Mit PPP ins Internet

Holm Sieber

TU Chemnitz-Zwickau

29. März 1996

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Überblick

1 Einleitung
2 PPP über Modem
3 Überwachung der Onlinezeit
4 IP on demand mit diald
5 PPP auf einer seriellen Leitung

1 Einleitung

PPP steht für Point to Point Protocol.
Standard zur Übertragung von Datenpaketen zwischen genau zwei Punkten: Modem-Verbindungen, ISDN, serielle Leitung.
Enthält Standard zum Aushandeln der Parameter der Übertragung: LCP - Link Control Protocol, NCP - Network Control Protocol.
Unterstützt Authorisierungsmechanismen: PAP - Password Authentication Protocol, CHAP - Cryptographic Handshake Authentication Protocol.
Wird in mehreren RFCs definiert, die wichtigste ist RFC 1548 ,,The Point-to-Point-Protocol (PPP)``

Einordnung ins OSI-Netzwerk-Referenzmodell

Ethernet PPP

Anwendungsschicht Telnet, FTP, ...

Transportschicht TCP, UDP

Netzwerkschicht IP, X.25 IP, X.25, LCP, NCP

Sicherungsschicht Kartenelektronik PPP

physik. Bitübertr. Ethernetkarte Telefon & Modem

2 PPP über Modem

Ich nutze PPP, um unter Linux eine IP-Verbindung mit der TU Chemnitz-Zwickau über Modem herzustellen.

2.1 Installation unter Linux

Voraussetzung ist der Anschluß eines Modems am Rechner. Dabei sollte möglichst eine serielle Schnittstelle mit FIFO (Typ 16550) verwendet werden, damit es bei der Datenübertragung nicht zu unerklärlichen Fehlern kommt.

Die Installation von PPP kann in vier Schritten erfolgen:

Der Kernel muß PPP unterstützen.

Das Paket ppp.tgz muß installiert werden. Die Dateien von PPP werden z. B. unter /usr/lib/ppp abgelegt.

Es muß die Datei /etc/ppp/options angelegt werden.
Das Optionsfile darf nur für Root lesbar sein!

Mit dem Aufruf von /usr/lib/ppp/pppd wird PPP gestartet. Zum Beenden muß der pppd-Prozeß gekillt werden.

2.2 Einige Verbesserungen

Zum Beenden kann ein Skript ppp-off benutzt werden:

#!/bin/sh kill -INT `cat /var/run/ppp0.pid`

Auf die Binaries in /usr/lib/ppp kann mit einem Link z. B. aus /usr/sbin verwiesen werden:

/usr/sbin/pppd --> /usr/lib/ppp/pppd
/usr/sbin/chat --> /usr/lib/ppp/chat
/usr/sbin/ppp-off --> /usr/lib/ppp/ppp-off

Zur Übersichtlichkeit wird /etc/ppp/options geändert und ein File /etc/ppp/chat.script angelegt:
- /etc/ppp/options
- /etc/ppp/chat.script

2.3 Setzen des Hostnamens

Beim Anruf an der TU Chemnitz wird dynamisch eine IP-Nummer und damit auch ein Hostname zugewiesen: IP-Adressen 134.109.172.1, ..., 134.109.172.30; Hostnamen modem1, ..., modem30. Bestimmte Internetdienste, z. B. talk, verlangen, daß der Hostname des Rechners richtig gesetzt ist, das heißt entsprechend der IP-Adresse gesetzt ist. Folgendes Skript setzt den Hostnamen entsprechend der zugewiesenen IP-Adresse. Es wird ausgenutzt, daß die letzte Zahl der IP-Adresse mit der Zahl übereinstimmt, die an modem angehängt den Hostnamen ergibt.

#!/bin/sh /bin/hostname modem`/sbin/ifconfig | egrep addr \ | egrep P-t-P | sed -e s/.*addr:134.109.172.// | \ sed -e s/\ .*//`

2.4 Setzen der Uhrzeit

Um meine Rechneruhr zu stellen, benutze ich, daß die Workstations an der Uni die genaue Zeit haben. Mit dem Programm netdate kann ich bei einer bestehenden IP-Verbindung meine Rechneruhr stellen.

Abgleich der Uhrzeit:
/usr/sbin/netdate -l 30 tcp 134.109.2.1 134.109.132.32 \ 134.109.24.88 localhost
Stellen der Hardwareuhr:
/sbin/clock -w
Wenn die Hardewareuhr nach Universal Time läuft, dann muß der Aufruf
/sbin/clock -u -w
lauten.

2.5 E-Mail über PPP

E-Mail von meinem Login an der TU lese ich beim Anruf an der Uni mit POP und Mail versende ich mit SMTP. Auf die dafür nötige lokale Konfiguration von Smail oder Sendmail gehe ich hier nicht ein.

Lesen der Mail via POP:
/usr/bin/popclient -3 -k -u sieber -p \ -o /var/spool/mail/sieber euklid.mathematik.tu-chemnitz.de
Abarbeiten der Mailqueue:
/usr/sbin/sendmail -q

2.6 Beispiel: meine Installation

Meine Installation kombiniert die bis hierher angegebenen Ideen, so daß beim Anruf automatisch ein Zeitabgleich erfolgt und E-Mail geholt und geschickt wird. Die von mir benutzten und angepaßten Dateien sind im folgenden angegeben.

/etc/ppp/chat.script /etc/ppp/ip-down* /etc/ppp/ip-up.* /etc/ppp/options /usr/lib/ppp/chat* /usr/lib/ppp/fix-cua* /usr/lib/ppp/ppp-off* /usr/lib/ppp/ppp-on* /usr/lib/ppp/ppp-sethostname* /usr/lib/ppp/ppp-settime* /usr/lib/ppp/pppd* /usr/lib/ppp/pppstats* /usr/sbin/chat -> /usr/lib/ppp/chat /usr/sbin/fix-cua -> /usr/lib/ppp/fix-cua /usr/sbin/ppp-off -> /usr/lib/ppp/ppp-off /usr/sbin/ppp-on -> /usr/lib/ppp/ppp-on /usr/sbin/ppp-sethostname -> /usr/lib/ppp/ppp-sethostname /usr/sbin/ppp-settime -> /usr/lib/ppp/ppp-settime /usr/sbin/pppd -> /usr/lib/ppp/pppd /usr/sbin/pppstats -> /usr/lib/ppp/pppstats

3 Überwachung der Onlinezeit

Damit die Telekom nicht zu viel verdient, ist es sinnvoll, die Onlinezeit zu überwachen. Ich versuche z. B. die Einheiten immer voll auszuschöpfen und kurze Anrufe auf eine Einheit zu begrenzen.

Mehrere Programme liefern das gewünschte:

Momon 2.01: Ausgabe der Onlinezeit unter X11
Diptimer 1.3: Ausgabe der Onlinezeit unter X11
Alarm 2.1: Signalisierung durch Sounds

Alarm 2.1 ist von mir, weshalb ich die Funktionen des Shellskripts hier kurz beschreibe:

Syntax: alarm `device' [`time offset']
- `device': Gerätename, z. B. ,,ppp0``; Name wird von ifconfig angezeigt.
- `time offset': default 20s; Zeit vom Abheben des Modems bis zum Aufbau des Netzdevices. (Wird für die Berechnung der Onlinezeit benötigt.)
Das Programm piept 60s vor Ablauf einer vollen Einheit einmal, 30s vor Ablauf einer vollen Einheit zweimal und mit dem Ablauf ertönt ein Signal.
Wenn Files 1.wav, 2.wav, usw. existieren, werden die abgelaufenen Einheiten angesagt.
Die Taktzeit in der Ortszone wird anhand von Datum und Uhrzeit berechnet.
Feiertage mit festem Datum werden erkannt.
Das Programm setzt Soundunterstützung durch den Rechner voraus.

4 IP on demand mit diald

Die bisherige Lösung hat den Nachteil, daß die IP-Verbindung von Hand auf- und abgebaut werden muß. Um z. B. mit ftp eine Datei von Chemnitz zu holen, muß ich zuerst mit ppp-on die PPP-Verbindung aufbauen, dann kann ich ftp benutzen und zum Schluß wird mit ppp-off die Verbindung geschlossen.

Mit diald ist eine Lösung gegeben, die den Verbindungsauf- und -abbau automatisch vornimmt. Ich rufe nur noch ftp auf und danach beginnt diald automatisch mit dem Wählen. Nach dem Beenden von ftp wird die Verbindung automatisch beendet.

Installation von diald

Der Kernel muß IP forwarding und IP gatewaying unterstützen.

Die timeout-Zeit für IP-Verbindungen muß in den Kernelquellen erhöht werden:

In /source/linux/net/inet/tcp.h: #define TCP_SYN_RETRIES 6 eintragen.

Benötigt werden folgende Dateien:

usr/sbin/diald etc/diald.defs etc/diald.conf

Der Start erfolgt mit:
/usr/sbin/diald /dev/cua2 -f /etc/ppp/diald.options
- /etc/ppp/diald.options
- /etc/ppp/chat.script
Die Optionen für PPP werden in /etc/ppp/diald.options mit eingestellt. Das heißt, das File /etc/ppp/options muß leer sein, aber existieren!
In /etc/diald.conf wird das Verhalten von diald konfiguriert. Es kann eingestellt werden, welche IP-Pakete die Verbindung aufbauen und wie lange offenhalten. Damit können einzelne Internetdienste vom Aufbau einer IP-Verbindung ausgeschlossen werden.
Wie oben beschrieben kann auch hier ip-up und ip-down benutzt werden, um z. B. den Hostnamen dynamisch zu setzen oder um bei jedem Anruf die lokale Zeit zu korrigieren.
Die Konfiguration von diald wird in der Manualpage zum Programm ausführlich beschrieben.

5 PPP auf einer seriellen Leitung

PPP kann benutzt werden, um zwei PC mit einem Nullmodemkabel zu verbinden. Dazu muß auf beiden PPP wie oben beschrieben eingerichtet werden.

Ein Rechner ist Server, der andere der Client.

Zuerst wird PPP auf dem Server gestartet:

/usr/lib/ppp/pppd passive asyncmap 0x0 \ 192.168.1.1:192.168.1.2 /dev/ttyS0 38400

Danach auf dem Client:

/usr/lib/ppp/pppd file /etc/ppp/options.serial

/etc/ppp/options.serial:

mtu 296 mru 296 defaultroute /dev/ttyS0 38400

Die Geschwindigkeit auf der seriellen Schnittstelle kann auf 115200 bps erhöht werden. Dazu muß auf beiden Rechnern vor dem Start von PPP folgendes Kommando aufgerufen werden:

/bin/setserial /dev/ttyS0 spd_vhi

Mit dem Beenden von PPP auf dem Client wird auch PPP auf dem Server beendet. Soll dort PPP ständig laufen, kann ein Skript benutzt werden.

Holm Sieber, h.sieber@mathematik.tu-chemnitz.de

	Ethernet	PPP
Anwendungsschicht	Telnet, FTP, ...
Transportschicht	TCP, UDP
Netzwerkschicht	IP, X.25	IP, X.25, LCP, NCP
Sicherungsschicht	Kartenelektronik	PPP
physik. Bitübertr.	Ethernetkarte	Telefon & Modem