PPP协议和PPPoE协议

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedInternal DP200001 PPP协议和PPPoE协议ISSUE 1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 2参考资料lVRP 3.3 操作手册的接口操作lVRP 5.1或VRP5.3 操作手册 接入分册的PPP、MP配置、PPPoE配置HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 3学习完此课程，您将会：掌握PPP协议的基本原理掌握LCP协议和NCP协议数据报文

2、的交换过程掌握PPPoE协议的基本原理 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 4第第2章章 PPPoE协议协议HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 5PPP协议简介lPPP协议的定义：PPP协议提供了一种标准的方式在点对点的链路上传输多种网络层协议的数据报。PPP协议与协议栈的对应关系协议与协议栈的对应关系物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层PPP协议协议HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved

3、Page 6PPP协议的特点l支持点到点的连接，不同于X.25、frame relay等数据链路层协议，具有CHAP、PAP验证协议，更好的保证了网络的安全性。lPPP的物理层既支持数据为8位和无奇偶校验的异步模式，还支持面向比特位的同步链接，如frame relay必须为同步电路。lPPP有针对不同网络层的网络控制协议，如IPCP, IPXCP。并且允许双方协商是否对报文首部进行压缩。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 7PPP协议的三组件lPPP协议的链路控制协议LCPlPPP协议的网络控制协议NCP lPPP的扩展协议

4、(如Multilink Protocol)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 8PPP的数据帧格式校验标志标志地址信息域控制协议域1B1B2B缺省1500B0 x7E0 xFF 0 x031B2B1B0 x7E1B=1Byte（字节）固定值HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 9PPP数据帧所承载的几种常见的报文l协议域为2个字节，用来指明信息域中承载的协议类型。校验IP数据报文0 x0021校验LCP数据报文0 xC021校验NCP数据报文0 x8021协

5、议域信息域HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 10PPP状态转移图链路不可用阶段链路建立阶段验证阶段网络层协议阶段链路终止阶段失败LCP报文可选，由配置决定LCP报文通过关闭HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 11LCP协议数据报文的格式信息域协议域标识域代码域长度域数据长度域类型域数据PPP封装格式LCP数据报文的封装格式LCP数据报文中配置选项的封装格式0 xC021HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights res

6、ervedPage 12LCP协议数据报文的分类l链路配置报文用来建立和配置一条链路，主要包括Configure-Request、Configure-Ack、Configure-Nak和Configure-Reject报文l链路终止报文用来终止一条链路，主要包括Terminate-Request和Terminate-Reply报文l链路维护报文用来管理和调试链路，主要包括Code-Reject、Protocol-Reject、Echo-Request、Echo-Reply和Discard-Request报文HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights rese

7、rvedPage 13链路配置报文举例l假设点对点通信的一端发送了一个Config-Request报文，该报文将携带多种配置选项，具体携带哪些配置选项视应用而定。l当对端正确接收到该报文后，如果接受该报文携带的所有配置选项，则回应一个Config-Ack报文。12Config-RequestConfig-Ack路由器路由器A A路由器路由器B BHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 14LCP报文中可以携带的配置选项配置参数类型配置参数类型内容内容注释注释0 x01Maximum-Receive-Unit可以接受的最大传输单元

8、0 x03Authentication-Protocol要求对端进行验证的协议0 x04Quality-Protocol传输质量监测协议0 x05Magic-Number魔术字0 x07Protocol-Field-Compression协议域字段压缩，两字节压缩为一个字节0 x08Address-And-Control-Field-Compression地址、控制字段压缩。在PPP协议中这两个字段值不变，可以省略之HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 15链路配置报文举例l假设点对点通信的一端发送了一个Config-Requ

9、est报文。l当对端正确接收到该报文后，如果发现某配置选项可识别，但该配置选项数据域的内容不认可，应发送一个Config-Nak报文且该报文中将携带希望的配置选项内容。l当发端收到该报文后会重新发送一个Config-Request报文，相应的配置选项将改为Config-Nak报文中所希望的配置选项内容。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 16链路配置报文举例12Config-RequestConfig-Nak路由器路由器A A路由器路由器B B34Config-RequestConfig-AckHUAWEI TECHNOLO

10、GIES CO., LTD.All rights reservedPage 17链路配置报文举例l假设点对点通信的一端发送了一个Config-Request报文。l当对端正确接收到该报文后，如果发现某配置选项不识别，应发送一个Config-Reject报文，且该报文中将携带该配置选项内容。l当发端收到该报文后会重新发送一个Config-Request报文，相应的配置选项将被删除。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 18链路配置报文举例12Config-RequestConfig-Reject路由器路由器A A路由器路由器B

11、B34Config-RequestConfig-AckHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 19Config-RejectConfig-RequestConfig-NakConfig-RequestConfig-AckConfig-Request链路配置报文举例12路由器路由器A A路由器路由器B B3456HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 20PAP认证（两次握手）l问题：如果路由器A作为验证方，而路由器B则作为被验证方，那么这个验证过程如何进行？用户名

12、用户名/ /密码密码接受接受/ /拒绝拒绝PPPPPP封装封装路由器路由器A A路由器路由器B B被验证方被验证方验证方验证方HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 21CHAP认证（三次握手）l问题：如果路由器A作为验证方，而路由器B则作为被验证方，那么这个验证过程如何进行？回应回应接受接受/ /拒绝拒绝PPPPPP封装封装路由器路由器A A路由器路由器B B被验证方被验证方验证方验证方挑战挑战HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 22NCP协议的分类lIPC

13、PlIPXCPlAppleTalkHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 23IPCP静态地址协商l点对点通信设备均设置了IP地址的情况我知道了我的IP地址是202.112.5.1路由器路由器B B路由器路由器A A202.112.5.1202.112.5.2我知道了我的IP地址是202.112.5.2HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 24IPCP动态地址协商l点对点通信的一方设置了IP地址，而另一方则通过协商从对端获取IP地址我知道了我的IP地址是0.0.

14、0.0路由器路由器B B路由器路由器A A没有配置IP地址202.112.5.2我知道了我的IP地址是202.112.5.2我的IP地址是202.112.5.1这个地址不合法，用202.112.5.1这个地址吧HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 25第第1章章 PPP协议协议HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 26PPPoE协议概述lPPP协议要求进行通信的双方之间是点到点的关系，不适于广播类型的以太网和另外一些多点访问类型的网络，于是就产生了PPPoE协

15、议(Point-to-Point Protocol over Ethernet)l它不仅为使用桥接以太网接入的用户提供了一种宽带接入手段，同时还能提供方便的接入控制和计费。每个接入用户均建立一个独一无二PPP的会话。会话建立之前必须知道远端访问集中设备的MAC地址，PPPoE协议可通过发现协议获取HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 27发现阶段lPPPoE协议分为发现阶段和PPP会话阶段。当主机希望开始一个PPPoE会话时，它首先要执行一个发现过程来识别对方的MAC地址，然后建立一个唯一的PPPoE会话。PPPoE协议发现机

16、制来解决这个问题，它是基于客户/服务器模型的。l由于以太网的广播特性，在这个过程中主机(客户)能发现所有的访问集中器(服务器)，并选择其中一个，根据所获信息在两者之间建立点对点的连接。当一个PPP会话被建立起来之后，就完成了PPPoE的整个发现阶段。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 28会话阶段lPPPoE的会话阶段开始后，主机和访问集中器之间就依据PPP协议传送PPP数据，进行PPP的各项协商和数据传输。在这一阶段传输的数据包中必须包含在发现阶段确定的会话标识并保持不变。l正常情况下，会话阶段的结束是由PPP协议控制完成

17、的，但在PPPoE中定义了一个PADT 包用来结束会话，主机或者访问集中器可以在PPP会话开始后的任何时候通过发送这个数据包来结束会话。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 29PPPoE的帧格式（一）l以太网帧格式帧类型域（帧类型域（2字节）字节）目的目的MAC地址地址（6字节）字节）源源MAC地址地址（6字节）字节）净荷载净荷载帧校验（帧校验（4字节）字节）以太网广播地址PPPoE发现阶段的以太网帧格式PPPoE会话阶段的以太网帧格式以太网单播地址主机以太网地址主机以太网地址0 x88630 x8864数据区数据区数据帧校

18、验数据帧校验HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 30PPPoE的帧格式（二）发现阶段承载一些标记会话阶段承载PPP数据报文版本 4b 类型 4b代码 8bit会话ID 16bit长度 16bit净载荷l跟在以太网帧类型域字段后面的就是PPPoE报文的具体内容HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 31PPPoE的帧格式（三）标记类型 16bit标记值标记长度 16bitl跟在PPPoE长度字段后面的就是各种标记，采用TLV编码方式标记类型标记类型含义含义标记类

19、型标记类型含义含义0 x0000 End-of-list0 x0105 Verdor-Specific0 x0101 Service-Name0 x0110 Relay-Session-ID0 x0102 AC-Name0 x0201 Service-Name-Error0 x0103 Host-Uniq0 x0202 AC-System-Error0 x0104 AC-Cookie0 x0203 Generic-ErrorHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 32PPPoE发现阶段数据报文分类lPADI(PPPoE发现初始报

20、文)lPADO(PPPoE发现提供报文)lPADR(PPPoE发现请求报文)lPADS(PPPoE发现会话确认报文)lPADT(PPPoE发现终止报文)0 x090 x070 x190 x650 xa7PPPoE报文的代码字段的值HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 33PADI报文l报文的目标MAC地址为广播地址，源地址为主机的以太网地址。ETHER_TYPE值为0 x8863，代码为0 x09，SESSION-ID为0 x0000。TAG_TYPE：有且仅有一个Service-Name，表明主机请求的服务。可以包含任何数量

21、的其他TAG_TYPE。以太网以太网HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 34PADO报文l报文的目标MAC地址为该主机的以太网地址。源地址为接入集中器的以太网地址。ETHER_TYPE值为0 x8863，代码为0 x07，SESSION-ID为0 x0000。TAG_TYPE：必须有一个含有接入集中器名字的AC-Name标记；必须有一个与收到的PADI相同的Service-Name标记。以太网以太网HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 35PADR报文l报文

22、的目标MAC地址为接入集中器的以太网地址，源地址为主机的以太网地址。ETHER_TYPE值为0 x8863，代码为0 x19，SESSION-ID为0 x0000。TAG_TYPE：必须有一个类型为Service-Name的标记向集中器指明请求的服务，可以有任意数量的其他标记。以太网以太网HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 36PADS报文l报文的目标MAC地址为该主机的以太网地址，源地址为接入集中器的以太网地址。ETHER_TYPE值为0 x8863，代码为0 x65，SESSION-ID为集中器指定的唯一标识一个PPPo

23、E会话的值。TAG_ TYPE：包含一个类型为Service-Name的标记，表明集中器提供给这个会话的服务，可以包含任意数量的其他标记。以太网以太网HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 37PADT报文l这个PPPoE报文可以在会话建立之后的任何时间由主机或接入集中器发出。目的MAC地址为单一的以太网地址。 ETHER_TYPE值为0 x8863，代码为0 xa7，SESSION-ID为要终止的会话的SESSION-ID。不要求有标记。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 38会话