眾所周知，工業(yè)路由器的PPPoE協(xié)議，是一種常見(jiàn)的撥號(hào)上網(wǎng)方式，那它的原理是什么呢
PPPoE：DNS協(xié)議
互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上只是一個(gè)非常大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并且在許多方面與局域網(wǎng)(LAN)并無(wú)不同。但是有一些重要的區(qū)別。由于互聯(lián)網(wǎng)提供商及其服務(wù)器的規(guī)模和功能，全球網(wǎng)絡(luò)也需要自己的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)以所謂的“以太網(wǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議”(PPPoE)的形式出現(xiàn)。該協(xié)議的作用是什么?
為什么需要通過(guò)以太網(wǎng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議?
要建立Internet連接，本地PC(或其他類(lèi)似的終端設(shè)備)必須通過(guò)路由器連接到Internet。訪問(wèn)由Internet服務(wù)提供商(ISP)提供，該服務(wù)提供商還需要檢查客戶(hù)端是否真正具有訪問(wèn)授權(quán)。當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)ISDN進(jìn)入私人家庭時(shí)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議(PPP)用于執(zhí)行此檢查。在此過(guò)程中，撥入媒體(調(diào)制解調(diào)器或路由器)將直接連接到Internet提供商的節(jié)點(diǎn)。提供商驗(yàn)證數(shù)據(jù)并清除通往互聯(lián)網(wǎng)的方式。
對(duì)于Internet服務(wù)提供商而言，PPP的優(yōu)勢(shì)在于該協(xié)議使他們不僅可以檢查訪問(wèn)授權(quán)，還可以確定數(shù)據(jù)的傳輸量和撥入時(shí)間。從那時(shí)起，提供商就從該協(xié)議中受益，那時(shí)為網(wǎng)絡(luò)使用支付少量費(fèi)用是正常的。隨著DSL的興起以及每個(gè)家庭同時(shí)使用一個(gè)以上的設(shè)備開(kāi)始使用互聯(lián)網(wǎng)這一事實(shí)，一項(xiàng)新技術(shù)就變得必要。
PPPoE協(xié)議具有與PPP相同的優(yōu)點(diǎn)，但是它允許該技術(shù)在以太網(wǎng)上運(yùn)行。同時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是所有地方的標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜而快速的連接。數(shù)據(jù)包熟悉的PPP部分已集成到以太網(wǎng)幀中。
以太網(wǎng)上的PPP如何工作
PPPoE是TCP /
IP協(xié)議堆棧的一部分–位于最底層：網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。網(wǎng)絡(luò)在兩個(gè)不同的階段起作用，進(jìn)而影響設(shè)置。它從PPPoE發(fā)現(xiàn)開(kāi)始。在此步驟中，協(xié)議確定節(jié)點(diǎn)的MAC地址以便使用它來(lái)訪問(wèn)Internet。該搜索是通過(guò)廣播進(jìn)行的：數(shù)據(jù)包被發(fā)送到?jīng)]有特定目的地的網(wǎng)絡(luò)。然后，該節(jié)點(diǎn)(也稱(chēng)為存在點(diǎn)(PoP))進(jìn)行響應(yīng)并在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)參與者之間創(chuàng)建一個(gè)通信層。
接下來(lái)，第二階段開(kāi)始：PPPoE會(huì)話。在此階段協(xié)商細(xì)節(jié)。例如，節(jié)點(diǎn)檢查客戶(hù)端的訪問(wèn)授權(quán)。隨后是實(shí)際的Internet使用-但這仍然是PPPoE會(huì)話階段的一部分。
您可以通過(guò)以太網(wǎng)幀的類(lèi)型字段確定哪個(gè)階段處于活動(dòng)狀態(tài)。在這里，您可以找到0x8863進(jìn)行發(fā)現(xiàn)或0x8864進(jìn)行會(huì)話。類(lèi)型字段后跟PPPoE幀，該幀嵌入在以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)字段中。PPPoE部分也可以分配給不同的部分。首先，發(fā)送PPPoE版本。但是，由于協(xié)議只有一種版本，因此始終在此處指定值1。接下來(lái)是PPPoE類(lèi)型，也始終由1表示。
盡管前兩個(gè)部分每個(gè)僅占用4位，但隨后是1字節(jié)(即8位)的代碼字段。這對(duì)于PPPoE發(fā)現(xiàn)階段非常重要，并顯示兩個(gè)通信參與者都位于哪個(gè)步驟中。如果您已經(jīng)處于會(huì)話階段，則該字段僅包含值0x00。但是，在發(fā)現(xiàn)階段可能有五個(gè)不同的值：
● 0x09：PPPoE主動(dòng)發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)(PADI)
● 0x07：PPPoE Active Discovery優(yōu)惠(PADO)
● 0x19：PPPoE主動(dòng)發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求(PADR)
● 0x65：PPPoE活動(dòng)發(fā)現(xiàn)會(huì)話確認(rèn)(PADS)
● 0xa7：PPPoE主動(dòng)發(fā)現(xiàn)終端(PADT)
因此，發(fā)現(xiàn)階段從廣播(PADI)開(kāi)始。在此步驟中，客戶(hù)端還發(fā)送其MAC地址，以便隨后可以接收響應(yīng)。來(lái)自PoP的以下數(shù)據(jù)包包含其自己的MAC地址和名稱(chēng)(PADO)。多個(gè)節(jié)點(diǎn)很可能響應(yīng)客戶(hù)端的廣播。然后，根據(jù)名稱(chēng)，本地計(jì)算機(jī)或路由器必須確定其希望與哪個(gè)PoP連接。它通過(guò)另一個(gè)消息(PADR)將此決策傳達(dá)給相關(guān)節(jié)點(diǎn)。PoP隨后再次聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)參與者，確認(rèn)連接，并為設(shè)備分配會(huì)話ID(PADS)?？蛻?hù)端然后連接到Internet。如果其中一個(gè)參與者希望終止連接，則將其與最終數(shù)據(jù)包(PADT)傳送給另一臺(tái)設(shè)備。
在建立連接并且存在點(diǎn)已發(fā)出會(huì)話ID之后，框架中的其他字段將起作用。首先，在此輸入會(huì)話ID。這允許識(shí)別所有后續(xù)數(shù)據(jù)包。接下來(lái)，指示最終有效載荷字段的長(zhǎng)度。這樣可以確保在傳輸過(guò)程中不會(huì)丟失任何信息。以下協(xié)議字段提供有關(guān)有效負(fù)載使用哪種協(xié)議(例如IPv4或IPv6)的信息。這三個(gè)字段的長(zhǎng)度均為兩個(gè)字節(jié)。該有效載荷字段終于包含用于傳輸?shù)膶?shí)際數(shù)據(jù)。該部分的長(zhǎng)度可以變化(盡管它是預(yù)先通信的)，并且可以得出PPPoE幀的結(jié)論。
PPPoE的優(yōu)點(diǎn)
以太網(wǎng)上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)與DSL的發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)的普遍普及緊密相關(guān)。先前的協(xié)議PPP是為ISDN等撥號(hào)線路設(shè)計(jì)的。以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)也通過(guò)DSL建立。結(jié)果，必須調(diào)整以前成功的舊協(xié)議。此外，以太網(wǎng)使多個(gè)設(shè)備可以共享同一連接以訪問(wèn)Internet。傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議也無(wú)法做到這一點(diǎn)。
在大多數(shù)情況下，路由器負(fù)責(zé)直接與互聯(lián)網(wǎng)提供商聯(lián)系，因此也建立了互聯(lián)網(wǎng)連接。但是，使用PPPoE，單個(gè)設(shè)備也可以與PoP通信。為此，需要在路由器中激活PPPoE直通。然后，路由器將直接允許設(shè)備的連接請(qǐng)求。然后，包括發(fā)現(xiàn)和會(huì)話階段的整個(gè)過(guò)程在PC(例如)和PoP之間進(jìn)行。
更重要的是，PPPoE還具有PPP所提供的好處：該協(xié)議使請(qǐng)求客戶(hù)端的訪問(wèn)授權(quán)相對(duì)容易。有多種方法可用于此目的-最簡(jiǎn)單的方法是通過(guò)密碼驗(yàn)證協(xié)議(PAP)請(qǐng)求的密碼。在這里，僅要求客戶(hù)提供一個(gè)秘密密碼。盡管此技術(shù)效果很好，但是它不再是完全安全的。這是因?yàn)槊艽a沒(méi)有經(jīng)過(guò)加密傳輸，因此可以被第三方讀取。
的挑戰(zhàn)握手認(rèn)證協(xié)議(CHAP)提供了更大的安全性。通過(guò)這種方法，可以交換密碼和特定值的加密組合。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)器知道密碼后，便可以再次解密該組合并檢查授權(quán)。認(rèn)證的第三種方法是可擴(kuò)展認(rèn)證協(xié)議(EAP)。這是一種提供不同身份驗(yàn)證選項(xiàng)的框架。
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