PPP - 通信用語の基礎知識

PPP
読み：ピーピーピー
外語：PPP: Point-to-Point Protocol

　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。

概要
構造

フレーム構造
カプセル化

Transparency

Protocol ID

メソッド
動作手順
関連プロトコル

IPCP
PPTP

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。

Link Control Protocol (LCP)で、データリンク層の確立
Authentication Protocolで認証(必要に応じて)
- 例えば、0xc023 (Password Authentication Protocol(PAP))など
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
ネットワーク層で通信をする

　切断は、次の手順となる。

Network Control Protocol (NCP)で、ネットワーク層の切断
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。