PPPoE協議的定義和特點
下面,我們來對PPPoE協議的內容進行一下介紹,首先我們要了解一下PPPoE協議的基本概念。PPPoE協議(PPP over Ethernet)是在以太網上建立PPP連接,由于以太網技術十分成熟且使用廣泛,而PPP協議在傳統的撥號上網應用中顯示出良好的可擴展性和優質的管理控制機制,二者結合而成的PPPoE協議得到了寬帶接入運營商的認可并廣為采用。
PPPoE不僅有以太網的快速簡便的特點,同時還有PPP的強大功能,任何能被PPP封裝的協議都可以通過PPPoE傳輸。
PPPoE建立過程可以分為Discovery階段和PPP會話階段。Discovery階段是一個無狀態的階段,該階段主要是選擇接入服務器,確定所要建立的PPP會話標識符Session ID,同時獲得對方點到點的連接信息;PPP會話階段執行標準的PPP過程。
一個典型的Discovery階段包括以下4個步驟:
(1)主機首先主動發送廣播包PADI尋找接入服務器,PADI必須至少包含一個服務名稱類型的TAG,以表明主機所要求提供的服務。
(2)接入服務器收到包后如果可以提供主機要求
(3)主機在回應PADO的接入服務器中選擇一個合適的,并發送PADR告知接入服務器,PADR中必須聲明向接入服務器請求的服務種類。
(4)接入服務器收到PADR包后開始為用戶分配一個唯一的會話標識符Session ID,啟動PPP狀態機以準備開始PPP會話,并發送一個會話確認包PADS。
主機收到PADS后,雙方進入PPP會話階段。在會話階段,PPPoE協議的以太網類域設置為0x8864,CODE為0x00,Session ID必須是Discovery階段所分配的值。
PPP會話階段主要是LCP、認證、NCP 3個協議的協商過程,LCP階段主要完成建立、配置和檢測數據鏈路連接,認證協議類型由LCP協商(CHAP或者PAP),NCP是一個協議族,用于配置不同的網絡層協議,常用的是IP控制協議(IPCP),它負責配置用戶的IP和DNS等工作。
PADT包是會話中止包,它可以由會話雙方的任意一方發起,但必須是會話建立之后才有效。
PPPoE的特點
PPPoE不僅有以太網的快速簡便的特點,同時還有PPP的強大功能,任何能被PPP封裝的協議都可以通過PPPoE傳輸,此外還有如下特點:
(1)PPPoE很容易檢查到用戶下線,可通過一個PPP會話的建立和釋放對用戶進行基于時長或流量的統計,計費方式靈活方便。
(2)PPPoE可以提供動態IP地址分配方式,用戶無需任何配置,網管維護簡單,無需添加設備就可解決IP地址短缺問題,同時根據分配的IP地址,可以很好地定位用戶在本網內的活動。
(3)用戶通過免費的PPPoE客戶端軟件(如EnterNet),輸入用戶名和密碼就可以上網,跟傳統的撥號上網差不多,最大程度地延續了用戶的習慣,從運營商的角度來看,PPPoE對其現存的網絡結構進行變更也很小。
DSLAM是ADSL匯聚設備,其內核采用ATM或IP但上聯口為以太網口,BAS是局端實現PPPoE功能的接入服務器,它終結由用戶側發起的PPPoE進程。下行的以太幀從IP城域網經路由器送到BAS,被加上PPPoE的頭后送到DSLAM封裝成AAL5幀,經過交叉模塊發送到ADSL Modem,由其完成AAL5幀重組并解出以太幀發送到客戶端,客戶端從PPPoE包中取出IP數據包。
上行的PPPoE包在ADSL Modem中封裝成AAL5幀,由ATM信元傳輸到局端的DSLAM,DSLAM負責終結ATM,重新組合出PPPoE包,并通過設好的PVC(永久虛電路)傳送到BAS處理。
從上面可以看出,PPPoE協議將PPP承載到以太網之上,實質是在共享介質的網絡上提供一條邏輯上的點到點鏈路,對用戶而言,在DSLAM和ADSL Modem之間的ATM傳輸是透明的,如果將中間的DSLAM和ADSL Modem換成有線電視的接入設備,就是典型的HFC接入,BAS對PPPoE包的處理方式不變。