LE PROTOCOLE PPP

1- LES LIAISONS SERIE POINT A POINT

1. Présentation des communications série:

• la plupart des ordinateurs possèdent à la fois des ports série et des ports

parallèles.

• Les ordinateurs utilisent des connexions parallèles relativement courtes

pour relier des composants internes, mais requièrent des bus série pour

convertir des signaux pour la plupart des communications externes.

Avec une connexion série, les informations circulent sur un fil, un bit de

données à la fois.

Une connexion parallèle envoie les bits sur plusieurs fils simultanément.

2 Mr. OUZAOUIT

Toutes les communications grande distance et la plupart des réseaux

informatiques utilisent des connexions série, car le coût élevé des câbles et

les problèmes de synchronisation rendent les connexions parallèles peu

désirables. L’avantage le plus attrayant est la simplicité du câblage. Par ailleurs,

les câbles série peuvent être plus longs que les câbles parallèles, car le niveau

d’interaction (interférences) entre les conducteurs du câble est moins

important.

3 Mr. OUZAOUIT

2. Multiplexage temporel:

• Les Laboratoires Bell ont inventé le multiplexage temporel (TDM) afin de

maximiser la quantité de trafic vocal transporté sur un support. Avant l’arrivée

du multiplexage, chaque appel téléphonique devait disposer de sa propre liaison

physique.

• Le multiplexage temporel augmente la capacité de la liaison de transmission

en fractionnant le temps en intervalles plus petits afin que la liaison

transporte les bits en provenance de plusieurs sources d’entrée, ce qui a pour

effet d’augmenter le nombre de bits transmis par seconde.

4 Mr. OUZAOUIT

• Le multiplexage temporel statistique (STDM) a été développé pour combler

le problème concernant les canaux vides. Il utilise une longueur de tranche de

temps variable permettant à des canaux de convoiter les espaces disponibles.

Il utilise une mémoire tampon qui stocke temporairement les données lors

des périodes de trafic intense. Grâce à ce système, le multiplexage temporel

statistique ne gaspille pas de temps de ligne à haut débit avec des canaux

inactifs.

5 Mr. OUZAOUIT

6 Mr. OUZAOUIT

À une plus grande échelle, le secteur des télécommunications utilise les normes

SONET ou SDH pour le transport optique de données de multiplexage

temporel. La norme SONET utilisée en Amérique du Nord, et la norme SDH

utilisée partout ailleurs.

7 Mr. OUZAOUIT

3. Encapsulation HDLC:

Le choix du protocole d’encapsulation des réseaux étendus dépend de la

technologie de réseau étendu et de l’équipement de communication. La

figure ci-contre affiche les protocoles de réseau étendu les plus utilisés et

les situations dans lesquelles ils sont utilisés.

8 Mr. OUZAOUIT

•HDLC (High-level Data Link Control) - Type d’encapsulation par défaut

sur des connexions point à point, des liaisons dédiées et des connexions à

commutation de circuits lorsque la liaison utilise deux périphériques Cisco.

•PPP - Fournit des connexions entre des routeurs et entre un hôte et un

réseau au moyen de circuits synchrones et asynchrones. Le protocole PPP

fonctionne avec plusieurs protocoles de couche réseau, tels qu’IP et le

protocole IPX

•Serial Line Internet Protocol (SLIP) - Protocole standard pour les

connexions série point à point, qui utilise TCP/IP. SLIP a été largement

remplacé par PPP.

•Frame Relay - Protocole standard commuté de commutation de couche

liaison de données qui gère de multiples circuits virtuels. Le relais de

trames est la génération suivante après X.25.

•ATM - Norme internationale en matière de relais de cellules, selon

laquelle des périphériques envoient des types de services multiples (tels

que la transmission de la voix, des données ou des vidéos) dans des cellules

de longueur fixe (53 octets).

9 Mr. OUZAOUIT

• HDLC est un protocole de couche liaison de données synchrone développé par

l’ISO. Il fournit des services avec connexion et sans connexion.

• Il utilise une transmission série synchrone offrant des communications sans

erreurs entre deux points.

• Cisco a développé une extension du protocole HLDC visant à résoudre

l’incapacité de prendre en charge plusieurs protocoles. Bien que Cisco HLDC

(également appelé cHDLC) soit une norme propriétaire, Cisco a permis à de

nombreux fournisseurs d’équipement de l’implémenter.

10 Mr. OUZAOUIT

• Indicateur - Le champ d’indicateur initie le contrôle des erreurs et y met

fin. La trame démarre et se termine toujours par un champ d’indicateur à 8

bits. La configuration binaire est 01111110.

•Adresse - Le champ d’adresse comprend l’adresse HDLC de la station

secondaire. Cette adresse peut contenir une adresse spécifique, une adresse

de groupe ou une adresse de diffusion.

•Protocole (utilisé uniquement dans Cisco HDLC) - Ce champ spécifie le

type de protocole encapsulé dans la trame (par exemple 0x0800 pour IP).

•Séquence de contrôle de trame (FCS) - La séquence de contrôle de

trame précède le délimiteur d’indicateur de fin, il s'agit généralement d'un

calcul de contrôle par redondance cyclique (CRC).

•Contrôle - Le champ de contrôle utilise trois formats différents, selon le

type de trame HDLC utilisé :

11 Mr. OUZAOUIT

•Les trames d'information (Trames I) – Transportent les données à

transmettre pour la station. Elles offrent un contrôle de flux et d'erreurs

supplémentaire et les données peuvent être superposées sur une trame

d'informations.

•Les trames de supervision (Trames S) – fournissent des informations de

contrôle. Une trame S peut demander et suspendre la transmission, signaler un

état et accuser réception de trames d’information.

•Trames non-numérotées (Trames U) – Fournissent des fonctions

supplémentaires de contrôle des liaisons, telles que la configuration de

connexion. Le champ de code définit le type de trame U. 12 Mr. OUZAOUIT

•Cisco HDLC est la méthode d’encapsulation par défaut utilisée par les

périphériques Cisco sur des lignes série synchrones.

•Vous utilisez Cisco HDLC en tant que protocole point à point sur des lignes

louées entre deux périphériques Cisco. Si vous vous connectez à un

périphérique non Cisco, utilisez le protocole PPP synchrone.

4. Configuration de l’encapsulation HDLC:

13 Mr. OUZAOUIT

LE PROTOCOLE PPP

2- CONCEPTS DU PROTOCOLE PPP

1. Présentation du protocole PPP:

C’est le protocole de réseau WAN le plus répandu, successeur du protocole

SLIP, permettant :

• Connexion entre routeurs ou entre un hôte et un routeur.

• Gestion des circuits synchrones et asynchrones.

• Contrôle de la configuration des liaisons.

• Possibilité d’attribution dynamique des adresses de couche 3.

• Multiplexage des protocoles réseau (Possibilité de faire passer plusieurs paquets

de protocoles différents sur la même connexion).

• Configuration des liaisons et vérification de leur qualité.

• Détection des erreurs.

• Négociation d’options (Adresses de couche 3, Compression, Authentification,

etc.).

HDLC est la méthode d’encapsulation série par défaut lorsque vous

connectez deux routeurs Cisco. Avec un champ de type de protocole

supplémentaire, la version Cisco de HDLC est propriétaire. Par conséquent,

Cisco HDLC fonctionne uniquement avec d’autres périphériques Cisco.

Cependant, lorsque vous souhaitez vous connecter à un routeur non Cisco,

vous devez utiliser l’encapsulation PPP.

15 Mr. OUZAOUIT

PPP comprend trois composants principaux :

•Le protocole HDLC pour l’encapsulation de datagrammes sur des liaisons

point à point.

•Le protocole de contrôle de liaison extensible (LCP, Link Control

Protocol) pour établir, configurer et tester la connexion des liaisons de

données.

•Une famille de protocoles de contrôle réseau (NCP, Network Control

Protocol) pour établir et configurer différents protocoles de couche

réseau. PPP permet l’utilisation simultanée de plusieurs protocoles de

couche réseau.

16 Mr. OUZAOUIT

2. Architecture en couches PPP:

PPP et OSI partagent la même couche physique, mais le protocole PPP

répartit différemment les fonctions LCP et NCP.

Au niveau de la couche physique, vous pouvez configurer le protocole PPP

sur une plage d’interfaces diverses, notamment :

série asynchrone ;

série synchrone ;

HSSI ;

RNIS.

17 Mr. OUZAOUIT

La couche LCP (Link Control Protocol, protocole de contrôle de liaison) est la

partie active de PPP. Le protocole LCP est situé au-dessus de la couche

physique et permet d’établir, de configurer et de tester la connexion de liaison

de données. Il établit la liaison point à point. Il négocie également et configure

des options de contrôle sur la liaison de données de réseau étendu, qui sont

gérées par les protocoles NCP.

18 Mr. OUZAOUIT

Avec PPP, plusieurs protocoles de couche réseau peuvent fonctionner sur la

même liaison de communications. Pour chaque protocole de couche réseau

utilisé, le protocole PPP utilise une couche NCP distincte. Par exemple, le

protocole IP utilise le protocole de contrôle IP (IPCP), et IPX le protocole de

contrôle Novell IPX (IPXCP).

19 Mr. OUZAOUIT

3. Structure de trame PPP:

• Indicateur: de début ou fin de trame (Valeur = 01111110).

• Adresse : Adresse de broadcast standard (Valeur = 11111111), car PPP

n’attribue pas d’adresse d’hôte (Couche 2).

• Contrôle : Fourniture d’un service non orienté connexion (semblable au

LLC) (Valeur = 00000011).

• Protocole : Identification du protocole encapsulé (IP, IPX, etc.).

• Données : Contient soit la valeur zéro, soit des données (1500 octets

maximum).

• FCS : Séquence de contrôle de trame pour une vérification des erreurs.

20 Mr. OUZAOUIT

4. Etablissement d’une session PPP:

Les quatre phases d’une session PPP, pour l’établissement des

communications sur une liaison point-à-point, sont :

• Établissement de la liaison.

• Détermination de la qualité de la liaison.

• Configuration du ou des protocoles de couche réseau.

• Fermeture de la liaison.

Ce sont les trames LCP qui se chargent du bon déroulement de ces

quatre phases.

21 Mr. OUZAOUIT

Phase 1 - Établissement

Émission de trames LCP par l’origine pour établir et

configurer la liaison.

Négociation des options (Explicites ou implicites) :

◦ MTU

◦ Compression

◦ Authentification

◦ Qualité de la liaison

Fin de phase :

◦ Émission/réception d’une trame LCP ACK

22 Mr. OUZAOUIT

Phase 2 - Qualité

Phase optionnelle :

◦ Option qualité de la liaison

◦ Option authentification

Vérification d’une qualité suffisante pour activer les

protocoles de couche 3

Une fois la liaison établie, lancement du processus

d’authentification si nécessaire.

23 Mr. OUZAOUIT

Phase 3 – Configuration NCP

Phase de transmission des données

Activation et fermeture à tout moment des protocoles

de couche 3 via le NCP associé

Émission des paquets une fois le protocole de couche 3

configuré par son NCP

24 Mr. OUZAOUIT

Phase 4 - Fermeture

Il y a 3 cas :

◦ Via des trames LCP ou NCP spécifiques

◦ A cause d’un événement extérieur

Délai d’attente

Perte de signaux

◦ Par demande d’un utilisateur

25 Mr. OUZAOUIT

LE PROTOCOLE PPP

3- CONFIGURATION DU PROTOCOLE PPP

1. Options de configuration PPP:

Le protocole PPP peut inclure les options LCP suivantes :

•Authentification - Des routeurs homologues échangent des messages

d’authentification. Pour l’authentification, les deux choix sont les protocoles

PAP et CHAP.

•Compression - Augmente le débit effectif des connexions PPP en

réduisant la quantité de données dans la trame qui doit être acheminée sur

la liaison. Les deux protocoles de compression disponibles sur les routeurs

Cisco sont Stacker et Predictor.

•Détection des erreurs - Identifie les conditions d’échec. Les options

Quality et Magic Number aident à assurer que la liaison de données reste

fiable et sans boucle.

•Multiliaison - Cisco IOS version 11.1 et ultérieure prend en charge le

protocole PPP multiliaison. Cette option fournit un équilibrage de charge sur

les interfaces de routeur utilisées par PPP.

27 Mr. OUZAOUIT

2. Commandes de configuration PPP:

•Activation du protocole PPP sur une interface

R(config)#interface serial 0/0

R(config-if)#encapsulation ppp

•Compression

La compression logicielle point-à-point peut être configurée sur les interfaces

série qui utilisent l'encapsulation PPP. Si le trafic comprend déjà des fichiers

compressés (.zip, .tar ou .mpeg, par exemple), n’utilisez pas cette option.

28 Mr. OUZAOUIT

•Surveillance de la qualité de la liaison

Le protocole LCP teste la liaison pour déterminer si la qualité de la

liaison est suffisante pour utiliser des protocoles de couche 3.

Les pourcentages sont calculés pour le trafic entrant et sortant.

Si le pourcentage de qualité de la liaison n’est pas maintenu, la liaison est

considérée comme étant de mauvaise qualité et est désactivée.

Utilisez la commande no ppp quality pour désactiver LQM (Link

Quality Monitoring).

•Équilibrage de la charge sur les liaisons

Router(config)#interface serial 0/0

Router(config-if)#encapsulation ppp

Router(config-if)#ppp multilink

Pour désactiver le

protocole PPP multiliaison,

utilisez la commande no ppp

multilink. 29 Mr. OUZAOUIT

3. Vérification de la configuration PPP:

30 Mr. OUZAOUIT

Dépannage de la configuration d’encapsulation série

31 Mr. OUZAOUIT

LE PROTOCOLE PPP

4- CONFIGURATION PPP AVEC

L’AUTHENTIFICATION

1. Protocoles d’authentification PPP:

Le protocole PPP définit un protocole LCP extensible qui permet la

négociation d’un protocole d’authentification pour ses homologues avant

d’autoriser la transmission par des protocoles de couche réseau sur la

liaison.

La phase d’authentification d’une session PPP est facultative. Si elle est

utilisée, vous pouvez authentifier l’homologue une fois que le protocole

LCP a établi la liaison et choisir le protocole d’authentification.

L’authentification a lieu avant le début de la phase de configuration du

protocole de couche réseau.

Le protocole PPP peut prendre en charge plusieurs modes

d’authentification :

• Aucune authentification.

• Utilisation du protocole PAP.

• Utilisation du protocole CHAP.

33 Mr. OUZAOUIT

2. Protocole d’authentification du mot de passe (PAP):

Les caractéristiques du protocole PAP sont :

• Échange en deux étapes (après la demande d’authentification) :

o Envoie des informations d’authentification.

o Acceptation ou refus.

• Méthode simple d’authentification : Emission de la combinaison

utilisateur/password de façon répétée jusqu’à :

o Confirmation de l’authentification.

o Interruption de la connexion.

• PAP n’est pas très efficace :

o Mots de passe envoyés en clair.

o Aucune protection (Lecture répétée des informations, attaques répétées

par essais et erreurs).

• Le nœud s’authentifiant contrôle la fréquence et la durée des tentatives

d’authentification.

Pour le protocole PAP, on a le choix entre une authentification :

• Unidirectionnelle : Seul le client est authentifié sur le serveur de compte.

• Bidirectionnelle : Chaque hôte authentifie l’autre. 34 Mr. OUZAOUIT

35 Mr. OUZAOUIT

3. Protocole d’authentification à échanges confirmés (CHAP):

Celles du protocole CHAP sont :

• Échange en trois étapes (après la demande d’authentification) :

o Confirmation.

o Réponse.

o Acceptation ou refus.

• Méthode d’authentification plus évoluée :

o Vérification régulière de l’identité du nœud distant (A l’établissement puis à

tout moment).

o Authentification dans les deux sens.

o Impossibilité de tenter une authentification sans avoir reçu une demande de

confirmation.

o Authentification cryptée via l’algorithme MD5 lors du transit sur la liaison.

• Efficacité contre le piratage :

o Utilisation d’une valeur de confirmation variable, unique et imprévisible.

o Répétition des demandes de confirmation visant à limiter la durée

d’exposition aux attaques.

o Chaque côté contrôle la fréquence et la durée des tentatives

d’authentification. 36 Mr. OUZAOUIT

37 Mr. OUZAOUIT

4. Processus d’encapsulation et d’authentification PPP):

38 Mr. OUZAOUIT

5. Configuration PPP avec l’authentification:

• username {nom} password {mot_de_passe} :

o Mode de configuration globale.

o Paramètre nom : Nom d’hôte qu’on souhaite accepter.

o Paramètre mot_de_passe : Mot de passe à utiliser pour l’authentification.

o Définir un compte d’utilisateur localement, afin de permettre

l’authentification d’un hôte distant.

• ppp authentication {chap | chap pap | pap chap | pap} [callin] :

o Mode de configuration d’interface.

o Définir la méthode d’authentification voulue. On a la possibilité de

définir deux méthodes différentes. Dans ce cas, la première est utilisée, et

en cas de refus ou de suggestion de la deuxième, la deuxième méthode

sera utilisée.

o Le paramètre callin est utilisé pour une authentification

unidirectionnelle (PAP uniquement).

39 Mr. OUZAOUIT

• ppp pap sent-username {nom} password {mot_de_passe} :

o Mode de configuration d’interface.

o Indique les informations qui seront envoyées lors d’une demande

d’authentification PAP. Les informations doivent correspondre au compte

utilisateur définit sur le routeur distant.

• ppp chap hostname {nom} :

o Mode de configuration d’interface.

o Explicite le nom à envoyer au routeur pair pour l’authentification CHAP

(Par défaut, c’est le nom d’hôte)‏.

• ppp chap password {mot_de_passe} :

o Mode de configuration d’interface.

o Explicite le mot de passe à envoyer au routeur pair pour l’authentification

CHAP (Par défaut, c’est le mot de passe du mode privilégié)‏.

40 Mr. OUZAOUIT

Protocole PAP - Unidirectionnelle

41 Mr. OUZAOUIT

Protocole PAP - Bidirectionnelle

Lab_B

Lab_A (config)# username Lab_B password password_pap

Lab_A (config-if)# encapsulation ppp

Lab_A (config-if)# ppp authentication pap

Lab_A (config-if)# ppp pap sent-username Lab_A password password_pap

Lab_B (config)# username Lab_A password password_pap

Lab_B (config-if)# encapsulation ppp

Lab_B (config-if)# ppp authentication pap

Lab_B (config-if)# ppp pap sent-username Lab_B password password_pap

Pair authentifié

& authentifiant

Pair authentifié

& authentifiant

Lab_A

42 Mr. OUZAOUIT

Procédure de configuration du protocole CHAP

Lab_A Lab_B

Lab_A (config)# username Lab_B password password_chap

Lab_A (config-if)# encapsulation ppp

Lab_A (config-if)# ppp authentication chap

Lab_B (config)# username Lab_A password password_chap

Lab_B (config-if)# encapsulation ppp

Lab_B (config-if)# ppp authentication chap

Pair authentifié

& authentifiant

Pair authentifié

& authentifiant

43 Mr. OUZAOUIT

44 Mr. OUZAOUIT

45 Mr. OUZAOUIT