4001〜0x7fff: NCP以外の低量トラフィック プロトコル用
  • 0x8001〜0xbfff: ネットワーク制御プロトコル(NCP)用
  • 0xc001〜0xffff: リンク層制御プロトコル(LCPなど)用

とする。

メソッド

ループバックテスト用の機能や、圧縮機能などの設定が存在する。

  • LCPエコー要求とエコー応答 (RFC 1661 セクション5.8)
  • 低速シリアルリンク向けのTCP/IPヘッダー圧縮 (RFC 1144)
  • PPP BSD Compression プロトコル (RFC 1977)
  • PPP Predictor Compression プロトコル (RFC 1978)
  • PPP Deflate プロトコル (RFC 1979)
  • Microsoft Point-To-Point Encryption (MPPE) プロトコル (RFC 3078)

動作手順

電話、あるいはxDSL等の物理層接続を終えた後、PPPは次の手順で動作する。

  1. Link Control Protocol (LCP)で、データリンク層の確立
  2. Authentication Protocolで認証(必要に応じて)
    • 例えば、0xc023 (Password Authentication Protocol(PAP))など
  3. Network Control Protocol (NCP)で、ネットワーク層の確立
    • IPv4ネットワークならIPCP
    • IPv6ネットワークならIPv6CP
    • IPXネットワークならIPXCP
    • AppleTalkネットワークならATCP
    • OSIネットワークならOSINLCP
    • DECnetネットワークならDNCP
    • VINESネットワークならBVCP
    • XNSネットワークならXNSCP
  4. ネットワーク層で通信をする

切断は、次の手順となる。

  1. Network Control Protocol (NCP)で、ネットワーク層の切断
  2. Link Control Protocol (LCP)で、データリンク層の切断

この後、電話の切断等、物理層の作業を行なう。

関連プロトコル

IPCP

IPCP(IP control protocol)機能により、自動的にIPアドレスを割り当てることもできる。

一般に、電話回線を利用した商用のインターネット接続サービスで行なわれるダイアルアップIP接続はPPPでIPCPを利用するため、グローバルIPアドレスを個人で取得しなくても、インターネットへの接続が可能である。

PPTP

またPPPのデータパケットを暗号化し、セキュリティを向上させたPPTPと呼ばれるものもある。

用語の所属
データリンク層
関連するプロトコル
LCP
NCP (SNA)
PAP
CHAP
PPTP
IPCP
PPP over ATM
PPP over Ethernet
PPP over SONET
関連する用語
電話回線
RAS (サービス)
MP
ダイアルアップIP接続
SLIP
OSI参照モデル
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