L2TP

L2TP ( anglicky  Layer 2 Tunneling Protocol  - layer 2 tunneling protocol ) - v počítačových sítích tunelovací protokol používaný k podpoře virtuálních privátních sítí . Hlavní výhodou L2TP je, že tento protokol umožňuje vytvořit tunel nejen v IP sítích, ale také v sítích jako ATM , X.25 a Frame Relay [1] .

Ačkoli se L2TP chová jako protokol linkové vrstvy modelu OSI , ve skutečnosti se jedná o protokol vrstvy relace a používá registrovaný UDP port 1701 [2] .

Historie

• 1996-1997 -  konkurence mezi protokoly L2F ( Cisco ) a PPTP ( Microsoft )
• 1997  - dohoda mezi vývojáři o společném vývoji protokolu L2TP
• 1999 – Vydán RFC 2661  , popisující protokol L2TP

Počítání[ kým? ] že protokol L2TP obsahuje nejlepší vlastnosti L2F a PPTP [1] .

Schéma práce

Diagram ukazuje, jak funguje protokol L2TP.

• LAN - lokální sítě ( Local Area Network ), které jsou propojeny pomocí L2TP;
• Počítač - počítač (počítače) připojený přímo k místní síti;
• LNS - L2TP Network Server, server pro přístup k místní síti přes L2TP;
• LAC - L2TP Access Concentrator, zařízení pro transparentní připojení svých uživatelů k LNS prostřednictvím sítě té či oné architektury;
• Vzdálený systém - systém, který se chce připojit k LAN přes L2TP;
• LAC klient – ​​počítač, který pro sebe funguje jako LAC pro připojení k LNS;
• PSTN - komutovaná telefonní síť (Public Switched Telephone Network);
• Internet, Frame Relay nebo ATM jsou sítě různých architektur.

Cílem je tunelovat PPP rámce mezi vzdáleným systémem nebo klientským LAC a LNS hostovaným v LAN [3] .

Vzdálený systém zahájí připojení PPP k LAC prostřednictvím veřejné telefonní sítě (PSTN). LAC pak tuneluje PPP připojení přes internet, Frame Relay nebo ATM do LNS, čímž přistupuje ke zdrojové LAN. Adresy do vzdáleného systému jsou poskytovány zdrojové LAN prostřednictvím vyjednávání s PPP NCP . Ověřování, autorizaci a účtování může zajišťovat oblast správy LAN, jako by byl uživatel přímo připojen k serveru pro přístup k síti NAS .

Klient LAC (hostitel s programem L2TP) se může také účastnit tunelování do zdrojové LAN bez použití samostatného LAC, pokud hostitel obsahující klientský program LAC již má připojení k internetu. Vytvoří se „virtuální“ připojení PPP a místní program L2TP LAC vytvoří tunel k LNS. Stejně jako ve výše uvedeném případě bude adresování, autentizace, autorizace a účtování zajišťováno řídicí oblastí zdrojové LAN.

Přehled protokolu

L2TP používá dva druhy paketů: řídicí a datové zprávy. Řídicí zprávy se používají při vytváření, údržbě a ukončování tunelů a hovorů. Informační zprávy se používají k zapouzdření rámců PPP odeslaných přes tunel. Řídicí zprávy používají spolehlivý řídicí kanál v rámci L2TP k zajištění doručení. Informační zprávy se při ztrátě neposílají znovu.

Struktura protokolu:

Řídicí zpráva má pořadové číslo používané na řídicím kanálu pro zajištění spolehlivého doručení. Informační zprávy mohou používat sekvenční čísla pro změnu pořadí paketů a detekci ztráty rámce. Všechny kódy jsou zasílány v pořadí akceptovaném pro sítě.

Formát názvu

Pakety L2TP pro řídicí a nosné kanály používají stejný formát záhlaví:

• Typ bit (T) charakterizuje druh paketu.

Je nastavena na 0 pro informační zprávy a 1 pro řídicí zprávy.

• Pokud je bit délky (L) 1, pole délky je přítomno.

U řídicích zpráv musí být tento bit nastaven na 1.

• Bity x jsou vyhrazeny pro budoucí použití.

Všechny rezervované bity musí být nastaveny na 0 pro odchozí zprávy a ignorovány pro příchozí zprávy.

• Pokud je sekvenční bit (S) 1, jsou přítomna pole Ns a Nr.

Bit S pro řídicí zprávy musí být nastaven na 1.

• Pokud je offsetový bit (O) 1, je přítomno pole hodnoty offsetu.

Bit O pro řídicí zprávy musí být nastaven na 0.

• Bit priority (P) musí být nastaven na 0 pro všechny řídicí zprávy. Pro informační zprávy, pokud je tento bit nastaven na 1, má tato informační zpráva prioritu ve frontě.
• Pole Ver označuje verzi záhlaví informační zprávy L2TP.

Hodnota 1 je vyhrazena pro detekci paketů L2F, když jsou smíchány s pakety L2TP. Pakety přijaté s neznámým polem Ver jsou zahozeny.

• Pole Délka (volitelné) udává celkovou délku zprávy v oktetech.
• Tunel- id obsahuje ID řídicího připojení. ID tunelu L2TP mají pouze místní význam. To znamená, že různé konce stejného tunelu musí mít různá ID. ID tunelu v každé zprávě musí být takové, jaké příjemce očekává. ID tunelu se vybírají při vytváření tunelu.
• ID relace určuje identifikátor relace tohoto tunelu. Relace L2TP jsou pojmenovány pomocí identifikátorů, které mají pouze místní význam. ID relace v každé zprávě musí být to, které příjemce očekává. ID relace se vyberou při vytvoření relace.
• Pole Ns udává sériové číslo informační nebo řídicí zprávy, počínaje nulou a zvyšující se o 1 (modulo 2 16 ) pro každou odeslanou zprávu.
• Pole Nr obsahuje pořadové číslo očekávané pro další zprávu. Nr se tedy rovná Ns poslední přijaté zprávy plus 1 (modulo 2 16 ). V datových zprávách je číslo Nr rezervováno a pokud je přítomno (jak je určeno bitem S), musí být při příjmu ignorováno.
• Pole Offset Size , pokud je přítomno, určuje počet oktetů za hlavičkou L2TP, kde má datové pole začínat. Obsah zástupného symbolu posunu není definován. Pokud je přítomno offsetové pole, hlavička L2TP je ukončena po ukončovacím oktetu offsetové výplně.

Typy kontrolních zpráv

Typ zprávy AVP určuje konkrétní typ řídicí zprávy, která má být odeslána.

Ovládání správy připojení

• 0 (rezervováno)
• 1 (SCCRQ) Start-Control-Connection-Request
• 2 (SCCRP) Start-Control-Connection-Reply
• 3 (SCCCN) Start-Control-Connection-Connected
• 4 (StopCCN) Stop-Control-Connection-Notification
• 5 (rezervováno)
• 6 (AHOJ) Dobrý den

Správa hovorů

• 7 (OCRQ) Požadavek na odchozí hovor
• 8 (OCRP) Odchozí hovor-odpověď
• 9 (OCCN) Odchozí volání-připojeno
• 10 (ICRQ) Požadavek na příchozí hovor
• 11 (ICRP) Incoming-Call-Reply
• 12 (ICCN) Příchozí volání-připojeno
• 13 (rezervováno)
• 14 (CDN) Call-Disconnect-Notify

Chybové zprávy

• 15 (WEN) WAN-Error-Notify

Správa relací PPP

• 16 (SLI) Set-Link-Info

Operace protokolu

Nezbytný postup pro vytvoření relace PPP tunelování L2TP zahrnuje dva kroky:

• vytvoření řídícího kanálu pro tunel
• vytvoření relace v souladu s požadavkem příchozího nebo odchozího hovoru.

Tunel a odpovídající řídicí kanál musí být vytvořen před zahájením příchozích nebo odchozích hovorů. Než bude moci L2TP odesílat rámce PPP tunelem, musí být vytvořena relace L2TP. Mezi stejným LAC a LNS může být více relací ve stejném tunelu.

PPP tunelování: