PPPOE協(xié)議工作原理PPT課件

.,1,PPPoE協(xié)議工作原理,一.PPP協(xié)議簡(jiǎn)單介紹二.PPPOE協(xié)議出現(xiàn)背景三.PPPOE協(xié)議工作原理四.PPPOE幀格式,.,2,一.PPP協(xié)議簡(jiǎn)單介紹,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議（PPP）為在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接上傳輸多協(xié)議數(shù)據(jù)包提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法。PPP最初設(shè)計(jì)是為兩個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)之間的IP流量傳輸提供一種封裝協(xié)議。在TCP-IP協(xié)議集中它是一種用來同步調(diào)制連接的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議（OSI模式中的第二層），替代了原來非標(biāo)準(zhǔn)的第二層協(xié)議，即SLIP。除了IP以外PPP還可以攜帶其它協(xié)議，包括DECnet和Novell的Internet網(wǎng)包交換（IPX）；PPP協(xié)議包括3部分：多-網(wǎng)絡(luò)層封裝機(jī)制、LCP(鏈路控制)協(xié)議與一系列針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的NCP(網(wǎng)絡(luò)控制)協(xié)議；,.,3,二.PPPOE協(xié)議出現(xiàn)背景,隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，以xDSL、CableModem和以太網(wǎng)為主的幾種主流寬帶接入技術(shù)的應(yīng)用已開展的如火如荼。同時(shí)又給各大網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商們帶來了種種困惑，無(wú)論使用哪種接入技術(shù)，對(duì)于他們而言可盼和可求的是如何有效的管理用戶，如何從網(wǎng)絡(luò)的投資中收取回報(bào)，因此對(duì)于各種寬帶接入技術(shù)的收費(fèi)的問題就變得更加敏感。在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)模型中，我們是不存在所謂的用戶計(jì)費(fèi)的概念，要么用戶能設(shè)置/獲取IP地址上網(wǎng)，要么用戶就無(wú)法上網(wǎng)。IETF的工程師們?cè)诒姓瓗芴?hào)上網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)思路（使用NAS設(shè)備終結(jié)用戶的PPP數(shù)據(jù)包），制定出了在以太網(wǎng)上傳送PPP數(shù)據(jù)包的協(xié)議（PointToPointProtocolOverEthernet），這個(gè)協(xié)議出臺(tái)后，各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商也相繼推出自已品牌的寬帶接入服務(wù)器（BAS），它不僅能支持PPPOE協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)文的終結(jié)，而且還能支持其它許多協(xié)議。如華為公司的MA5200（小BAS）和ISN8850（大BAS）。,.,4,PPPoE報(bào)文的格式就是在以太網(wǎng)幀中攜帶PPP報(bào)文,.,5,與傳統(tǒng)的接入方式相比，pppoe具有較高的性能價(jià)格比，它在包括小區(qū)組網(wǎng)建設(shè)等一系列應(yīng)用中被廣泛采用，目前流行的寬帶接入方式ADSL就使用了pppoe協(xié)議。adsl撥號(hào)上網(wǎng)用戶對(duì)ppoe一定不陌生，PPOE協(xié)議提供了在廣播式的網(wǎng)絡(luò)（如以太網(wǎng)）中多臺(tái)主機(jī)連接到遠(yuǎn)端的訪問集中器（我們對(duì)目前能完成上述功能的設(shè)備為寬帶接入服務(wù)器）上的一種標(biāo)準(zhǔn)。在這種網(wǎng)絡(luò)模型中，我們不難看出所有用戶的主機(jī)都需要能獨(dú)立的初始化自己的PPP協(xié)議棧，而且通過PPP協(xié)議本身所具有的一些特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)在廣播式網(wǎng)絡(luò)上對(duì)用戶進(jìn)行計(jì)費(fèi)和管理。為了能在廣播式的網(wǎng)絡(luò)上建立、維持各主機(jī)與訪問集中器之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的關(guān)系，那么就需要每個(gè)主機(jī)與訪問集中器之間能建立唯一的點(diǎn)到點(diǎn)的會(huì)話,.,6,三.PPPOE協(xié)議工作原理,PPPOE協(xié)議共包括三個(gè)階段，即PPPOE的發(fā)現(xiàn)階段（PPPOEDiscoveryStage）,PPPOE的會(huì)話階段（PPPOESessionStage）和PPPOE的終止階段（PPPOETerminateStage）。無(wú)論是哪一個(gè)階段的數(shù)據(jù)報(bào)文最終會(huì)被封裝成以太網(wǎng)的幀進(jìn)行傳送。當(dāng)一個(gè)主機(jī)希望能夠開始一個(gè)PPPOE會(huì)話時(shí)，它首先會(huì)在廣播式的網(wǎng)絡(luò)（協(xié)議中是這樣說的，但在實(shí)際應(yīng)用中，可能還要跨躍多點(diǎn)訪問的網(wǎng)絡(luò)，如ATM等，從而就形成了PPPOEOA的數(shù)據(jù)包）上尋找一個(gè)訪問集中器，當(dāng)然可能網(wǎng)絡(luò)上會(huì)存在多個(gè)訪問集中器時(shí)，對(duì)于主機(jī)而言則會(huì)根據(jù)各訪問集中器（AC，AccessConcentration）所能提供的服務(wù)或用戶的預(yù)先的一些配置來進(jìn)行相應(yīng)的選擇。,.,7,當(dāng)主機(jī)選擇完了所需要的訪問集中器后，就開始和訪問集中器建立一個(gè)PPPOE會(huì)話進(jìn)程。在這個(gè)過程中訪問集中器會(huì)為每一個(gè)PPPOE會(huì)話分配一個(gè)唯一的進(jìn)程ID，會(huì)話建立起來后就開始了PPPOE的會(huì)話階段，在這個(gè)階段中已建立好點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的雙方（這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與PPP不一樣，它是一種邏輯上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)關(guān)系）就采用PPP協(xié)議來交換數(shù)據(jù)報(bào)文，從而完成一系列PPP的過程，最終將在這點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的邏輯通道上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)報(bào)的傳送。,.,8,1.PPPOE的發(fā)現(xiàn)階段,在發(fā)現(xiàn)（Discovery）階段中用戶主機(jī)以廣播方式尋找所連接的所有接入集線器（或交換機(jī)），并獲得其以太網(wǎng)MAC地址。然后選擇需要連接的主機(jī)，并確定所要建立的PPP會(huì)話識(shí)別標(biāo)號(hào)。發(fā)現(xiàn)階段有四個(gè)步驟，當(dāng)此階段完成，通信的兩端都知道PPPoESESSION_ID和對(duì)端的以太網(wǎng)地址，他們一起唯一定義PPPoE會(huì)話。這四個(gè)步驟如下：（1）主機(jī)廣播一個(gè)發(fā)起分組（PADI），分組的目的地址為以太網(wǎng)的廣播地址0 xffffffffffff，CODE（代碼）字段值為0 x09，SESSION_ID（會(huì)話ID）字段值為0 x0000。PADI包必須至少包含一個(gè)服務(wù)名稱類型的標(biāo)簽（標(biāo)簽類型字段值為0 x0101），向接入集中器提出所要求提供的服務(wù)。,.,9,PPPoE會(huì)話建立流程,.,10,（2）接入集中器收到在服務(wù)范圍內(nèi)的PADI包分組，發(fā)送PPPoE有效發(fā)現(xiàn)提供包（PADO）分組，以響應(yīng)請(qǐng)求。其中CODE字段值為0 x07，SESSION_ID字段值仍為0 x0000。PADO分組必須包含一個(gè)接入集中器名稱類型的標(biāo)簽（標(biāo)簽類型字段值為0 x0102），以及一個(gè)，或多個(gè)服務(wù)名稱類型標(biāo)簽，表明可向主機(jī)提供的服務(wù)種類。（3）主機(jī)在可能收到的多個(gè)PADO分組中選擇一個(gè)合適的PADO分組，然后向所選擇的接入集中器發(fā)送PPPoE有效發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求分組（PADR）。其中CODE字段為0 x19，SESSION_ID字段值仍為0 x0000。PADR分組必須包含一個(gè)服務(wù)名稱類型標(biāo)簽，確定向接入集線器（或交換機(jī)）請(qǐng)求的服務(wù)種類。當(dāng)主機(jī)在指定的時(shí)間內(nèi)沒有接收到PADO，它應(yīng)該重新發(fā)送它的PADI分組，并且加倍等待時(shí)間，這個(gè)過程會(huì)被重復(fù)期望的次數(shù)。,.,11,（4）接入集中器收到PADR包后準(zhǔn)備開始PPP會(huì)話，它發(fā)送一個(gè)PPPoE有效發(fā)現(xiàn)會(huì)話確認(rèn)（PADS）分組。其中CODE字段值為0 x65，SESSION_ID字段值為接入集中器所產(chǎn)生的一個(gè)惟一的PPPoE會(huì)話標(biāo)識(shí)號(hào)碼。PADS分組也必須包含一個(gè)接入集中器名稱類型的標(biāo)簽確認(rèn)向主機(jī)提供的服務(wù)。當(dāng)主機(jī)收到PADS包確認(rèn)后，雙方就進(jìn)入PPP會(huì)話階段。,.,12,2.PPPOE的會(huì)話階段,用戶主機(jī)與接入集中器根據(jù)在發(fā)現(xiàn)階段所協(xié)商的PPP會(huì)話連接參數(shù)進(jìn)行PPP會(huì)話。一旦PPPoE會(huì)話開始，PPP數(shù)據(jù)就可以以任何其他的PPP封裝形式發(fā)送。所有的以太網(wǎng)幀都是單播的。PPPoE會(huì)話的SESSION-ID一定不能改變，并且必須是發(fā)現(xiàn)階段分配的值。,.,13,PPPoE還有一個(gè)PADT分組，它可以在會(huì)話建立后的任何時(shí)候發(fā)送，來終止PPPoE會(huì)話，也就是會(huì)話釋放。它可以由主機(jī)或者接入集中器發(fā)送。當(dāng)對(duì)方接收到一個(gè)PADT分組，就不再允許使用這個(gè)會(huì)話來發(fā)送PPP業(yè)務(wù)。PADT包不需要任何標(biāo)簽，其CODE字段值為0 xa7，SESSION_ID字段值為需要終止的PPP會(huì)話的會(huì)話標(biāo)識(shí)號(hào)碼。在發(fā)送或接收PADT后，即使正常的PPP終止分組也不必發(fā)送。PPP對(duì)端應(yīng)該使用PPP協(xié)議自身來終止PPPoE會(huì)話，但是當(dāng)PPP不能使用時(shí)，可以使用PADT。,3.PPPOE的終止階段,.,14,四.PPPOE幀格式,對(duì)應(yīng)于上面介紹的兩個(gè)PPPoE協(xié)議會(huì)話的三個(gè)階段，PPPoE幀格式也包括兩種類型：發(fā)現(xiàn)階段的以太網(wǎng)幀中的類型字段值為0 x8863；PPP會(huì)話階段的以太網(wǎng)幀中的類型字段值為0 x8864，均已得到IEEE的認(rèn)可。,PPPoE分組中的版本（VER）字段和類型（TYPE）字段長(zhǎng)度均為4比特，在當(dāng)前版本PPPoE建議中這兩個(gè)字段值都固定為0 x1。代碼（CODE）字段長(zhǎng)度為8比特，根據(jù)兩階段中各種數(shù)據(jù)包的不同功能而值不同。在PPP會(huì)話階段CODE字段值為0 x00，發(fā)現(xiàn)階段中的各步驟中的各種數(shù)據(jù)分組格式參見前面介紹。版本標(biāo)識(shí)號(hào)碼（SESSION_