PPPoE協議及其應用

1 PPPoE產生的背景

近年來，電信公司在全世界建設了無數的串行通信鏈接網，迫切需要一種協議，使得TCP／IP信息包可以在串行線路上傳送。這樣就出現了SLIP(Serial Line Intemet Protoc01)串行線路互聯網協議和PPP(Point t0 Poim Protoc01)點到點協議。PPP協議性能豐富，在很大程度上取代了SLIP的地位，它增加了兩組功能：通過串行鏈路來傳送TCP／IP信息包；用戶登錄認證。PPP將用戶名與密碼安全結合在一起，當鏈接要求發起時。此要求通過PPP協議轉發到路由器和服務器，這時即可以進行安全驗證。在PPP協議中提供了很多協議進行點到點的通信，如LCP、NCPs等。但這些協議要求端與端之間是點到點的關系，不適用于以太網提供的多點關系。為利用以太網方提供的多主機接入，同時可進行接入控制和計費，就需要一種規范，使分布在同一以太網的主機能和遠端設備建立PPP會話，PPPoE(Point-to-PointProtocol OverE~eme0。

2 PPPoE的實現過程

PPPoE協議提供了在廣播式的網PPPoE協議提供了在廣播式的網絡(如以太網)中多臺主機連接到遠端的訪問集中器上的一種標準。在這種網絡模型中，所有用戶的主機都需要能獨立地初始化自己的PPP協議棧，而且通過PPP協議本身所具有的一些功能，實現在廣播式網絡上對用戶進行計費和管理。為了能在廣播式的網絡上建立、維持各主機與訪問集中器之間點對點的關系，就需要每個主機與訪問集中器之間建立唯一的點到點的會話關系。PPPoE的實現共包括兩個階段：PPPoE的發現階段和PPPoE的會話階段。

2.1發現階段

當一個主機希望發起一個PPP會話時，首先必須通過發現階段去確認對端的以太Mac地址，并建立一個PPPoE的會話標識。與PPP建立的端對端的關系不同，發現階段建立的是一種客戶服務器的關系。通過發現階段，一個主機(客戶端)可以發現一個接入集中器(服務器端)。發現階段可分為以下四個步驟：第一步：主機在本以太網內廣播一個PADI包，在此包中包含主機想要得到的服務類型信息。第二步：以太網內所有接入集中器在收到這個初始化包后，將其中請求的服務與自己能提供的服務進行比較，其中可以為此主機提供服務的接入集中器發回PADO包，不能提供此服務的集中器不能發PAD0包。第三步：主機可能收到多個集中器的PAD0包，通過PADO的內容，依據一定的條件從發回的PADO包可提供服務的接入集中器中挑選一個，并向它發回一個會話請求包PADR(非廣播)。第四步：被選定的接入集中器在收到會話請求包PADR后，就開始準備進入PPP會話階段。

2.2會話階段

一旦PPPoE的會話階段開始后，主機和接入集中器之間就依據PPP協議傳送PPP數據，進行PPP的各項協商和數據傳輸。正常情況下，會話階段的結束是由PPP協議控制完成的，但在PPPoE中定義了一個PADT包用來結束會話，主機或者接入集中器可以在PPP會話開始后的任何時候通過發送這個數據包來結束會話。

3 PPPoE的優點

PPPoE不僅有以太網快速、簡便的特點，同時還有PPP的強大功能，任何能被PPP封裝的協議都可以通過PPPoE傳輸。PPPoE可以提供動態IP地址分配方式，用戶無需任何配置，網管維護簡單，無需添加設備就可解決IP地址短缺問題，同時根據分配的IP地址，可以很好地定位用戶在本網內的活動；用戶通過免費的PPPoE客戶端軟件(如EnterNcl)輸入用戶名和密碼就可以上網，跟傳統的撥號上網相似，最大程度地延續了用戶的習慣，從運營商的角度來看，PPPoE對其現存的網絡結構進行變更的可能性很小。

4 PPPoE協議的應用

DSL是PPPoE最為典型的應用。它利用電話線上未用的頻率傳輸數據業務，且速率可達數Mb／s的技術，這種技術允許話音和數據同時在同一線路上傳輸。經過多年的發展，在用戶多種需求的驅動下，DSL技術逐漸走向成熟，各運營商推出了基于DSL技術的各種差異化的業務包和與之匹配的資費策略，全球DSL應用市場呈現快速增長的趨勢，已經成為寬帶接入的主流技術。