PPPoE介绍

PPPoE原理——定义

通过PPPOE，在一个共享的以太网上的多个主机，可以通过一个或多个简单的桥接入设备，与远程接入集中器进行多个PPP会话。使用这种模型，每个主机使用它自己的PPP协议栈，并且提供给用户一个熟悉的用户接口。接入控制、计费和服务类型能够基于每用户，而不是每站点来处理。PPPOE包含发现和PPP会话两个阶段，发现阶段是无状态的Client/Server模式，目的是获得PPPOE终结端的以太网MAC地址，并建立一个唯一的PPPOESESSION_ID。发现阶段结束后，就进入标准的PPP会话阶段。

PPPoE原理——协议基本框架

PPPOE协议参照RFC2516。PPPOE实现PPP帧在Ethernet上的适配，并提供Ethernet上的PPP连接。图1和图2分别是以太网上的PPPOE协议栈和AAL5上的PPPOE协议栈。

PPPOE连接示意图

图3显示了典型的PPPOE的连接方式

PPPoE原理——PPPOE通信流程

PPPOE有两个不同的阶段：发现阶段和PPP会话阶段。当一个主机想开始一个PPPOE会话，它必须首先进行发现阶段以识别对端的以太网MAC地址，并建立一个PPPOESESSION_ID。在发现阶段，基于网络的拓扑，主机可以发现多个接入集中器。发现阶段允许主机发现所有的接入集中器，然后选择一个。当发现阶段成功完成，主机和选择的接入集中器都有了他们在以太网上建立PPP连接的信息。直到PPP会话建立，发现阶段一直保持无状态的状态。一旦PPP会话建立，主机和接入集中器都必须为PPP虚接口分配资源。图4显示了PPPOE通信流程。

发现阶段

发现阶段有四个步骤，当此阶段完成，通信的两端都知道PPPOESESSION_ID和对端的以太网地址，他们一起唯一定义PPPOE会话。这些步骤包括：主机广播一个发起分组（PADI），一个或多个接入集中器发送给予分组（PADO），主机发送单播会话请求分组（PADR），选择的接入集中器发送一个确认分组（PADS）。当主机接收到确认分组，它可以开始进行PPP会话阶段。当接入集中器发送出确认分组，它可以开始进行PPP会话阶段。

当主机在指定的时间内没有接收到PADO，它应该重新发送它的PADI分组，并且加倍等待时间，这个过程会被重复期望的次数。如果主机正在等待接收PADS，应该使用具有主机重新发送PADR的相似超时机制。在重试指定的次数后，主机应该重新发送PADI分组。

PPPOE还有一个PADT分组，它可以在会话建立后的任何时候发送，来终止PPPOE会话。它可以由主机或者接入集中器发送。当接收到一个PADT，不再允许使用这个会话来发送PPP业务。在发送或接收PADT后，即使正常的PPP终止分组也不必发送。PPP对端应该使用PPP协议自身来终止PPPOE会话，但是当PPP不能使用时，可以使用PADT。

PPP会话阶段

一旦PPPOE会话开始，PPP数据就可以以任何其它的PPP封装形式发送。所有的以太网帧都是单播的。PPPOE会话的SESSION_ID一定不能改变，并且必须是发现阶段分配的值。

PPPoE原理——PPPOE的LCP配置选项

PPPoverEthernet（RFC2516）建议进行魔数选项协商，不建议进行协议域压缩选项（PFC）协商。实现中必须不请求进行任何下面的选项协商，并且必须拒绝这样选项协商的请求：FieldCheckSequence(FCS)Alternatives,Address-and-Control-Field-Compression(ACFC),Asynchronous-Control-Character-Map(ACCM)MRU必须不能大于1492。建议接入集中器偶尔向主机发送Echo_Request报文，来决定会话的状态。否则，如果主机没有发送Terminate_Request报文就终止了会话，接入集中器将会不能决定会话已经终止了。当LCP终止，主机和接入集中器必须停止使用这个PPPOE会话。如果主机希望开始另一个PPP会话，它必须返回到PPPOE的发现阶段。