Giao thức điều khiển mạng là một nhóm giao thức, mỗi giao thức ứng với một giao thức mạng ở tầng trên, cho phép module tầng mạng tự đặt cấu hình trước khi gói dữ liệu tầng mạng bắt đầu chuyển qua đường truyền. Quá trình khởi tạo, duy trì, báo lỗi và đóng đường truyền PPP được thực hiện nhờ giao thức điều khiển đường truyền (LCP -Linh Con trol Protocol) và các giao thức điều khiển mạng của PPP.
Trước khi trao đổi bất kì dữ liệu nào trên đường truyền PPP, hai phía (mối phía ở một đầu đường truyền) phải thực hiện nhiều công việc quan trọng để đặt cấu hình cho đường truyền, điều này cũng tương tự như thực thể TCP bên
gửi và bên nhận thực hiện bắt tay ba bước để đặt các tham số của kết nối TCP trước khi trao đổi TCP segment. Hình 8.13 minh họa biểu đồ chuyển trạng thái của giao thức LCP để đặt cấu hình, duy trì và kết thúc đường truyền PPP.
Hình 8.13 Sơ đồ chuyển trạng thái của giao thức LCP
Đường truyền PPP bắt đầu và kết thúc trong trạng thái đóng (dead). Khi phát sinh sự kiện như phát hiện sóng mang hay người quản trì mạng tác động để chỉ tầng vật lý sẵn sàng sử dụng, PPP bước sang trạng thái thiết lập đường truyền (link establishment). Trong trạng thái này, một phía của đường truyền gửi một số tùy chọn cấu hình mà nó mong muốn thông qua việc gửi khung dữ liệu yêu cầu cấu hình LCP (khung dữ liệu PPP có giá trị của trường protocol ứng với giao thức LCP và trường information chứa nội dung cấu hình yêu cầu). Sau đó phía bên kia trả lời với khung dữ liệu configure-nack (chấp nhận tất cả các lựa chọn), khung dữ liệu configure-nak (hiểu nhưng không chấp nhận các lựa chọn) hoặc khung dữ liệu configure-reject (không thể ghi nhận hoặc chấp nhận các lựa chọn để đàm phán). Tuỳ chọn cấu hình LCP bao gồm kích thước tối đa của khung dữ liệu trên đường truyền, giao thức kiểm chứng được sử dụng (nếu cần) và một tùy chọn xác định có bỏ qua việc sử dụng trường địa chỉ và trường điều khiển trong frame PPP hay không. Sau khi đường truyền được thiết lập, thỏa thuận xong các tuỳ chọn của đường truyền và kiểm chứng thành công, hai phía của đường truyền PPP sẽ trao đổi các gói tin kiểm soát của tầng mạng. Nếu IP chạy phía trên PPP, giao thức điều khiển IP được sử dụng để thiết lập cấu hình cho module giao thức IP tại mỗi đầu của đường truyền PPP.
Gói tin IPCP được đặt trong khung dữ liệu PPP. IPCP cho phép hai thực thể IP thay đổi hoặc đặt cấu hình địa chỉ IP hay thỏa thuận có nén gói dữ liệu IP
không. Những giao thức kiểm soát mạng tương tự được đưa ra cho những giao thức tầng mạng khác như DECNET [RFC 1762] và AppleTalk [RFC 1378]. Sau khi cấu hình xong tầng mạng, PPP có thể bắt đầu gửi gói tin của tầng mạng - đường truyền ở trạng thái mở và dữ liệu bắt đầu chuyển dọc theo đường truyền PPP. Các khung dữ liệu yêu cầu phản hồi và khung dữ liệu trả lời phản hồi LCP có thể được hai phía của đường truyền trao đổi để kiểm tra trạng thái đường truyền.
Đường truyền PPP được duy trì cho đến khi gói tin LCP yêu cầu kết thúc được gửi đi. Nếu frame LCP yêu cầu kết thúc (terminate-request) từ một phía của kết nối được trả lời bởi frame LCP chấp nhận kết thúc (terminate-ack) từ phía bên kia thì đường truyền bước vào trạng thái đóng.