PPP和PPPoE:从原理到实践的全面解析

PPP和PPPoE:从原理到实践的全面解析

引言

在广域网和宽带接入领域,​​PPP(点到点协议)​​和​​PPPoE(以太网上的PPP)​​是两项核心技术。本文将从协议原理、工作流程到实际配置,深入解析这两种技术的特点与应用场景。

一、PPP协议详解

PPP协议专为​​点对点通信​​设计,具有兼容性强、支持认证与动态IP分配,可移植性强等特点,广泛应用于串行链路(如拨号网络)。

1. PPP的三阶段工作流程

1)链路建立阶段(LCP协商)​​

协商最大传输单元(MRU,默认1500字节)确定是否启用认证及认证方式(PAP/CHAP)

2)​​认证阶段​​

​​PAP认证​​:明文传输用户名密码,配置简单但安全性低。

# 认证方配置

[Router]aaa

[Router-aaa]local-user user1 password cipher 123456

[Router-aaa]local-user user1 service-type ppp

[Router-Serial0/0/0]ppp authentication-mode pap

# 被认证方配置

[Client-Serial0/0/0]ppp pap local-user user1 password cipher 123456

CHAP认证​​:通过挑战摘要值验证,安全NA

# 认证方配置

[Router-Serial0/0/0]ppp authentication-mode chap

# 被认证方配置

[Client-Serial0/0/0]ppp chap user user1

[Client-Serial0/0/0]ppp chap password cipher 123456

3)​​网络层协商阶段(NCP)

NCP协议有多个协议组成,但是由于网络层协议普遍使用IP协议,这里的协议大都是IPCP协议,来协商IP地址,IP报文的压缩格式

注意:一旦认可了对方的IP地址,则会学习对方地址的主机路由

动态获取/分配IP示例:

动态分配IP示例:

# 服务端分配固定IP

[Router-Serial0/0/0]remote-address 192.168.1.1

# 客户端获取IP

[Client-Serial0/0/0]ip address ppp-negotiate

二、PPPoE协议解析

PPPoE将PPP协议扩展到以太网环境,常用于家庭宽带接入(如ADSL),通过虚拟链路实现用户认证与管理。

1. PPPoE的帧结构

字段说明DMA/SMAC目标/源MAC地址Eth-Type协议类型(0x8863/0x8864)PPPoE-Packet封装PPP帧

示意图:

2. PPPoE工作流程图

3. PPPoE的四步发现阶段

1)​​客户端广播请求(PADI)​​

客户端发送广播报文,寻找可用的PPPoE服务器。

​​2)服务端响应(PADO)​​

服务器回应可提供服务,携带唯一Session ID。

​​3)客户端确认(PADR)​​

客户端选择最优服务器并请求建立会话。

​​4)会话建立(PADS)​​

服务器确认会话,虚拟链路创建完成。

4. PPPoE终结

客户端或服务器发送​​PADT报文​​终止会话,释放Session ID。

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