linux ppp 移植

一、基础概念

1. PPP（Point - to - Point Protocol）
   • PPP是一种在点对点连接上传输多协议数据包的协议。它主要用于建立直接连接的两个节点之间的通信链路，例如两台计算机通过串口线直接连接或者通过拨号连接到远程服务器等情况。
   • PPP协议包含三个主要组件：链路控制协议（LCP）、网络控制协议（NCP）和一个可选的身份验证阶段。
   • LCP用于建立、配置和测试数据链路连接。NCP用于协商网络层协议，如IPCP（Internet Protocol Control Protocol）用于协商IP地址等参数。

• Linux中的PPP移植
  • 在Linux系统中，PPP通常以模块的形式存在。移植PPP意味着将PPP相关的代码集成到特定的硬件平台或者定制的Linux系统内核中。
  • 这可能涉及到修改内核源代码（如果是在内核级别进行移植）或者调整PPP驱动程序以适应新的硬件环境或者满足特殊的系统需求。

二、相关优势

1. 广泛的兼容性
   • PPP是一种被广泛支持的协议，在不同的操作系统和硬件平台上都有实现。移植到Linux系统后，可以方便地与使用PPP协议的其他设备或网络进行通信，如传统的拨号网络设备或者一些专用的点对点通信设备。

• 灵活的网络配置
  • 通过PPP，可以在连接建立时动态协商网络参数，如IP地址、子网掩码、MTU（Maximum Transmission Unit）等。这对于需要在不同网络环境下动态获取网络配置的设备非常有用，例如移动设备或者物联网设备。
• 支持多种网络层协议
  • 借助NCP，PPP可以支持多种网络层协议，不仅仅是IP。这使得它可以用于一些特殊的网络应用场景，如运行IPX/SPX协议的网络或者AppleTalk网络与Linux系统的连接。

三、类型（从不同角度）

1. 基于硬件的移植类型
   • 串口PPP移植：如果设备通过串口进行点对点通信，需要移植PPP以支持串口连接。这涉及到配置串口参数（波特率、数据位、停止位等）与PPP协议的适配。
   • 以太网PPP over Ethernet（PPPoE）移植：在一些宽带接入场景中，PPPoE被广泛使用。移植PPPoE到Linux系统意味着要实现PPPoE的会话建立、认证（如PAP或CHAP）以及数据传输等功能。

• 从功能角度的类型
  • 纯数据传输型移植：主要关注数据的可靠传输，确保PPP链路上数据包的正确发送和接收，不涉及复杂的网络功能扩展。
  • 多功能集成型移植：除了基本的数据传输，还集成了身份验证、加密（如在一些安全要求较高的点对点连接场景）、服务质量（QoS）协商等功能。

四、应用场景

1. 远程接入
   • 企业员工可以通过PPP协议拨号连接到公司的内部网络，从远程地点访问公司资源，如文件服务器、邮件服务器等。

• 物联网设备连接
  • 一些低功耗、低带宽的物联网设备可能使用PPP协议与网关或者服务器进行点对点通信，以传输传感器数据或者接收控制指令。
• 网络扩展
  • 在一些小型网络环境中，当需要将新的子网连接到现有网络时，可以使用PPP协议建立点对点连接来扩展网络拓扑结构。

五、可能遇到的问题及解决方法

1. 连接建立失败
   • 原因：
     • 可能是硬件兼容性问题，例如串口波特率设置不匹配导致PPP链路无法正确初始化。
     • 网络配置参数错误，如IP地址冲突或者子网掩码设置不正确。
     • 身份验证失败，如果使用PAP或CHAP身份验证，用户名或密码错误。
   • 解决方法：
     • 检查硬件连接和配置参数，确保串口等相关硬件设置正确。
     • 仔细核对网络配置参数，在Linux系统中可以通过查看/etc/ppp/options等相关配置文件进行检查和修改。
     • 对于身份验证问题，重新确认用户名和密码的正确性，并且检查身份验证服务器（如果有）的配置。

• 数据传输不稳定
  • 原因：
    • 信号干扰，特别是在无线PPP连接（如某些基于无线的点对点通信场景）中。
    • MTU设置不合理，如果MTU值过大，可能导致数据包分片过多，增加传输错误的风险。
    • 网络拥塞或者对端设备的处理能力不足。
  • 解决方法：
    • 对于信号干扰问题，可以尝试调整天线方向或者更换频段（如果可能的话）。
    • 合理设置MTU值，可以通过在PPP链路配置中调整MTU参数来优化数据传输。
    • 检查网络整体状况，对端设备的资源使用情况，必要时升级硬件或者优化网络拓扑结构。
• 兼容性问题（在不同Linux版本或硬件平台之间）
  • 原因：
    • 不同Linux版本的内核API可能发生变化，导致原有的PPP代码无法正常编译或者运行。
    • 硬件平台的差异，如不同的CPU架构或者网卡设备可能需要特定的驱动程序或者配置才能支持PPP。
  • 解决方法：
    • 针对不同Linux版本，参考内核文档进行代码调整，确保PPP相关代码与内核API兼容。
    • 对于硬件平台差异，查找并安装适用于特定硬件平台的PPP驱动程序或者进行针对性的代码修改以支持硬件特性。

以下是一个简单的Linux下PPP拨号配置示例（假设使用串口/dev/ttyS0）：

1. 创建PPP配置文件（例如/etc/ppp/peers/dial - up）：
   • 内容如下：

/dev/ttyS0
115200
connect '/usr/sbin/chat -v -t 30 -f /etc/ppp/chatscripts/dial - up'
noipdefault
defaultroute
usepeerdns
persist
maxfail 0
nopcomp
novj
novjccomp
nodeflate
noaccomp

1. 创建/etc/ppp/chatscripts/dial - up脚本（简单示例）：

ABORT "BUSY"
ABORT "NO CARRIER"
ABORT "NO DIALTONE"
ABORT "ERROR"
ABORT "NO ANSWER"
TIMEOUT 30
"" "AT"
OK "ATDT1234567890"
CONNECT ""

1. 启动PPP连接：
   • 使用命令pon dial - up（这里的dial - up是前面配置文件中的名称）。

请注意，这只是一个非常基础的示例，在实际应用中可能需要根据具体的网络环境和需求进行更多的配置和调整。