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| FreeBSD连载(36)：PPP协议(1) |
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| 作者:王波 |
| 通过电话连接使用IP协议有两种协议，一种为SLIP协议，另一种为PPP协议，FreeBSD支持这两种协议，但是SLIP协议已经过时，当前已经很少有ISP使用这种方式提供接入服务了，而PPP协议则成为了标准。 建立一个PPP连接需要以下过程： 在PPP的两端建立一条物理连接，通常为电话连接，但也有直接电缆连接或虚拟的tunnel连接的形式。具体如何建立连接，例如拨号等，并不属于PPP协议本身的任务。 由PPP的服务器端对客户端进行验证，可以有最简单登录的验证方式、PAP或CHAP等验证方式。由于PAP和CHAP并不在线路上传输口令本身，因此更为安全，不必担心口令会泄露出去。 验证完毕之后，PPP服务器将按照配置，分配给客户IP地址，并将网关地址和其他的一些配置信息传送给客户。如果是Microsoft客户，还可以按照MS的扩展协议分配给客户NetBIOS名字服务器的地址。这样就建立了一条PPP连接。 FreeBSD对PPP提供了两种不同方式的支持，一种为内核级PPP，它将PPP协议代码编译进内核，并运行一个PPP守护进程pppd，提供对PPP的支持，这是一种传统的方法，但配置起来较困难。另一种为用户级PPP，它使用一个应用程序ppp，通过通用tunnel设备传递PPP数据，配置较为容易。一般情况下可以使用用户级PPP 来建立拨号方式的Internet连接。 要建立PPP连接，首先要检查串口、modem和电话线连接是否正确。可以使用一些通信软件来帮助进行诊断，例如minicom，如果使用minicom能正常拨号，并在拨ISP的拨号服务器时能出现username和password 提示，就说明串口和modem的配置正确无误。接下来就可以配置PPP连接。 用户级PPP设置 用户级PPP使用tunnel设备进行PPP数据的传递，因此内核中必须支持相应的tunnel设备，通常为 tun0。缺省内核中支持这个伪设备（pesudo-device tun），/dev目录下也具备相应的设备文件t un0。如果同时需要多个拨号连接，就可以增加内核中支持的伪设备数量和相应的设备文件。 要使用ppp，还需要设置它的配置文件，这些文件位于/etc/ppp目录中。缺省情况下，/etc/ppp 目录下安装了这些文件的例子： # ls -l /etc/ppp total 21 drwxr-xr-x 2 root wheel 512 Aug 17 16:18 . drwxr-xr-x 8 root wheel 1536 Aug 29 18:31 .. -rw-r--r-- 1 root wheel 5112 May 20 20:06 ppp.conf.sample -rw-r--r-- 1 root wheel 1130 May 20 20:06 ppp.conf.server.sample -rw-r--r-- 1 root wheel 1894 May 20 20:06 ppp.deny -rw-r--r-- 1 root wheel 1665 May 20 20:06 ppp.dialup.sample -rw-r--r-- 1 root wheel 1402 May 20 20:06 ppp.linkdown.sample -rw-r--r-- 1 root wheel 1422 May 20 20:06 ppp.linkup.sample -rw-r--r-- 1 root wheel 1705 May 20 20:06 ppp.pap.dialup.sample -rw-r--r-- 1 root wheel 313 May 20 20:06 ppp.secret.sample 这些以sample结尾的文件都给出了最常用的配置，因此只需复制生成正确的设置文件，再稍加修改，就能用于使用者自己的拨号连接。 手工拨号 ppp.conf是用户级PPP的主要配置文件，可以从ppp.conf.sample生成适合自己的ppp.conf。ppp.conf 文件使用带有冒号的标签标识不同的选项，第一项标签通常为default：，用于设置缺省的选项。 default: set log Phase Chat Connect Carrier LCP IPCP CCP tun command set device /dev/cuaa2 set speed 115200 deny lqr set dial "ABORT BUSY ABORT NO\\sCARRIER TIMEOUT 5 \"\" AT OK-AT-OK ATE1Q0 OK \\dATDT\\T TIMEOUT 40 CONNECT" 注意default:为这一项的标签，必须位于一行的开始，而其他的行是这一项的具体配置，因此使用一个空白字符开头。否则语法错误就造成不能ppp不能正常建立连接的问题。 第一个设置set log用于设置连接过程中要记录的日志内容，这有助于帮助解决连接过程中出现的故障；第二项设置set device设置连接使用的串口设备，本文件中设为第三个串口cuaa2；第三项设置了串口与mode m的连接速度，115200为PC常用的串口通信芯片UART 16550的最大通信速率；第四项在该medom上屏蔽线路质量请求lpr；最后一项为发送到medom的一些命令和相应的回应，通常称这些为交谈脚本（chat script ），上例中这个设备跨越了两行，实际上它应该位于同一行内。 设置了default项之后，就可以进入ppp程序测试这些设置是否正确了。 # ppp ppp > term atdt 163 username: pppuser password: PPP > 进入ppp程序之后，输入term命令可以进入终端模式，这个模式下用户可以直接输入modem认可的AT指令控制modem，本例中使用atdt 163拨接163，连接之后系统将进行提示输入用户名和口令，此后ppp就建立起PPP连接，而ppp的提示符改变为大写的PPP。 设置拨号连接 使用手工输入的连接方法不很方便，而且也不适合使用PAP或CHAP等安全认证方式的连接，因此最好在ppp.conf对指定的连接进行配置。这要求对每个要连接的ISP，都配置相应的设置。例如对CHINANET 的接入，使用下列chinanet标签配置： chinanet: set phone 163 set login "TIMEOUT 5 ogin:--sername: pppuser word: key123" set timeout 120 set ifaddr 10.0.0.1/0 10.0.0.2/0 255.255.255.0 0.0.0.0 delete ALL add 0 0 HISADDR 这个例子中使用chinanet作为设置的标签，设置了电话号码为163，登录时使用sername匹配对用户名的提示Username，接收到这个字符串后自动输入用户名pppuser，使用word匹配对口令的提示Pas sword，然后自动输入口令。这里只使用了提示信息的一部分来进行匹配，这是为了避免匹配时出现问题。对于不同的系统，这些提示还有所不同，对于使用Unix作登录服务器的提示为通常的Login，而大多数专用拨号服务器的提示为U sername。 set ifaddr用于设置本地PPP连接的IP地址，由于PPP协议在客户和服务器之间协商客户的IP地址，通常由拨号服务器从自己控制的自由IP地址池中分配给拨号的计算机一个动态IP地址，因此这里的设置只是客户端对地址协商进行的限制。可以针对本地要申请的IP地址，和远端计算机的IP地址进行限制，本地的IP地址和网络掩码为s et ifaddr的第一个参数，而远端的IP地址和网络掩码为set ifaddr的第二个参数，前两个参数的网络掩码是用于限制IP地址所在的网络，可以是真实网络的网络掩码，也可以不是，第三个参数才是用来指定PPP界面使用的网络掩码。 一般情况下，不需要对双方的IP地址范围进行限制，拨号之后可以接受任意的IP地址，就如上例中设置本地IP 地址和远端IP地址的限制网络掩码长度都为0，由于网络掩码长度为0使得任意IP地址都符合要求，此时掩码前面的IP 地址就没有意义了。 如果想让拨号的计算机拥有一个静态IP地址，就必须设置网络掩码为32，明确指定IP地址，此时也可以省略掩码，直接使用IP地址本身。例如，本地每次连接都使用静态IP地址192.168.1.98，另一端的IP地址为19 2.168.1.64，那么这一项就应为： set ifaddr 192.168.1.98 192.168.1.64 255.255.255.0 使用静态IP地址就能使FreeBSD使用固定的IP地址，从而能使用DNS域名，以方便提供更多的服务。然而，这个set ifaddr的配置命令可以更灵活，可以在协商IP地址时指定本机使用的IP地址范围，或者指定对方所在的IP地址范围，进行地址限制。例如： set ifaddr 192.168.1.98/24 192.168.1.64/24 255.255. 255.0 这种限制拨号网络IP地址范围的机制对于使用自动拨号的情况十分有用，通常可以使用带参数的命令ppp -a uto将ppp程序放入后台，一旦有网络请求就立即拨号建立连接。但是FreeBSD上有多个网络界面，就需要判断这个网络请求需要使用哪个拨号网络界面进行网络传输，否则如果使用错误的拨号网络进行拨号，即使建立了连接，也不能找到目的计算机建立连接。由于每个连接请求中都具备目的IP地址，便需要根据这个IP地址来进行判断。然而普通的拨号网络在建立连接之前是没有分配IP地址的，因此还是无法确定对这个IP地址的连接请求应该通过那个拨号网络界面进行传输。但是，如果指定了ppp网络界面的IP地址范围，就可以根据这个地址范围来判断连接请求中的IP地址是否在这个范围内，以决定是否使用这个网络界面进行拨号。 delete all指出删除不必要的路由配置，add 0 0 HISADDR指出将缺省路由设为对方的地址，由于使用动态IP时，在建立连接前对方的IP是未知的，因此使用HISADDR代替。如果已知拨号服务器的IP地址，也可以直接填上这个IP地址。也可以不将拨号服务器作为缺省路由，而只将它作为对某个子网的路由，那么在这个配置中就不可以使用0作为IP地址和网络掩码，必须使用正确的IP地址和子网掩码进行设置。例如add 192.168. 1.0 255.255.255.0 HISADDR，就将对方作为通向192.168.1子网的路由器。事实上这些设置路由的指令等价于执行对应的route指令，以设置路由，如route add 192.168.1.0 HIS ADDR -netmask 255.255.255.0。 然而对于动态分配IP的情况，问题在于在ppp进行拨号的时候，对方的IP地址HISADDR还没有确定，因此这些设置路由的指令往往不能正确执行。必须在拨号完成，建立了PPP连接之后，HISADDR才能确定，因此设置路由的命令应该放在更合适的位置：ppp连接建立之后立即执行的文件ppp.linkup中。 MYADDR: delete 0 add 0 0 HISADDR 192.168.1.98: add 192.168.1.0 0 HISADDR chinanet: delete ALL add 0 0 HISADDR !bg /etc/ppp/ppp.fetchemail ppp.linkup文件格式与ppp.conf文件相同，它在PPP连接建立后执行，执行与拨号使用的标签相同的项，以及客户获得的地址为标签的项。通常使用MYADDR表示本机得到的IP地址，因此这个标签下的内容都将执行；而192.168.1.98项表示获得这个地址时增加下面的路由，最后一项以chinanet为标签，与ppp. conf相同，表示进行这个chinanet拨号后执行的相关动作，其中包括在后台执行的取邮件的脚本ppp.fet chmail。 如果拨号服务器要求使用PAP或CHAP认证，而不是普通的登录认证方式，则要在ppp.conf中的使用不同的配置选项： chinanet: set phone 163 set login set authname pppuser set authkey key123 set timeout 120 set ifaddr 10.0.0.1/0 10.0.0.2/0 255.255.255.0 0.0.0.0 delete ALL add 0 0 HISADDR 使用authname和authkey来定义PAP或CHAP认证方式下的用户名和口令，就能连接到使用PAP或CHAP 的拨号服务器，而具体使用哪种认证方式则由拨号服务器决定。 进行拨号连接 设置了针对具体拨号连接的配置之后，拨号就非常方便了，直接使用该拨号服务的标签进行操作。 # ppp ppp > dial chinanet PPP > 使用ppp的dial命令发起连接之后，ppp连接被建立，提示符也由原来的小写ppp>变为大写PPP>，这就表示PPP连接已经正确设立了。这个时候如果使用ifconfig进行查看，就可以看到网络界面tun0 已经设置正确，并可以使用了。 当要结束连接时，使用close或quit命令关闭连接。结束连接时将执行/etc/ppp目录下的ppp.linkdown 脚本。ppp.linkdown脚本和ppp.linkup格式相同，都会依据相同的标签执行操作。 如果使用者租用了一条模拟专线，专门用于Internet连接。这样就不希望每次传输时都重新进行连接，而希望建立一条永久连接，ppp在后台自动拨号连接到Internet上，并一直维护这个连接。这样就可以使用-ddial 参数启动ppp。 # ppp -ddial chinanet -ddial参数使得ppp立即使用相应参数对应标签设置的拨号连接建立永久连接，而不管有没有实际的数据传输。而绝大多数情况下，使用者并没有租用专线，还是希望在有数据传输时才建立网络连接，在没有数据传输时断开网络连接，以减少电话连接时间。这样就可以使用-auto参数启动ppp。 # ppp -auto chinanet 这样启动的ppp将一直停留在后台，但并不立即进行连接，而是在应用程序发出网络请求时才进行拨号，这个网络请求的目的地址应该在chinanet标签定义的网络地址范围内。而如果一段时间内没有任何数据传输，就断开连接（这个时间由set timeout命令设置，单位为秒）。 # ppp -backgroud chinanet -background选项使PPP立即进行拨号，并停留在后台。但与-auto不同在于，在一段没有数据传输的时间间隔后ppp将断开连接，但是ppp程序也停止执行，而不象auto参数那样，ppp一直驻留在后台监视网络连接，要再次建立连接必须重新执行ppp程序。这个选项适合最普通的网络客户，使用户能明确什么时候才建立连接。 # ppp -alias -ddial chinanet ppp程序的另一个有用的选项是alias。如果拨号用户内部有自己的局域网，用户或许希望让整个网络内的计算机共享一个拨号连接。使用ppp的alias选项能使FreeBSD将局域网上的网络连接请求中的本地IP地址替换为FreeBSD系统的ppp网络使用的IP地址，从而使其他用户也能访问外部网络。-alias参数应该和auto或ddial参数联合使用，以驻留在后台提供服务。这种方式比较简洁、易用，当然代理服务器和网络地址转换的方法能提供更多的控制能力。 当使用这些参数执行ppp程序时，ppp程序将切换在后台维护PPP连接。然而由于ppp程序在后台运行，就无法输入指令以控制ppp程序的执行。为了方便使用者控制后台运行的ppp程序，ppp提供了通过socket连接的方式来接受外部输入。为了支持这个特性，便需要设置set server选项。 set server 6670 MySecretpassword 这个选项将使ppp程序监听6670端口，并使用MySecretpassword作为连接时认证的口令，以免ppp程序被非法控制。此后，就可以使用pppctl向ppp程序发送指令，这些指令都是ppp的标准指令。 # pppctl -p MySecretpassword 6670 set timeout 300\; dial 除了使用标准的Intenet套接字接收pppctl的连接之外，ppp还能通过本地Unix套接字来接收输入。这就需要设置一个套接字使用的文件及其访问属性，具备更好的安全性。 set server /tmp/ppp MySecretPassword 0177 而在pppctl中应该使用对应的参数以指明相应的Unix套接字： # pppctl -p MySecretpassword /tmp/ppp set timeout 300\; dial |
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