home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Info 1994 March / Internet Info CD-ROM (Walnut Creek) (March 1994).iso / inet / internet-drafts / draft-ietf-pppext-reliable-00.txt < prev    next >
Text File  |  1993-10-06  |  19KB  |  658 lines
  1.  
  2. Network Working Group                                             D Rand
  3. Internet Draft                                                    Novell
  4. Expires in six months                                       October 1993
  5.  
  6.  
  7.                        PPP Reliable Transmission
  8.                    draft-ietf-pppext-reliable-00.txt
  9.  
  10.  
  11.  
  12. Status of this Memo
  13.  
  14.    This document is the product of the Point-to-Point Protocol Working
  15.    Group of the Internet Engineering Task Force (IETF).  Comments should
  16.    be submitted to the ietf-ppp@ucdavis.edu mailing list.
  17.  
  18.    Distribution of this memo is unlimited.
  19.  
  20.    This document is an Internet Draft.  Internet Drafts are working
  21.    documents of the Internet Engineering Task Force (IETF), its Areas,
  22.    and its Working Groups.  Note that other groups may also distribute
  23.    working documents as Internet Drafts.
  24.  
  25.    Internet Drafts are draft documents valid for a maximum of six
  26.    months.  Internet Drafts may be updated, replaced, or obsoleted by
  27.    other documents at any time.  It is not appropriate to use Internet
  28.    Drafts as reference material or to cite them other than as a
  29.    ``working draft'' or ``work in progress.''
  30.  
  31.    Please check the 1id-abstracts.txt listing contained in the
  32.    internet-drafts Shadow Directories on nic.ddn.mil, nnsc.nsf.net,
  33.    nic.nordu.net, ftp.nisc.sri.com, or munnari.oz.au to learn the
  34.    current status of any Internet Draft.
  35.  
  36. Abstract
  37.  
  38.    The Point-to-Point Protocol (PPP) [1] provides a standard method for
  39.    transporting multi-protocol datagrams over point-to-point links.
  40.  
  41.    This document defines a method for negotiating and using Numbered-
  42.    Mode, as defined by ISO 7776 [2], to provide a reliable serial link.
  43.  
  44.  
  45.  
  46.  
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.  
  52.  
  53. Dave Rand                expires in six months                  [Page i]
  54. DRAFT                  PPP Reliable Transmission            October 1993
  55.  
  56.  
  57. 1.  Introduction
  58.  
  59.    By default, PPP packets over HDLC framed links consist of
  60.    "connectionless" datagrams.  If reliable transmission over the HDLC
  61.    link is desired, the implementation MUST specify the Numbered-Mode
  62.    Configuration Option during Link Establishment phase.
  63.  
  64.    Generally, serial link reliability is not a major issue.  The
  65.    architecture of protocols used in datagram networking presume best-
  66.    effort non-sequential delivery.  When errors are detected, datagrams
  67.    are discarded.
  68.  
  69.    However, in certain circumstances, it is advisable to provide a
  70.    reliable link, at least for a subset of the messages.  The most
  71.    obvious case is when the link is compressed.  Since the dictionary is
  72.    recovered from the compressed data stream, and a lost datagram
  73.    corrupts the dictionary, datagrams must not be lost.  Not all
  74.    compression types will require a reliable data stream, since the cost
  75.    to detect and reset a corrupt dictionary is small.
  76.  
  77.    The ISO 7776 LAPB can be used guarantee delivery.  This is referred
  78.    to in this document as "Numbered Mode" to distinguish it from the use
  79.    of "Unnumbered Information", which is standard PPP framing practice.
  80.  
  81.    Where multiple parallel links are used to emulate a single link of
  82.    higher speed, Bridged traffic, Source Routed traffic, and traffic
  83.    subjected to Van Jacobsen TCP/IP header compression must be delivered
  84.    to the higher layer in a certain sequence.  However, the fact of the
  85.    links being relatively asynchronous makes traffic ordering uncertain.
  86.  
  87.    The ISO 7776 Multi-Link Procedure MAY be used to restore order.
  88.    Implementation of the ISO Multi-Link Procedure is deprecated.  It is
  89.    recommended that the PPP multilink procedure [4] be used instead.
  90.  
  91.  
  92.  
  93.  
  94.  
  95.  
  96.  
  97.  
  98.  
  99.  
  100.  
  101.  
  102.  
  103.  
  104.  
  105.  
  106.  
  107.  
  108. Dave Rand                expires in six months                  [Page 1]
  109. DRAFT                  PPP Reliable Transmission            October 1993
  110.  
  111.  
  112. 2.  Physical Layer Requirements
  113.  
  114.    PPP Reliable Transmission imposes the same requirements that are
  115.    described in "PPP in HDLC Framing" [3], with the following
  116.    exceptions.
  117.  
  118.    Control Signals
  119.  
  120.       While PPP does not normally require the use of control signals,
  121.       implementation of Numbered-Mode LAPB or LAPD requires the
  122.       provision of control signals, which indicate when the link has
  123.       become connected or disconnected.  These in turn provide the Up
  124.       and Down events to the LCP state machine.
  125.  
  126.  
  127. 3.  The Data Link Layer
  128.  
  129.    Numbered-Mode affects only the Address and Control fields.  The
  130.    remainder of the frame conforms to the framing in use for PPP.
  131.  
  132.    The Address Field of the frame MUST take the value announced in the
  133.    Numbered-Mode Configuration Option, and the Control Field MAY take
  134.    any value valid in ISO 7776.
  135.  
  136.    Once the link enters Numbered-Mode, Numbered-Mode MUST be used on all
  137.    frames, as some implementations do not support the use of the
  138.    Unnumbered-Information control field or the use of the All-Stations
  139.    address intermixed with Numbered-Mode frames.
  140.  
  141.  
  142. 3.1.  Frame Format
  143.  
  144.    The following frame format is valid under Numbered-Mode.  The fields
  145.    are transmitted from left to right.
  146.  
  147.    Numbered Mode
  148.            +----------+----------+----------+
  149.            |   Flag   | Address  | Control  |
  150.            | 01111110 |1-2 octets|1-2 octets|
  151.            +----------+----------+----------+
  152.            +----------+-------------+---------+
  153.            | Protocol | Information | Padding |
  154.            |1-2 octets|      *      |    *    |
  155.            +----------+-------------+---------+
  156.            +----------+----------+-----------------
  157.            |   FCS    |   Flag   | Inter-frame Fill
  158.            | 16 bits  | 01111110 | or next Address
  159.            +----------+----------+-----------------
  160.  
  161.  
  162.  
  163. Dave Rand                expires in six months                  [Page 2]
  164. DRAFT                  PPP Reliable Transmission            October 1993
  165.  
  166.  
  167.    The Protocol, Information and Padding fields are described in the
  168.    Point-to-Point Protocol Encapsulation [1].  The FCS and Flag Sequence
  169.    fields are described in "PPP in HDLC Framing" [3].
  170.  
  171.  
  172.  
  173.  
  174.  
  175.  
  176.  
  177.  
  178.  
  179.  
  180.  
  181.  
  182.  
  183.  
  184.  
  185.  
  186.  
  187.  
  188.  
  189.  
  190.  
  191.  
  192.  
  193.  
  194.  
  195.  
  196.  
  197.  
  198.  
  199.  
  200.  
  201.  
  202.  
  203.  
  204.  
  205.  
  206.  
  207.  
  208.  
  209.  
  210.  
  211.  
  212.  
  213.  
  214.  
  215.  
  216.  
  217.  
  218. Dave Rand                expires in six months                  [Page 3]
  219. DRAFT                  PPP Reliable Transmission            October 1993
  220.  
  221.  
  222. 4.  Configuration Option Format
  223.  
  224.  
  225.    Description
  226.  
  227.       The LCP Numbered-Mode Configuration Option negotiates the use of
  228.       Numbered-Mode on the link.  By default or ultimate disagreement,
  229.       Unnumbered-Mode is used.
  230.  
  231.    A summary of the Numbered-Mode Configuration Option format is shown
  232.    below.  The fields are transmitted from left to right.
  233.  
  234.     0                   1                   2                   3
  235.     0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
  236.    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  237.    |     Type      |     Length    |    Window     |   Address...
  238.    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  239.  
  240.    Type
  241.  
  242.       TBD (11)
  243.  
  244.    Length
  245.  
  246.       >= 4
  247.  
  248.    Window
  249.  
  250.       A value between 1 and 127.  This indicates the number of frames
  251.       the receiver will buffer, which is the maximum number that the
  252.       sender should send without receiving an acknowledgement.  If
  253.       window < 8, then modulo 8 sequencing is used on the link.
  254.       Otherwise, modulo 128 sequencing is used.
  255.  
  256.       It is conceivable and legal that differing window values might be
  257.       announced.  However, it is not permitted for one system to use
  258.       modulo 8 sequencing and the other to use modulo 128.  Therefore,
  259.       the rule is: a Configure-Nak may reduce the window but may not
  260.       increase it.
  261.  
  262.    Address
  263.  
  264.       An HDLC Address as specified in ISO 3309.  ISO 7776 specifies four
  265.       of the possible values: 1 and 3 for single link operation, 7 and
  266.       15 for the Multi-Link Procedure.  Other values consistent with ISO
  267.       3309 are considered legal.
  268.  
  269.       Implementation of the Multi-Link Procedure is optional; A
  270.  
  271.  
  272.  
  273. Dave Rand                expires in six months                  [Page 4]
  274. DRAFT                  PPP Reliable Transmission            October 1993
  275.  
  276.  
  277.       Configure-Nak may therefore force a change from MLP to single link
  278.       mode, but not the reverse.
  279.  
  280.       Should the address be zero upon receipt, the receiver MUST
  281.       Configure-Nak with an appropriate address.  If both peers send
  282.       address zero, the system advertising the numerically smaller
  283.       window will select the smaller address.  If both windows are the
  284.       same size, a random choice MUST be made; when good sources of
  285.       randomness are used, the link will converge in a reasonable time.
  286.  
  287.       If magic numbers have been negotiated on the link, the system with
  288.       the numerically smaller magic number SHOULD specify the smaller
  289.       address.
  290.  
  291.  
  292. 5.  Numbered-Mode Operation
  293.  
  294.    When using the Numbered-Mode, each link is established in the usual
  295.    manner for the type of link.  The Numbered-Mode Configuration Option
  296.    is negotiated, the Magic-Number Configuration Option MUST also be
  297.    negotiated, and the Address-and-Control-Field-Compression
  298.    Configuration Option MUST NOT be negotiated.
  299.  
  300.    Following the successful negotiation of the Numbered-Mode
  301.    Configuration Option during LCP Link Establishment phase, the system
  302.    with the numerically smaller Magic-Number will send a SABM or
  303.    SABM(E), and the other will respond with a UA.  In the event that
  304.    either the SABM or UA is lost, this exchange may be repeated
  305.    according to the same parameters as the configuration exchange
  306.    itself, using the Restart Timer and counter values.  Authentication,
  307.    Link Quality Determination, and NCP Configuration follow this step.
  308.  
  309.    Once the link has been established with Numbered-Mode, when re-
  310.    negotiation of link configuration occurs, the entire re-negotiation
  311.    MUST be conducted in Numbered-Mode.  If the Numbered-Mode
  312.    Configuration Option is not successfully re-negotiated, the link
  313.    reverts to Unnumbered-Information operation prior to Authentication,
  314.    Link Quality Determination, and NCP Configuration.
  315.  
  316.    When an implementation which is capable of Numbered-Mode, and is not
  317.    currently configured for Numbered-Mode operation, detects a frame
  318.    which has a correct FCS but does not have a UI Control octet, the
  319.    implementation MUST send a DM message, immediately followed by a LCP
  320.    Configure-Request.
  321.  
  322.    When an implementation which is currently configured for Numbered-
  323.    Mode operation receives a DM message, it MUST revert to Unnumbered-
  324.    Information operation, and immediately send a LCP Configure-Request.
  325.  
  326.  
  327.  
  328. Dave Rand                expires in six months                  [Page 5]
  329. DRAFT                  PPP Reliable Transmission            October 1993
  330.  
  331.  
  332. 5.1.  Single Link
  333.  
  334.    When Network-Layer packets are sent over a single link, the packets
  335.    are encapsulated in the following order:
  336.  
  337.     +----------+   +----------+   +----------+
  338.     |          |   |          |   | Numbered |
  339.     | Header   |-->| Data     |-->| Mode     |--> link
  340.     | Compress |   | Compress |   | Header   |
  341.     +----------+   +----------+   +----------+
  342.  
  343.  
  344. 5.2.  Inverse Multiplexing
  345.  
  346.    Since sending several connections over a single link is often called
  347.    "multiplexing", sending packets from a single connection over
  348.    multiple parallel links is sometimes called "inverse-multiplexing".
  349.    By default, PPP performs no special processing for such links.  Each
  350.    link is established and terminated independently, negotiates its own
  351.    configuration options, and may have different combinations of such
  352.    options as ACCM, Protocol Field Compression and IP-Address.  This
  353.    facilitates using the links simultaneously over dissimilar media,
  354.    such as 56K sync with async backup.
  355.  
  356.    Every link in a single machine MUST have different Magic Numbers, and
  357.    each end of every link between two peers SHOULD have Magic Numbers
  358.    which are unique to those peers.  This protects against patch-panel
  359.    errors in addition to looped-back links.
  360.  
  361.    The distribution to each link is controlled by higher level routing
  362.    mechanisms.  When Network-Layer specific compression techniques (such
  363.    as Van Jacobsen Compression) rely on sequential delivery, without
  364.    Multi-Link Procedure support such compression MUST be applied on a
  365.    link by link basis.
  366.  
  367.                        +----------+   +----------+   +----------+
  368.                        |          |   |          |   | Numbered |
  369.                   +--->| Header   |-->| Data     |-->| Mode     |--> link 1
  370.                   |    | Compress |   | Compress |   | Header   |
  371.      +--------------+  +----------+   +----------+   +----------+
  372.      | Distribution |
  373.      +--------------+  +----------+   +----------+   +----------+
  374.                   |    |          |   |          |   | Numbered |
  375.                   +--->| Header   |-->| Data     |-->| Mode     |--> link 2
  376.                        | Compress |   | Compress |   | Header   |
  377.                        +----------+   +----------+   +----------+
  378.  
  379.  
  380.  
  381.  
  382.  
  383. Dave Rand                expires in six months                  [Page 6]
  384. DRAFT                  PPP Reliable Transmission            October 1993
  385.  
  386.  
  387. 5.3.  Using Multi-Link Procedure
  388.  
  389.    This document does not offer a standard for ISO Multi-Link, but does
  390.    offer a method for agreeing on the addressing scheme usable with
  391.    Multi-Link.  A sample implementation is shown below.  Implementation
  392.    of Multi-Link is not required.
  393.  
  394.    When using the ISO 7776 Multi-Link Procedure, each link is
  395.    established as described above.  In addition, the Numbered-Mode
  396.    Configuration Option is negotiated with appropriate addresses for the
  397.    Multi-Link Procedure.  The distribution to each link is controlled by
  398.    the Multi-Link Procedure, as is the recovery of sequence in the
  399.    receiving system.
  400.  
  401.  
  402.                                                                +---> link 1
  403.      +----------+   +----------+   +----------+                |
  404.      |          |   |          |   | Multi    |   +--------------+
  405.      | Header   |-->| Data     |-->| Link     |-->| Distribution |
  406.      | Compress |   | Compress |   | Procedure|   +--------------+
  407.      +----------+   +----------+   +----------+                |
  408.                                                                +---> link 2
  409.  
  410.  
  411.  
  412.  
  413.  
  414.  
  415.  
  416.  
  417.  
  418.  
  419.  
  420.  
  421.  
  422.  
  423.  
  424.  
  425.  
  426.  
  427.  
  428.  
  429.  
  430.  
  431.  
  432.  
  433.  
  434.  
  435.  
  436.  
  437.  
  438. Dave Rand                expires in six months                  [Page 7]
  439. DRAFT                  PPP Reliable Transmission            October 1993
  440.  
  441.  
  442. 5.4.  LAPB Parameter defaults
  443.  
  444.    The following guidelines specify the default values of LAPB
  445.    configurable parameters.
  446.  
  447.       Timer T1
  448.  
  449.          Timer T1 is the maximum time permitted before a retransmission
  450.          is started, as a result of no response to a transmitted I
  451.          frame.  This value must be greater than the time required for a
  452.          maximum sized frame to be received by the other side of the
  453.          link, and for a response to be generated for the frame.  This
  454.          SHOULD be determined dynamically, based on the measured round
  455.          trip time delay of the link at the LAPB level.  In the event
  456.          that the system cannot determine the round trip time of the
  457.          link, this value SHOULD be set to twice the bit rate of the
  458.          link, divided by the maximum number of bits per frame, plus 100
  459.          milliseconds processing time.  For example, on a 14,400 bps
  460.          link, with a maximum frame size of 8000 bits (1000 octects),
  461.          the T1 value would be set to 3.7 seconds.
  462.  
  463.       Timer T3
  464.  
  465.          Timer T3 gives an indication of the idle state of the link.
  466.          Its value must be greater than the T1 value.
  467.  
  468.       Maximum number of attempts to complete a transmission, N2
  469.  
  470.          Parameter N2 gives the maximum number of retransmission
  471.          attempts for a given frame.  If this value is exceeded, the
  472.          link SHOULD be terminated.  The default value for parameter N2
  473.          SHOULD be 3.
  474.  
  475.  
  476.  
  477.  
  478.  
  479.  
  480.  
  481.  
  482.  
  483.  
  484.  
  485.  
  486.  
  487.  
  488.  
  489.  
  490.  
  491.  
  492.  
  493. Dave Rand                expires in six months                  [Page 8]
  494. DRAFT                  PPP Reliable Transmission            October 1993
  495.  
  496.  
  497. Security Considerations
  498.  
  499.    Security issues are not discussed in this memo.
  500.  
  501.  
  502. References
  503.  
  504.    [1]   Simpson, W. A., "The Point-to-Point Protocol (PPP)", work in
  505.          progress.
  506.  
  507.    [2]   ISO 7776, Information Processing Systems - Data Communication -
  508.          High Level Data Link Control Procedures - Description of the
  509.          X.25 LAPB-Compatible DTE Data Link Procedures
  510.  
  511.    [3]   Simpson, W. A., "PPP in HDLC Framing", work in progress.
  512.  
  513.    [4]   Sklower, K., "PPP MultiLink Procedure", work in progress.
  514.  
  515.  
  516. Acknowledgments
  517.  
  518.    Fred Baker was the original author of this document.
  519.  
  520.    Bill Simpson contributed materially to the document.
  521.  
  522.  
  523.  
  524.  
  525.  
  526.  
  527.  
  528.  
  529.  
  530.  
  531.  
  532.  
  533.  
  534.  
  535.  
  536.  
  537.  
  538.  
  539.  
  540.  
  541.  
  542.  
  543.  
  544.  
  545.  
  546.  
  547.  
  548. Dave Rand                expires in six months                  [Page 9]
  549. DRAFT                  PPP Reliable Transmission            October 1993
  550.  
  551.  
  552. Chair's Address
  553.  
  554.    The working group can be contacted via the current chair:
  555.  
  556.       Fred Baker
  557.       Advanced Computer Communications
  558.       315 Bollay Drive
  559.       Santa Barbara, California  93117
  560.  
  561.       EMail: fbaker@acc.com
  562.  
  563.  
  564. Author's Address
  565.  
  566.    Questions about this memo can also be directed to:
  567.  
  568.       Dave Rand
  569.       2180 Fortune Drive
  570.       San Jose, CA  95131
  571.  
  572.       +1 408 321-1259
  573.  
  574.       EMail: dave_rand@novell.com
  575.  
  576.  
  577.  
  578.  
  579.  
  580.  
  581.  
  582.  
  583.  
  584.  
  585.  
  586.  
  587.  
  588.  
  589.  
  590.  
  591.  
  592.  
  593.  
  594.  
  595.  
  596.  
  597.  
  598.  
  599.  
  600.  
  601.  
  602.  
  603. Dave Rand                expires in six months                 [Page 10]
  604. DRAFT                  PPP Reliable Transmission            October 1993
  605.  
  606.  
  607.                            Table of Contents
  608.  
  609.  
  610.      1.     Introduction ..........................................    1
  611.  
  612.      2.     Physical Layer Requirements ...........................    2
  613.  
  614.      3.     The Data Link Layer ...................................    2
  615.         3.1       Frame Format ....................................    2
  616.  
  617.      4.     Configuration Option Format ...........................    4
  618.  
  619.      5.     Numbered-Mode Operation ...............................    5
  620.         5.1       Single Link .....................................    6
  621.         5.2       Inverse Multiplexing ............................    6
  622.         5.3       Using Multi-Link Procedure ......................    7
  623.         5.4       LAPB Parameter defaults .........................    8
  624.  
  625.      SECURITY CONSIDERATIONS ......................................    9
  626.  
  627.      REFERENCES ...................................................    9
  628.  
  629.      ACKNOWLEDGEMENTS .............................................    9
  630.  
  631.      CHAIR'S ADDRESS ..............................................   10
  632.  
  633.      AUTHOR'S ADDRESS .............................................   10
  634.  
  635.  
  636.  
  637.  
  638.  
  639. Bill.Simpson@um.cc.umich.edu
  640.  
  641.  
  642.  
  643.  
  644.  
  645.  
  646.  
  647.  
  648.  
  649.  
  650.  
  651.  
  652.  
  653.  
  654.  
  655.  
  656.  
  657.  
  658.