Giao thức PPP (Point to Point) là một giao thức kết nối quan trọng trong hệ thống mạng máy tính. Nó được sử dụng để thiết lập kết nối giữa các thiết bị mạng với nhau, bên cạnh đó còn cung cấp khả năng truyền tải thông tin, dữ liệu một cách an toàn và tin cậy. Tuy nhiên không phải ai cũng hiểu biết về giao thức Point to Point cũng như cách thức hoạt động của nó. Vậy hôm nay hãy cùng VinaHost tìm hiểu ngay nhé!

1. Giao thức Point to Point là gì?

PPP chính là tên gọi viết tắt của “Point-to-Point Protocol” – một giao thức mạng được sử dụng để kết nối trực tiếp giữa hai nút mạng.

PPP không đơn thuần chỉ là một giao thức liên kết dữ liệu, mà nó còn cung cấp nhiều tính năng hữu ích như mã hoá dữ liệu khi truyền tải và xác thực kết nối.

PPP có khả năng sử dụng trên nhiều kiểu mạng vật lý đa dạng khác nhau như dây điện thoại, mạng điện thoại, cáp tuần tự, radio và cả cáp quang giống SONET. Vậy nên PPP đã trở thành một trong những giao thức được sử dụng rộng rãi, phổ biến nhất hiện nay.

Các nhà cung cấp dịch vụ Internet hiện nay thường lựa chọn PPP để kết nối với khách hàng, đồng thời sử dụng hai kiểu gói dữ liệu đó là PPPoE (Point-to-Point Protocol over Ethernet) và PPPoA (Point-to-Point Protocol over ATM) để có thể đảm bảo tốc độ truyền tải và chất lượng kết nối.

Với ưu điểm nổi trội, PPP đã trở thành một công cụ đáng tin cậy trong việc thiết lập kết nối và truyền tải dữ liệu trong mạng máy tính.

Xem thêm: Network là gì? | [SO SÁNH] giữa Internet và Network

2. Dịch vụ do Point to Point cung cấp

Những dịch vụ chính được cung cấp bởi Giao thức Point to Point (PPP) bao gồm:

Xác định định dạng khung truyền: PPP xác định định dạng khung truyền để truyền dữ liệu giữa hai thiết bị.
Thiết lập liên kết và trao đổi dữ liệu: PPP xác định các bước để thiết lập liên kết giữa hai điểm và cách thức trao đổi dữ liệu giữa chúng.
Đóng gói dữ liệu lớp mạng: PPP đóng gói dữ liệu lớp mạng vào khung truyền để truyền qua mạng.
Xác thực: PPP cung cấp các quy tắc xác thực giữa hai thiết bị để đảm bảo tính an toàn và đáng tin cậy cho kết nối.
Cung cấp địa chỉ: PPP cung cấp địa chỉ cho giao tiếp mạng, cho phép các thiết bị liên lạc với nhau.
Kết nối qua nhiều liên kết: PPP hỗ trợ kết nối qua nhiều liên kết mạng khác nhau.
Hỗ trợ nhiều giao thức lớp mạng: PPP cung cấp một loạt các dịch vụ để hỗ trợ nhiều giao thức lớp mạng.

Xem thêm: Internet là gì? | [BẬT MÍ] Sự khác biệt giữa Internet và Wifi

3. Dịch vụ không được cung cấp bởi giao thức PPP

Giao thức PPP không cung cấp những dịch vụ như sau:

Cơ chế điều khiển lưu lượng: Giao thức PPP (Point-to-Point Protocol) không cung cấp cơ chế điều khiển lưu lượng. Điều này có nghĩa là PPP không thể kiểm soát hoặc ưu tiên lưu lượng dữ liệu trên kết nối.
Cơ chế kiểm soát lỗi đơn giản: PPP sử dụng cơ chế kiểm soát lỗi đơn giản, thường sử dụng mã kiểm tra chu kỳ (CRC). Tuy nhiên, PPP sẽ không cung cấp các cơ chế phức tạp hơn như retransmission hay forward error correction (FEC).
Hỗ trợ địa chỉ đa nhiệm: Bởi vì PPP được thiết kế cho kết nối điểm giữa hai thiết bị, nó không cung cấp cơ chế địa chỉ để xử lý việc gửi và nhận các khung dữ liệu trong môi trường đa điểm. Việc này cho thấy, PPP không phù hợp với các mạng có nhiều điểm kết nối, ví dụ như mạng LAN (Local Area Network) Ethernet.

PPP là một giao thức byte-oriented, có nghĩa là nó truyền dữ liệu dưới dạng các byte hoặc ký tự và thường được sử dụng trong mạng WAN (Wide Area Network). Các ứng dụng chính của PPP bao gồm:

Truyền thông broadband: PPP được sử dụng phổ biến trong các mạng truyền thông có tốc độ cao và tải nặng, chẳng hạn như truyền thông internet. Nó cung cấp khả năng truyền dữ liệu hiệu quả trong các mạng có yêu cầu cao về băng thông và tốc độ.
Truyền dữ liệu đa giao thức: PPP cho phép truyền dữ liệu đa giao thức giữa hai thiết bị bằng việc kết nối với nhau điểm-điểm. Điều này cho phép việc các thiết bị mạng khác nhau truyền dữ liệu, bất kể giao thức mạng được sử dụng là gì.

4. Các thành phần của Point to Point

Để đảm bảo truyền thông đúng cách giữa hai điểm mạng trực tiếp thì giao thức Point to Point (PPP) là một giao thức phân lớp gồm ba thành phần chính như sau:

4.1. Phân lớp của giao thức Point to Point

Giao thức Point-to-Point (PPP) là một giao thức mạng phân lớp bao gồm ba thành phần chính:

Encapsulation: Đóng gói dữ liệu để nó có thể được truyền qua lớp vật lý.
Link Control Protocol (LCP): Thiết lập, cấu hình, kiểm tra, duy trì và kết thúc các liên kết.
Authentication Protocol (AP): Xác thực các thiết bị kết nối.

4.2. Giao thức xác thực của Point to Point

Hai giao thức xác thực của PPP là

Giao thức xác thực mật khẩu (PAP)
Giao thức xác thực sử dụng handshake (CHAP)

4.3. Một số NCP của Point to Point

Giao thức điều khiển mạng (Network Control Protocol – NCP) được sử dụng để thương lượng các tham số và cơ sở vật chất cho lớp mạng. Mỗi giao thức lớp cao hơn được hỗ trợ bởi PPP đều có một NCP tương ứng. Một số NCP của PPP bao gồm:

Giao thức Kiểm soát Giao thức Internet (IPCP)
Giao thức kiểm soát lớp mạng OSI (OSINLCP)
Giao thức kiểm soát Kiểm soát gói trao đổi mạng không gian (IPXCP)
Giao thức DECnet Phase IV (DNCP)
Giao thức kiểm soát khung NetBIOS (NBFCP)
Giao thức kiểm soát IPv6 (IPV6CP)

Xem thêm: [Tìm hiểu] Giao thức RTP là gì? Tổng quan về giao thức RTP

5. Nguyên lý hoạt động của Point to Point

Nguyên lý hoạt động của giao thức Point to Point (PPP) được chia thành ba giai đoạn chính:

Thiết lập kết nối

Trong giai đoạn này, hai thiết bị kết nối sẽ thực hiện các bước sau:

Giao tiếp LCP (Link Control Protocol): LCP chịu trách nhiệm thiết lập, cấu hình, kiểm tra và duy trì liên kết vật lý giữa hai thiết bị. LCP sẽ thương lượng các tham số liên kết, chẳng hạn như tốc độ dữ liệu, độ dài khung và phương thức mã hóa.
Giao tiếp AP (Authentication Protocol): AP chịu trách nhiệm xác thực các thiết bị kết nối. Các giao thức xác thực phổ biến được sử dụng với PPP bao gồm PAP (Password Authentication Protocol) và CHAP (Challenge Handshake Authentication Protocol).

Truyền dữ liệu

Sau khi kết nối được thiết lập, dữ liệu có thể được truyền giữa hai thiết bị. Dữ liệu sẽ được đóng gói thành các khung PPP. Các khung PPP này sẽ được truyền qua liên kết vật lý.

Kết thúc kết nối

Khi kết nối không còn cần thiết, hai thiết bị sẽ thực hiện các bước sau để kết thúc kết nối:

Thông báo LCP: Một thiết bị sẽ gửi một thông báo LCP cho thiết bị kia để thông báo rằng nó sẽ kết thúc kết nối.
Giao tiếp LCP: LCP sẽ thực hiện một cuộc kiểm tra cuối cùng để đảm bảo rằng liên kết đã được đóng đúng cách.

Xem thêm: ISP là gì? Tổng hợp mọi thông tin cần biết về ISP

6. Các thuật ngữ liên quan

Dưới đây là một số thuật ngữ mà có thể bạn sẽ gặp khi tìm hiểu về Point to Point

Transmission Control Protocol (TCP): Giao thức điều khiển truyền trong gói, chịu trách nhiệm truyền dữ liệu đáng tin cậy giữa các ứng dụng trên các máy tính được kết nối với mạng. TCP đảm bảo dữ liệu được phân đoạn, truyền, sắp xếp lại và kiểm tra lỗi, đảm bảo tính toàn vẹn và thứ tự dữ liệu.
Internet Protocol (IP): Giao thức mạng phân gói cơ bản của Internet, chịu trách nhiệm định địa chỉ cho các thiết bị trên mạng và định tuyến các gói dữ liệu giữa chúng. IP không đảm bảo sự tin cậy hay thứ tự truyền dữ liệu.
Datagram: Một đơn vị dữ liệu trong mạng truyền gói, bao gồm header chứa thông tin định tuyến và payload chứa dữ liệu thực tế. Các datagram được truyền độc lập, không theo thứ tự, và người nhận chịu trách nhiệm sắp xếp lại. UDP (User Datagram Protocol) là một ví dụ về giao thức sử dụng datagram.
Logical Link Control (LLC): Giao thức phân lớp nằm ở lớp liên kết dữ liệu của mô hình OSI, chịu trách nhiệm kiểm soát luồng dữ liệu và phát hiện lỗi trên một liên kết truyền thông trực tiếp. LLC hoạt động với các loại giao thức mạng khác nhau, như Ethernet và Token Ring.
Link Control Protocol (LCP): Giao thức điều khiển liên kết trong giao thức Point-to-Point (PPP), chịu trách nhiệm thiết lập, cấu hình, kiểm tra, duy trì và kết thúc các kết nối điểm-điểm trên các đường truyền nối tiếp. LCP thương lượng các tham số liên kết như tốc độ dữ liệu, độ dài khung và phương thức mã hóa.
Point-to-Point T1: Dịch vụ truyền thông kỹ thuật số cung cấp tốc độ truyền dữ liệu 1,544 Mbps trên một đường truyền nối tiếp. Thường được sử dụng trong kết nối mạng doanh nghiệp và kết nối Internet tốc độ cao.
Hacking Tool: Công cụ phần mềm hoặc phần cứng được sử dụng để khai thác lỗ hổng bảo mật trong hệ thống máy tính hoặc mạng nhằm truy cập trái phép, phá hoại hoặc ăn cắp dữ liệu. Việc sử dụng hacking tool bất hợp pháp có thể dẫn đến các hậu quả nghiêm trọng.
Geotagging: Quá trình gắn thông tin vị trí địa lý (kinh độ, vĩ độ) với các nội dung kỹ thuật số như ảnh, video hoặc các bài đăng trên mạng xã hội. Geotagging cho phép định vị địa lý của nội dung và thêm bối cảnh địa lý cho thông tin.

Xem thêm: BGP là gì? | Tổng quan kiến thức về Border Gateway Protocol A-Z

7. Cách thiết lập giao thức Point to Point

PPP (Point-to-Point Protocol) là một giao thức kết nối điểm-điểm được sử dụng để thiết lập kết nối giữa hai thiết bị mạng. Quá trình thiết lập kết nối PPP bao gồm 4 bước chính:

Bước 1: Thiết lập kết nối và thỏa thuận cấu hình

Ở bước này, các thiết bị PPP sẽ gửi các gói tin LCP (Link Control Protocol) để thiết lập kết nối ở tầng liên kết dữ liệu và thỏa thuận các tham số cấu hình như kích thước tối đa của gói tin (MTU), cấu hình nén, giao thức chứng thực kết nối,… Bước này sẽ được hoàn tất khi các gói tin xác nhận cấu hình (ACK) đều được gửi và nhận.

Bước 2: Kiểm tra chất lượng kết nối

Các thiết bị PPP sẽ kiểm tra chất lượng của liên kết để quyết định xem liệu có thể chuyển các giao thức lên tầng mạng hay không.

Bước 3: Thỏa thuận cấu hình giao thức tầng mạng

Ở bước này, các thiết bị PPP sử dụng giao thức NCP (Network Control Protocol) để chọn và cấu hình một hoặc nhiều giao thức tầng mạng như IP, để các gói tin từ giao thức tầng mạng có thể được gửi qua liên kết.

Bước 4: Kết thúc kết nối

Kết nối PPP có thể được kết thúc bất cứ lúc nào, thông qua yêu cầu của người dùng hoặc do sự cố vật lý như ngắt kết nối hoặc hết thời gian chờ (timeout).

Các giao thức chứng thực được sử dụng để xác thực người dùng và đảm bảo tính bảo mật của kết nối PPP bao gồm PAP (Password Authentication Protocol) và CHAP (Challenge Handshake Authentication Protocol).

Xem thêm: Máy Tính Mạng là gì? Lợi ích và phân loại Máy Tính Mạng

8. Tổng kết

Ngày nay, giao thức PPP đã trở thành một phương tiện quan trọng để thiết lập kết nối giữa các thiết bị mạng. Nếu được áp dụng đúng, giao thức PPP sẽ giúp các thiết bị có thể kết nối với nhau một cách dễ dàng, nhanh chóng và đáng tin cậy hơn. Việc này sẽ đóng góp tích cực vào việc xây dựng, phát triển và nâng cao chất lượng kết nối. Từ đó giúp tối ưu hóa hoạt động và cải thiện hiệu suất của các thiết bị mạng.

Vừa rồi là những thông tin cơ bản về giao thức Point to Point. Hy vọng qua bài viết này bạn đã biết ứng dụng giao thức này để hỗ trợ công việc. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, bạn có thể liên hệ ngay cho VinaHost để được giải đáp: