1.1PPPoE的工作原理
PPPoE(PPP over Ethernet)是在以太網(wǎng)上建立PPP連接,由于以太網(wǎng)技術(shù)十分成熟且使用廣泛,而PPP協(xié)議在傳統(tǒng)的撥號上網(wǎng)應用中顯示出良好的可擴展性和優(yōu)質(zhì)的管理控制機制,二者結(jié)合而成的PPPoE協(xié)議得到了寬帶接入運營商的認可并廣為采用。
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(tài)的階段,該階段主要是選擇接入服務, 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(zhí)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(fā)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
0 1 2 3 4 5 6 78 9 0 1 2 3 4 56 7 8 9 0 1 2 34 5 6 7 8 9 0 1
以太網(wǎng)類=0x8863/8864版本(Ver)類型(Type)編碼(CODE)
會話ID(Session ID)長度(Length)
凈荷(Payload)
(3)主機在回應PADO的接入服務器中選擇一個合適的,并發(fā)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(tài)機以準備開始PPP會話,并發(fā)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的以太網(wǎng)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(xié)議的協(xié)商過程,LCP階段主要完成建立、配置和檢測數(shù)據(jù)鏈路連接,認證協(xié)議類型由LCP協(xié)商(CHAP或者PAP),NCP是一個協(xié)議族,用于配置不同的網(wǎng)絡層協(xié)議,常用的是IP控制協(xié)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(fā)起,但必須是會話建立之后才有效。
1.2PPPoE的特點
PPPoE不僅有以太網(wǎng)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(xié)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(tǒng)計,計費方式靈活方便。
(2)PPPoE可以提供動態(tài)IP地址分配方式,用戶無需任何配置,網(wǎng)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(jù)分配的IP地址,可以很好地定位用戶在本網(wǎng)內(nèi)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(wǎng),跟傳統(tǒng)的撥號上網(wǎng)差不多,最大程度地延續(xù)了用戶的習慣,從運營商的角度來看,PPPoE對其現(xiàn)存的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行變更也很小。DSLAM是ADSL匯聚設備,其內(nèi)核采用ATM或IP但上聯(lián)口為以太網(wǎng)口,BAS是局端實現(xiàn)PPPoE功能的接入服務器,它終結(jié)由用戶側(cè)發(fā)起的PPPoE進程。下行的以太幀從IP城域網(wǎng)經(jīng)路由器送到BAS,被加上PPPoE的頭后送到DSLAM封裝成AAL5幀,經(jīng)過交叉模塊發(fā)送到ADSL Modem,由其完成AAL5幀重組并解出以太幀發(fā)送到客戶端,客戶端從PPPoE包中取出IP數(shù)據(jù)包。
上行的PPPoE包在ADSL Modem中封裝成AAL5幀,由ATM信元傳輸?shù)骄侄说腄SLAM,DSLAM負責終結(jié)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將PPP承載到以太網(wǎng)之上,實質(zhì)是在共享介質(zhì)的網(wǎng)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。