PPTP连接

PPTP控制连接创建

PPTP控制连接通过以下步骤建立：

1.	TCP连接由PPTP客户机上的一个动态分配的TCP端口到PPTP服务器上的TCP端口1723建立。
2.	PPTP客户端发送一条PPTP Start-Control-Connection-Request（开始控制连接请求）消息，后者将用于建立一个PPTP控制连接。
3.	PPTP服务器使用一条PPTP Start-Control-Connection-Reply（开始控制连接应答）消息予以响应。
4.	PPTP客户端发送一条PPTP Outgoing-Call-Request（传出调用请求）消息，并选择一个调用ID，识别用于将数据从PPTP客户端发送到PPTP服务器的PPTP隧道。PPTP客户端使用PPTP Outgoing-Call-Request消息从PPTP服务器请求一个PPTP隧道（也称为调用）。
5.	PPTP服务器发送一条PPTP Outgoing-Call-Reply（传出调用应答）消息，并选择自身的调用ID，识别将数据从PPTP服务器发送到PPTP客户端的PPTP隧道。
6.	PPTP客户端发送一条PPTP Set-Link-Info（设置链路信息）消息来指定PPTP协商选项。

PPTP控制连接创建过程的最终结果如下：

•	PPTP服务器已允许创建一个PPTP隧道。
•	PPTP客户端已确定了在通过PPTP隧道向PPTP服务器发送数据时在GRE报头中使用的调用ID。
•	PPTP服务器已确定了在通过PPTP隧道向PPTP客户端发送数据时在GRE报头中使用的调用ID。

 

PPTP数据封装

在建立PPTP控制连接之后，数据就可以在PPTP客户端和PPTP服务器之间发送了。 通过PPTP连接发送的第一个数据包将用于建立PPP连接。

数据包首先被加密并使用一个PPP报头进行封装。 所得到PPP帧将使用一个通用路由封装（GRE）报头进行封装，该报头已针对PPTP修改过。 然后，GRE封装的PPP帧使用一个IP报头进行封装，这个报头包含对应于PPTP隧道端点的源和目标IP地址。

经过修改应用于PPTP数据包的GRE报头具有如下图所示的结构。 最初的GRE报头在RFC 1701中有所定义。

 

修改过的GRE报头中的字段如下：

•	Checksum Present 一个1位标志，当设置为1时，表示提供了一个Checksum字段。对于PPTP，该标志总被设为0。
•	Routing Present 一个1位标志，当设置为1时，表示提供了一个Routing字段。对于PPTP，该标志总被设为0。
•	Key Present 一个1位标志，当设置为1时，表示提供了一个Key字段。对于PPTP，该标志总被设为1。Key字段是Protocol Type、Payload Length和Call ID字段的组合。
•	Sequence Number Present 一个1位标志，当设置为1时，表示提供了Sequence Number字段。
•	Strict Source Route Present 一个1位标志，当设置为1时，表示提供了一个“严格源路由”。对于PPTP，该标志总被设置为0。
•	Recursion Control 一个用于递归的3位标志。对于PPTP，该字段总被设为0。
•	Acknowledgement Number Present 一个1位标志，当设置为1时，表示提供了Acknowledgement Number字段。
•	Flags 一个用于GRE标志的4位字段。对于PPTP，该字段总被设为0。
•	Version 一个用于表示GRE报头版本的3位字段。对于PPTP，该字段总被设为1。
•	Protocol Type 一个用于存储GRE有效负载（payload）的EtherType值的16位字段。对于PPTP，该字段总被设为0x880B，即PPP帧的EtherType值。
•	Payload Length 一个用于表示GRE有效负载长度的16位字段。
•	Call ID 一个用于表示这个包的PPTP隧道的16位字段。对于PPTP连接，Call ID字段有两个不同的值。 一个值用于PPTP客户端发送的数据，另一个值用于PPTP服务器发送的数据。
•	Sequence Number 一个用于表示这个数据包的序列号的32位字段。该字段仅在Sequence Number Present标志被设置为1时才提供。
•	Acknowledgement Number 一个32位字段，用于表示这个隧道接收的某个GRE封装的数据包的最高序列号。 这个字段仅在Acknowledgement Number Present标志被设置为1时才提供。

PPTP使用Sequence Number和Acknowledgement Number字段检测被丢弃的数据包。

对PPTP数据封装使用一种单独的机制给网络地址转换（NAT）带来了一个有趣的副作用。 大多数NAT都能够转换基于TCP的流量来维持隧道。然而，具有GRE报头的PPTP数据包通常不是使用静态地址映射或PPTP NAT编辑器来转换的。

当PPTP服务器位于NAT后方时，必须手动地将该NAT配置为使用静态地址映射，即把某个特定的公共地址的所有流量映射到某个特定的专用地址。 在这种情况下，只有IP报头中的地址才会被修改。

当PPTP客户端位于NAT后方时，通常会使用一个PPTP NAT编辑器。 NAT编辑器是NAT上的一个附加软件组件，用于执行除IP地址、TCP端口和UDP端口之外的转换服务。 虽然使用PPTP NAT编辑器来监视GRE有效载载的传入数据包并转换IP报头中的IP地址是一件简单的事情，但是在NAT后方可能会有多个PPTP客户端。 在这种情况下，该NAT无法确定应该将传入的PPTP包发送给哪个专用客户端，因为多个专用客户端使用了相同的公共地址。为了确定应该向其发送传入数据包的专用客户端，PPTP NAT编辑器在GRE报头中使用了一个调用（Call）ID。 然而，当两个不同的PPTP客户端使用相同的调用 ID时，NAT就无法确定应该将包发送给哪个专用客户端。

为了给不同的专用客户端提供GRE封装的流量的正确多路复用，PPTP NAT编辑器监控PPTP控制连接设置，并以转换TCP或UDP源端口的相同方式，同时转换PPTP消息和GRE封装的数据包中的PPTP客户端调用 ID字段。通过转换PPTP客户端调用 ID字段，NAT确保了对每个PPTP隧道和每个PPTP客户端使用一个唯一的调用 ID。

 

PPTP控制连接维持

为了维持PPTP控制连接，PPTP客户端每隔60秒发送一条PPTP Echo Request（回送请求）消息，不管PPTP客户端和服务器之间是否正在发送GRE封装的数据。在接收到PPTP Echo Request消息时，PPTP服务器将发送一条PPTP Echo Reply（回送应答）消息。PPTP Echo Request消息包含一个Identifier字段，该字段的值将在PPTP Echo Reply消息中回显，以便PPTP客户端能够将PPTP Echo Request与其应答相匹配。

PPTP控制连接终止

为了终止PPTP连接，PPP连接、PPTP协议连接和TCP连接必须全部终止。 当PPTP客户端终止PPTP连接时，将会交换如下数据包：

1.	PPTP客户端发送一条PPTP Set-Link-Info消息来指定链路的PPP参数。
2.	PPTP客户端发送一条Link Control Protocol (LCP) Terminate-Request消息来终止PPP连接。 LCP是PPP协议族中的一种协议，它管理逻辑PPP连接的配置和维护。
3.	PPTP服务器发送一条PPTP Set-Link-Info消息来指定链路的PPP参数。
4.	PPTP服务器发送LCP Terminate-Ack消息来响应LCP Terminate-Request消息，从而终止PPP连接。
5.	PPTP客户端发送一条PPTP Clear-Call-Request消息，向PPTP服务器表示PPTP控制连接即将终止。
6.	PPTP服务器使用一条PPTP Call-Disconnected-Notify消息进行响应。
7.	PPTP客户端发送一条PPTP Stop-Control-Connection-Request消息来终止PPTP控制连接。
8.	PPTP服务器使用一条PPTP Stop-Control-Connection-Reply消息进行响应。
9.	TCP连接终止。

如果PPTP服务器要终止连接，所交换的消息是相同的，只要将上述过程中的PPTP客户端替换成了PPTP服务器即可（反之亦然）。