|
PPPoE工作原理以及PPPoE幀格式 PPPoE協(xié)議的工作流程包含發(fā)現(xiàn)和會(huì)話兩個(gè)階段，發(fā)現(xiàn)階段是無(wú)狀態(tài)的,，目的是獲得PPPoE終結(jié)端（在局端的ADSL設(shè)備上）的以太網(wǎng)MAC地址,，并建立一個(gè)惟一的PPPoESESSION-ID,。發(fā)現(xiàn)階段結(jié)束后，就進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)的PPP會(huì)話階段,。 當(dāng)一個(gè)主機(jī)想開(kāi)始一個(gè)PPPoE會(huì)話,，它必須首先進(jìn)行發(fā)現(xiàn)階段，以識(shí)別局端的以太網(wǎng)MAC地址,，并建立一個(gè)PPPoE SESSION-ID,。在發(fā)現(xiàn)階段，基于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?，主機(jī)可以發(fā)現(xiàn)多個(gè)接入集中器,，然后允許用戶選擇一個(gè)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)階段成功完成,，主機(jī)和選擇的接入集中器都有了他們?cè)谝蕴W(wǎng)上建立PPP連接的信息,。直到PPP會(huì)話建立，發(fā)現(xiàn)階段一直保持無(wú)狀態(tài)的Client/Server（客戶/服務(wù)器）模式,。一旦PPP會(huì)話建立,，主機(jī)和接入集中器都必須為PPP虛接口分配資源。 PPPoE協(xié)議會(huì)話的發(fā)現(xiàn)和會(huì)話兩個(gè)階段具體進(jìn)程如下,。 1．發(fā)現(xiàn)（Discovery）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中器（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)話標(biāo)識(shí)號(hào)碼,。發(fā)現(xiàn)階段有4個(gè)步驟,，當(dāng)此階段完成,，通信的兩端都知道PPPoE SESSION-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4個(gè)步驟如下,。 （1） 主機(jī)廣播發(fā)起分組（PADI）（PPPOE Active Discovery Initiation），分組的目的地址為以太網(wǎng)的廣播地址0×ffffffffffff,，CODE（代碼）字段值為0×09,，SESSION-ID（會(huì)話ID）字段值為0×0000。PADI分組必須至少包含一個(gè)服務(wù)名稱類型的標(biāo)簽（標(biāo)簽類型字段值為0×0101）,，向接入集中器提出所要求提供的服務(wù),。 （2） 接入集中器收到在服務(wù)范圍內(nèi)的PADI分組，發(fā)送PPPoE有效發(fā)現(xiàn)提供包（PADO）（PPPOE Active Discovery Offer）分組,，以響應(yīng)請(qǐng)求,。其中CODE字段值為0×07，SESSION-ID字段值仍為0×0000,。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0×0102,，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）（PPPOE Active Discovery Request）,。其中CODE字段為0×19，SESSION_ID字段值仍為0×0000,。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(méi)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(guò)程會(huì)被重復(fù)期望的次數(shù),。 （4） 接入集中器收到PADR分組后準(zhǔn)備開(kāi)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）（PPPOE Active Discovery Session-confirmation）分組。其中CODE字段值為0×65,，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)簽以確認(rèn)向主機(jī)提供的服務(wù)。當(dāng)主機(jī)收到PADS分組確認(rèn)后,，雙方就進(jìn)入PPP會(huì)話階段,。 2．PPP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(kāi)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,。 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(lái)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(lái)發(fā)送PPP業(yè)務(wù)。PADT分組不需要任何標(biāo)簽,，其CODE字段值為0×a7,，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(lái)終止PPPoE會(huì)話,，但是當(dāng)PPP不能使用時(shí),，可以使用（PADT）（PPPOE Active Discovery Terminate）結(jié)束,。 PPPoE幀格式 對(duì)應(yīng)于上面介紹的PPPoE協(xié)議工作的兩個(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0×8863；PPP會(huì)話階段的以太網(wǎng)幀中的類型字段值為0×8864,，均已得到IEEE的認(rèn)可,。PPPoE分組幀結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。
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0x1,。 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0x00,，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(jiàn)前面的介紹。 版本標(biāo)識(shí)號(hào)碼（SESSION_ID）字段長(zhǎng)度為16比特,，在一個(gè)給定的PPP會(huì)話過(guò)程中它的值是固定不變的,，其中值0×ffffff為保留值。 長(zhǎng)度（LENGTH）字段為16比特,，指示PPPoE凈荷長(zhǎng)度,。發(fā)現(xiàn)階段PPPoE載荷可以為空或由多個(gè)標(biāo)記（TAG）組成，每個(gè)標(biāo)記都是TLV（類型–長(zhǎng)度–值）的結(jié)構(gòu),；PPP會(huì)話階段PPPoE載荷為標(biāo)準(zhǔn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議包,。 數(shù)據(jù)域，有時(shí)也稱之為凈載荷域,，在PPPOE的不同階段該域內(nèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)容會(huì)有很大的不同,。在PPPOE的發(fā)現(xiàn)階段時(shí)，該域內(nèi)會(huì)填充一些Tag（標(biāo)記）,；而在PPPOE的會(huì)話階段,，該域則攜帶的是PPP的報(bào)文。 這里我們主要來(lái)介紹一下PPPOE發(fā)現(xiàn)階段的報(bào)文格式以及它的報(bào)文： PPPOE數(shù)據(jù)報(bào)文中Tag（標(biāo)記）的格式 對(duì)于發(fā)現(xiàn)階段的PPPOE數(shù)據(jù)報(bào)文而言,，它的凈載荷可能包含零個(gè)或多個(gè)Tag（標(biāo)記）,，實(shí)際上這些標(biāo)記的意義非常類似于PPP配置參數(shù)選項(xiàng),，它同樣也是要經(jīng)過(guò)協(xié)商的,。對(duì)于PPPOE協(xié)議而言，沒(méi)有像PPP的配置參數(shù)選項(xiàng)那樣定義了很多細(xì)節(jié),，而只是一個(gè)初略的定義,，因此在實(shí)際當(dāng)中實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程會(huì)依據(jù)不同廠商的設(shè)備有不同。首先還是讓我們看一下承載在PPPOE報(bào)文數(shù)據(jù)域中的標(biāo)記封裝格式,，如圖2,。
（圖2 標(biāo)記的封裝格式） 從圖2中可以看出，標(biāo)記的封裝格式采用的是大家所熟知的TLV結(jié)構(gòu),，也即是（類型+長(zhǎng)度+數(shù)據(jù)）,。標(biāo)記的類型域?yàn)?個(gè)字節(jié),，下表列出了各種標(biāo)記類型的含義：
PPPOE發(fā)現(xiàn)階段的數(shù)據(jù)報(bào)文 說(shuō)明：在這個(gè)階段，所有數(shù)據(jù)報(bào)文是被承載在以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)域中的,，而且以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的協(xié)議域始終為0x8863,。 在PPPOE發(fā)現(xiàn)階段的四步的過(guò)程中，PPPOE會(huì)遇到PADI,、PADO,、PADR和PADS這四種報(bào)文。PPPOE中的PADT報(bào)文是用來(lái)終止一條會(huì)話的,。 PADI報(bào)文 PPPOE發(fā)現(xiàn)階段的第一步,，也即是由用戶首先發(fā)送這樣一個(gè)報(bào)文。用戶主機(jī)是以廣播的方式發(fā)送這個(gè)報(bào)文,，所以該報(bào)文所對(duì)應(yīng)的以太網(wǎng)幀的目的地址域應(yīng)填充為全1,，而源地址域填充用戶主機(jī)的MAC地址。廣播包可能會(huì)被多個(gè)訪問(wèn)集中器接收到。   PADO報(bào)文 PPPOE發(fā)現(xiàn)階段的第二步,，也即是由訪問(wèn)集中器回應(yīng)各用戶主機(jī)發(fā)送的PADI報(bào)文,，此時(shí)該報(bào)文所對(duì)應(yīng)的以太網(wǎng)幀的源地址填充訪問(wèn)集中器的MAC地址，而目的地址則填充從PADI中所獲取的用戶主機(jī)的MAC地址,。   PADR報(bào)文 PPPOE發(fā)現(xiàn)階段的第三步,，也即是由用戶主機(jī)向訪問(wèn)服務(wù)器發(fā)送單播的請(qǐng)求報(bào)文。當(dāng)用戶主機(jī)收到PADO報(bào)文后,，會(huì)從這些報(bào)文中挑選一個(gè)訪問(wèn)集中器作為后續(xù)會(huì)話的對(duì)象,。由于用戶主機(jī)在收到PADO報(bào)文后，就獲知了訪問(wèn)集中器的MAC地址,，因此PADR報(bào)文所以應(yīng)的以太網(wǎng)幀的源地址填充用戶主機(jī)的MAC地址,，而以太網(wǎng)的目的地址填充為訪問(wèn)集中器的MAC地址。   PADS報(bào)文 PPPOE發(fā)現(xiàn)階段的第四步,，也即是最后一步,，此時(shí)訪問(wèn)集中器當(dāng)收到PADR報(bào)文時(shí)，就準(zhǔn)備進(jìn)入開(kāi)始一個(gè)PPP的會(huì)話了,，而此時(shí)訪問(wèn)集中器會(huì)為在這個(gè)會(huì)話分配一個(gè)唯一的會(huì)話進(jìn)程ID,，并在發(fā)送給主機(jī)的PADS報(bào)文中攜帶上這個(gè)會(huì)話ID。當(dāng)然如果訪問(wèn)集中器不滿足用戶所申請(qǐng)的服務(wù)的話,，則會(huì)向用戶發(fā)送一個(gè)PADS報(bào)文,，而其中攜帶一個(gè)服務(wù)名錯(cuò)誤的標(biāo)記，而且此時(shí)該P(yáng)ADS報(bào)文中的會(huì)話ID填充0x0000,。   PADT報(bào)文 PADT報(bào)文可能在會(huì)話進(jìn)行開(kāi)始之后的任意時(shí)間內(nèi)被發(fā)送,，主要是用來(lái)終止一個(gè)PPPOE會(huì)話的止。它可以由主機(jī)或訪問(wèn)集中器發(fā)送,，目的地址填充為對(duì)端的以太網(wǎng)的MAC地址,。  |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
來(lái)自： 譚逸逸 > 《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》
