第8讲_PPP-PPPOE技术概论

Config-Request Config-Ack
• • • 动态协商，也即是一端配置为动态获取IP地址，另一端通过手动方式配置IP地址 ，且允许给对端分配IP地址 发送方连续发送了两次Config-Request报文，才能完成发送方的协商过程 接收方只需要发送一次Config-Request即可完成本端的协商过程
• •
宽带网络的迅猛发展 运营商对于宽带接入的管理和收费需求
PPPoE协议概述 PPPoE发现阶段
PPPoE会话阶段
• • • PPPOE协议提供了在广播式的网络（如以太网）中多台主机连接到 远端的宽带接入服务器的一种标准 所有用户的主机都与接入服务器之间建立唯一的点到点的会话 PPPOE协议共包括两个阶段 – PPPOE发现阶段（PPPOE Discovery Stage） – PPPOE会话阶段（PPPOE Session Stage）
0x07 0x08 0x09 0x0A 0x0B
Multilink-Protocol Address-and-Control-FieldCompress Authentication-Protocol Protocol-Field-Compress Maximum-Recieve-Unit Magic-Number
PPP运行过程－ LCP链路终止报文
Protocol 0xC021
Information
Code
Identifier
Length
Data
Terminate-Request 0x05 Terminate-Ack 0x06
发送方
Terminate-Request Terminate-Ack
接收方
•
利用Terminate报文来断开ppp链路
本讲课程提纲
知识提纲
PPP协议原理 – 协议概述 – 运行过程 • PPPoE协议原理 – 产生背景 – 协议概述 – 工作过程 – 报文格式
PPP协议概述－产生背景
Novell IPX TCP/IP AppleTalk TCP/IP
•
PPP
Internet
SLIP
•
SLIP协议 – 只支持异步传输方式 – 只支持IP协议 – 没有验证机制 PPP协议 – 支持同异步传输方式 – 采用NCP协议（如IPCP、IPXCP），支持更多的网络层协议 – 具有验证协议CHAP、PAP，更好了保证了网络的安全性
神州数码网络大学人才联合培养教材 《计算机网络技术基础》教程
第八讲： PPP&PPPOE协议基础
神州数码网络（北京）有限公司
2010年3月 成都
本节课程学习目标
学习目标
本讲学习的主要目的是让网络初学者对网络技术作初步了解，全面认识计算 机网络系统。本课程可作为大学本科、高职院校的学生作为专业课程学习的参考 内容，也可以作为授课老师的课堂讲义或职业培训教程使用，主要让学生了解通 用的网络设备有哪些，他们分别在OSI模型的哪些层发挥各自的作用，以及目前 常用的一些网络设备、连接方式、网络管理系统等的介绍，旨在让网络技术初学 者有基本的网络概念，为下一步更系统的掌握网络技术奠定基础。
PPPoE的工作过程
客户主机
访问服务器
PADI－PPPoE Active Discovery Initiation PADO－PPPoE Active Discovery Offer
发现阶段
PADR－PPPoE Active Discovery Request PADS－PPPoE Active Discovery Session-confirmation
发现阶段－第三步PADR
•百度文库
用户主机向访问服务器发送单播的请求报文
发现阶段－第四步PADS
•
访问服务器发送PADS（Active Discovery Session-confirmation） 报文给用户主机分配一个唯一的会话进程ID
会话阶段
• •
PPPOE会话阶段的过程与PPP的会话过程相同 会话阶段以太网帧的协议域填充为0x8864
PPP运行过程－ LCP链路维护报文
Protocol 0xC021 Information
Code
Identifier
Length
Data
Type
Length
Data
Code-Reject Protocol-Reject Echo-Request Echo-Reply Discard-Request Reserved 0x0C
•
利用Type类型域来协商不同的链路参数
链路配置报文示例－Config-Request
链路配置报文示例－Config-Reject
PPP运行过程－ LCP协商链路参数的三种情况
发送方
Config-Request
接收方
Config-Ack Config-Request
1
2
Config-Nak Config-Request
0x01 0x02 0x03 0x04
Multilink-Protocol Address-and-Control-FieldCompress Authentication-Protocol Protocol-Field-Compress Maximum-Recieve-Unit Magic-Number
Config-Request
3
Config-Reject Config-Request
1. 2. 3.
接收方能够识别所有配置参数选项且认可所有配置参数选项数据域的内容时回 一个Config-Ack报文 接收方能够识别所有配置参数选项，但对部分配置参数选项数据域中的内容不 认可时，回一个Config-Nak报文 接收方不能识别所有的配置参数选项时，回一个Config-Reject报文
发现阶段－第一步PADI
• •
用户侧以广播方式发送PADI（PPPOE Active Discovery Initiation）报文 发现阶段以太网帧的协议域填充为0x8863
发现阶段－第二步PADO
• •
访问服务器回应PADO（PPPOE Active Discovery Offer）报文 以太网帧的源地址填充访问服务器的MAC地址
•
利用链路维护报文维护和调试链路
链路维护报文示例－Echo
•
Echo-Request和Echo-Reply报文
PPP运行过程－ LCP链路维护的几种情况
发送方
Config-Request
接收方
Code-Reject Config-Request
1
2
Protocol-Reject Echo-Request
会话阶段
PPP PADT
客户主机和接入服务器获知 彼此的MAC地址，确定唯 一的会话ID
会话终止
以太网和PPPoE报文格式
Ethernet II
DA
SA
Type
Payload
CRC
PPPoE
Version
Type
Code
Session ID Length
Payload
• •
PPPoE的数据报文被封装在以太网的Payload中传送 PPPoE协议包括发现阶段和会话阶段 – 发现阶段的Type类型值是0x8863 – 会话阶段的Type类型值是0x8864
PPP协议概述－分层结构
网络层
3
（例如 IP, IPX, AppleTalk） ）
网络控制层
2
Network Control Protocol （NCP） ）
链路控制层
PPP
Link Control Protocol （LCP） ）
物理层
1
•
（例如EIA/TIA-232, V.24, V.35, ISDN） 例如 ） PPP的协议组成 – 链路控制协议(LCP)：建立、拆除和监控PPP数据链路 – 网络控制协议(NCP)：协商网络层协议 – PPP扩展协议：如压缩、链路捆绑 – PPP验证协议：如PAP、CHAP
•
IPCP的数据报文是LCP数据报文的一个子集 – Config-Request – Config-Ack – Config-Nak – Config-Reject
PPP运行过程－静态IPCP地址协商
发送方 Config-Request Config-Ack Config-Request Config-Ack
• 根据功能的不同LCP报文分为三种类别 • 利用不同的代码Code值来表示
PPP运行过程－ LCP链路配置报文
Protocol 0xC021
Information
Code
Identifier
Length
Data
Type
Length
Data
Config-Request Config-Ack Config-Nak Config-Reject
• PPP的运行过程分为3个阶段 – 链路建立阶段（LCP） – 验证阶段（Authenticate） – 网络控制协商阶段（NCP）
PPP运行过程－LCP协议报文格式及分类
Protocol 0xC021
Information
Code
Identifier
Length
Data
链路配置报文－用来建立和配置一条链路 链路终止报文－用来终止一条链路 链路维护报文－用来维护和调试链路
3 1. 2. 3.
Echo-Reply
接收方发现LCP报文的代码域是一个不合法的值时，回应一个CodeReject报文 接收方发现所接收到的数据帧的协议域是一个不合法的值时，回一个 Protocol-Reject报文 接收方收到Echo-Request报文，回一个Echo-Reply报文
PPP运行过程－验证阶段（PAP）
PPP协议概述－帧格式 PPP
• • •
PPP协议提供了对网络层报文的承载 支持各种链路参数的协商 具有报文的多样性
PPP运行过程－三阶段
UP
Dead Establish
OPENED
Authenticate
FAIL DOWN
Terminate
FAIL
SUCCESS/NONE
Network
CLOSING
会话终止－PADT报文
• •
PADT（PPPOE Active Discovery Terminate）报文可以在会话进行 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
Thanks
课程提纲
• PPP协议原理 – 协议概述 – 运行过程 PPPoE协议原理 – 产生背景 – 协议概述 – 工作过程 – 报文格式
PPPoE产生背景
ISP IP城域网 L3/L2 ATM网络
IP DSLAM ADSL/VDSL 控制流/业务流 BAS DSLAM ADSL LAN ADSL
LAN
接收方
• • •
静态协商，也即是不协商 双方需要告诉对方自身的IP地址，即发送Config-Request报文，其中 配置选项中含有各自的IP地址 当对端收到该报文后，会发送一个Config-Ack报文，对路由器而言会增 加一条到对端接口的主机路由
PPP运行过程－动态IPCP地址协商
发送方 Config-Request Config-Nak Config-Request Config-Ack 接收方
• • •
PAP为两次握手协议 PAP以明文方式进行验证 适用于对网络安全要求相对较低的环境
PPP运行过程－验证阶段（CHAP）
• • •
CHAP为三次握手协议 只在网络上传输用户名，而并不传输口令 安全性要比PAP高
PPP运行过程－ NCP协议
• • •
NCP协议的数据报文是在网络控制协商阶段被交换的 NCP协议主要包括IPCP、IPXCP等，实际当中最常见的是IPCP协议 IPCP控制协议负责完成点对点通信设备的两端协商IP地址 – 静态协商 – 动态协商