思科***之PPPoE基本原理与配置

大分部ISP（Internet服务提供商）在网络上使用PPPoE（Point to Point Over Ethernet，以太网上的点对点协议）来验证用户的计算机。大家在家里上网的时候会进行ADSL拨号连接，中小型公司的路由器进行ADSL连接，使用的都是PPPoE协议。今天为大家讲解一下PPPoE的基本原理、演示如何在思科路由器上配置服务器和客户端，以及在Windows操作系统上配置客户端。

PPPoE概述：

PPPoE是一个二层协议，用于把PPP的数据帧封装在以太网帧中。借助PPP的优势，可以很好地实现认证、会话检测、计费等，主要用于运营商及小区宽带。

PPPoE基本原理：

PPPoE分为控制层面和数据层面，控制层面就是如何建立PPPoE会话，如何进行用户的认证，而数据层面就是我们数据包的转发。PPPoE在控制层面分为两个阶段，第一阶段是Discovery（发现）阶段，第二阶段是会话建立阶段。

第一阶段：

发现阶段的主要目的就是寻找PPPoE服务器，此时的以太网类型是0x8863.此阶段分为4个步骤：

1.客户端（PC或路由器）广播一个PPPoE Active Discovery Initiantion（PADI）报文，源MAC地址是它自己的MAC地址，目标MAC地址是全F的广播MAC地址。

2.PPPoE服务器发送一个PPPoE Active Discovery Offer报文（PADO），描述它能提供哪些服务。目标MAC是客户端的MAC地址。

3.PPPoE客户端发送一个单播PPPoE Active Discovery Request报文（PADR）给PPPoE服务器。

4.PPPoE服务器发送一个单播PPPoE Acitve Discovery Session-confirm报文（PADS）给客户端。这是一个确认报文，会话建立完成。

当发现阶段完成后，PPPoE客户端和被选择的PPPoE服务器具有用来在以太网上建立PPP连接的信息。这时候开始PPP建立过程，包括LCP和NCP过程。

第二阶段：

第二阶段是PPPoE的会话阶段，以太网类型是0x8864，这一阶段会完成PPP的建立，在建立完成中最重要的是完成认证，基本上有两种认证协议，包括PAP和CHAP。

PPPoE的报文封装：

PPPoE报文（发现阶段）

PPPoE报文（会话阶段）

接下来在进行实验，

1. 路由器上配置PPPoE的服务器，把思科IOS的路由器做为PPPoE的服务器；

2. 使用Win7和XP内建的客户端进行拨号连接；

3. 使用思科路由器做为PPPoE的客户端进行拨号。

实验环境：

Cisco Router 

IOS Version：Version 12.4(15)T5

Device Type: Cisco 3660

 

Client:

1. Windows XP

2. Windows7 

3. Cisco Router 

以下实验均可以通过模拟器实现，博主均使用模拟器。在Vmware workstation上安装Windows XP和windows7操作系统，通过网卡桥接的方式与R2和R1相连。通过dynamips模拟器加载真实的36路由器的IOS来模拟思科路由器。大家只有多做实验才能更加深刻的理解和吃透技术。纸上得来终觉浅，觉知此事要躬行。

网络拓扑如下：

路由器基本配置如下：

R1(config)#int lo 0
R1(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.0
R1(config-if)#int f0/0
R1(config-if)#ip add 12.1.1.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no shut
R1(config-if)#router rip 
R1(config-router)#ver 2
R1(config-router)#no auto
R1(config-router)#net 1.0.0.0

R2(config)#int f0/0
R2(config-if)#ip add 12.1.1.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no shut
R2(config-if)#int lo 0
R2(config-if)#ip add 23.1.1.2 255.255.255.0
R2(config-if)#router rip 
R2(config-router)#ver 2
R2(config-router)#no auto
R2(config-router)#net 12.0.0.0
R2(config-router)#net 23.0.0.0

PPPoE Server配置：

R2(config)#int f1/0
R2(config-if)#no ip add
R2(config-if)#no shut
R2(config-if)#pppoe enable 
R2(config)#ip local pool ippool 23.1.1.100 23.1.1.200
R2(config)#bba-group pppoe global 
R2(config-bba-group)#virtual-template 1
R2(config-bba-group)#exit   
R2(config)#int virtual-template 1
R2(config-if)#ip unnumbered loopback 0
R2(config-if)#peer default ip address pool ippool
R2(config-if)#ppp authentication pap
R2(config-if)#exit
R2(config)#username user1 password cisco
R2(config)#username user2 password cisco

Win7客户端配置：

WinXP客户端配置：

路由器做为客户端配置：

不仅电脑可以拨号，如果家里或公司有多台电脑，就需要一台支持PPPoE客户端功能的路由器。一般的家用级别路由器设置比较简单，如tp-link等。思科属于企业级的路由器，通过命令行的方式配置相对复杂一点，以下介绍把思科路由器配置为PPPoE的客户端，并配置NAT，使内网用户可以上网。

PPPoE配置：

interface FastEthernet1/0
 no ip address
 pppoe enable
 pppoe-client dial-pool-number 1
nterface Dialer1
 ip address negotiated
 ip mtu 1492
 encapsulation ppp
 dialer pool 1
 ppp authentication pap callin
 ppp pap sent-username user1 password 0 cisco

路由配置：

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Dialer1

NAT配置：

interface Loopback0
 ip address 3.3.3.3 255.255.255.0
 ip nat inside
interface Dialer1
 ip nat outside
access-list 100 permit ip 3.3.3.0 0.0.0.255 any
ip nat inside source list 100 interface Dialer1 overload

测试：

按需拨号配置

今天宽带大部分都是包月包年了，如果是按小时计费的话，可能按需拨号就更为划算，就是当有流量的时候才会拨号，没有的时候就不会拨号，能省下不少银子。以下是在路由器上按需拨号的配置：

R3(config)#interface f1/0
R3(config-if)#no pppoe-client dial-pool-number 1
R3(config-if)#pppoe-client dial-pool-number 1 dial-on-demand

R3(config)#access-list 101 permit tcp any any eq 23
R3(config)#dialer-list 1 protocol ip list 101
R3(config)#interface dialer 1
R3(config-if)#dialer-group 1

读者可以进行测试，在没有telnet流量以前，是没有拨号的，在R3上telnet一个地址，触发流量后自动进行拨号。

附件：压缩包中为PPPoE报文，感兴趣的读者可以使用软件查看。