PPPOE协议

PPPOE协议

　　PPPOE的全称为PPP Over Ethernet，用于实现PPP在以太网上的传输。它要求通信双方是点到点的关系，不适于广播型的以太网和一些多点访问型网络。

一、PPPOE的作用

• 将PPP协议运用到以太网上，利用以太网资源解决用户上网身份验证、收费、IP地址分配等问题，广泛应用于宽带接入中。
• PPPoE采用动态分配IP地址的方式，用户拨号后无需自己配置IP地址、网关和域名等，对用户管理方便，且可实现对用户的灵活计费，可以按时长、流量计费或者包年包月制。

二、PPPOE建立链接的过程

　　分为三个阶段Discovery，Session，Terminate。

1、整个过程

PADI （PPPOE Active Discovery Initiation）：

　　客户端广播发送PADI请求，查找网络中的服务器。PPPOE发现阶段的第一步，由客户端首先以广播的方式发送这样一个报文。所以该报文所对应的以太网帧的目的地址域应填充为全1，而源地址域填充用户主机的MAC地址。广播包可能会被多个访问集中器接收到。

PADO（PPPOE Active Discovery Offer）：

　　服务器端响应，将自己的一些信息告知客户端。PPPOE发现阶段的第二步，由访问集中器回应各用户主机发送的PADI报文，此时该报文所对应的以太网帧的源地址填充访问集中器的MAC地址，而目的地址则填充从PADI中所获取的用户主机的MAC地址。

PADR （PPPOE Active Discovery Request）：

　　客户端向选中的服务器发送PADR，请求会话号。PPPOE发现阶段的第三步，由用户主机向访问服务器发送单播的请求报文。当用户主机收到PADO报文后，会从这些报文中挑选一个访问集中器作为后续会话的对象。由于用户主机在收到PADO报文后，就获知了访问集中器的MAC地址，因此PADR报文所以应的以太网帧的源地址填充用户主机的MAC地址，而以太网的目的地址填充为访问集中器的MAC地址。

PADS（PPPOE Active Discovery Session­confirmation）：

　　服务器将分配的会话号告知对方。PPPOE发现阶段的第四步，也是最后一步，此时访问集中器当收到PADR报文时，就准备进入开始一个PPP的会话了，而此时访问集中器会为在这个会话分配一个唯一的会话进程ID，并在发送给主机的PADS报文中携带上这个会话ID。当然如果访问集中器不满足用户所申请的服务的话，则会向用户发送一个PADS报文，而其中携带一个服务名错误的标记，而且此时该PADS报文中的会话ID填充0x0000。

PADT (PPPOE Active Discovery Terminate）：

　　服务器或客户端发送终止会话请求。PADT报文可能在会话进行开始之后的任意时间内被发送，主要是用来终止一个PPPOE会话的止。它可以由主机或访问集中器发送，目的地址填充为对端的以太网的MAC地址。

2、Discovery 阶段

　　Discovery阶段由四个过程组成。完成之后通信双方都会知道PPPoE的Session_ID 以及对方以太网地址，它们共同确定了唯一的PPPoESession。

　　(1) PPPoE Client广播发送一个PADI报文，在此报文中包含PPPoEClient想要得到的服务类型信息。

　　(2) 所有的PPPoEServer收到PADI报文之后，将其中请求的服务与自己能够提供的服务进行比较，如果可以提供，则单播回复一个PADO报文。

　　(3)根据网络的拓扑结构，PPPoEClient可能收到多个PPPoEServer发送的PADO报文，PPPoE Client选择最先收到的PADO报文对应的PPPoEServer做为自己的PPPoE Server，并单播发送一个PADR报文。

　　(4) PPPoE Server产生一个唯一的会话ID（SESSION ID），标识和PPPoE Client的这个会话，通过发送一个PADS报文把会话ID发送给PPPoEClient，如果没有错误，会话建立后便进入PPPoE Session阶段。

3、Session 阶段

　　PPPoE Discovery阶段的工作为PPPoEClient和PPPoE之间建立了Session，之后PPPoE便进入了Session阶段，Session阶段可划分为两部分，一是PPP协商阶段，二是PPP报文传输阶段。

　　PPPoESession上的PPP协商和普通的PPP协商方式一致，分为LCP、认证、NCP三个阶段。PPPoE Session的PPP协商成功后，其上就可以承载PPP数据报文。在PPPoESession阶段所有的以太网数据包都是单播发送的。　　　　

　　(1)LCP阶段主要完成建立、配置和检测数据链路连接。

　　(2)LCP协商成功后，开始进行认证工作，认证协议类型由LCP协商结果（CHAP或者PAP）决定。

　　(3) 认证成功后，PPP进入NCP阶段，NCP是一个协议族，用于配置不同的网络层协议，常用的是IP控制协议（IPCP），它负责配置用户的IP和DNS等工作。

4、Terminate 阶段

　　PPP通信双方应该使用PPP协议自身（比如PPP终结报文）来结束PPPoE会话，但在无法使用PPP协议结束会话时可以使用PADT报文。进入PPPoESession阶段后，PPPoE Client和PPPoE Server都可以通过发送PADT报文的

方式来结束PPPoE连接。PADT数据包可以在会话建立以后的任意时刻单播发送。在发送或接收到PADT后，就不允许再使用该会话发送PPP流量了，即使是常规的PPP结束数据包也不允许发送。

三、PPP与PPPOE的区别

　  1.PPP建立点对点的对等关系，PPPoE建立Client/Server关系，Client先要拨号连接到Server再进行PPP协商和数据传输。

　　2.PPP是在点对点物理链路上传输，而PPPoE是在以太网上传输，二者报文格式不同， PPPoE连接包括发现阶段、会话阶段和终止阶段，PPPoE是在以太网帧上对数据进行PPP格式封装，省略了PPP格式的地址和控制字段。

　　3.PPPoE建立起隧道后，PPP报文和数据报文被分装在PPPoE报文中。