PPPOE

生活百科 2023-01-25 16:55生活百科www.aizhengw.cn

PPPOE

PPPoE(英语Point-to-Point Protocol Over Ethernet),乙太网上的点对点协定,是将点对点协定(PPP)封装在乙太网(Ethernet)框架中的一种网路隧道协定。由于协定中集成PPP协定,所以实现出传统乙太网不能提供的身份验证、加密以及压缩等功能,也可用于缆线数据机(cable modem)和数字用户线路(DSL)等以乙太网协定向用户提供接入服务的协定体系。

基本介绍

  • 中文名基于乙太网的点对点通讯协定
  • 外文名Point to Point Protocol over Ethernet
  • 简称PPPoE
  • 适用ADSL等
  • 学科计算机
  • 领域计算机

简介

PPPoE(英语Point-to-Point Protocol Over Ethernet),乙太网上的点对点协定,是将点对点协定(PPP)封装在乙太网(Ethernet)框架中的一种网路隧道协定。由于协定中集成PPP协定,所以实现出传统乙太网不能提供的身份验证、加密以及压缩等功能,也可用于缆线数据机(cable modem)和数字用户线路(DSL)等以乙太网协定向用户提供接入服务的协定体系。
本质上,它是一个允许在乙太网广播域中的两个乙太网接口间创建点对点隧道的协定。
以Linux系统常用的pppd为例,支持PPP接口上面的IP、IPv6和IPX网路层协定。
它使用传统的基于PPP的软体来管理一个不是使用串列线路而是使用类似于乙太网的有向分组网路的连线。这种有登入和口令的标準连线,方便了接入供应商的记费。并且,连线的另一端仅当PPPoE连线接通时才分配IP位址,所以允许IP位址的动态复用。
PPPoE是由UUNET、Redback Networks和RouterWare所开发的。发表于RFC 2516说明中。

PPPoE的阶段

PPPoE分为两个阶段

PPPoE发现

由于传统的PPP连线是创建在串列链路或拨号时创建的ATM虚电路连线上的,所有的PPP帧都可以确保通过电缆到达对端。乙太网是多路访问的,每一个节点都可以相互访问。以太帧包含目的节点的物理地址(MAC地址),这使得该帧可以到达预期的目的节点。 ,为了在乙太网上创建连线而交换PPP控制报文之前,两个端点都必须知道对端的MAC地址,这样才可以在控制报文中携带MAC地址。PPPoE发现阶段做的就是这件事。除此之外,在此阶段还将创建一个会话ID,以供后面交换报文使用。

PPP会话

一旦连线的双方知道了对端的MAC地址,会话就创建了。

PPPoE发现阶段

儘管传统的PPP是点对点协定,由于多个主机可以通过一个单独的物理连线连线到一个服务提供者,PPPoE本身就是一个客户端-伺服器的关係。 发现过程包含四个步骤。主机作为客户端,ISP端的访问集中器作为伺服器。这四步在下面详述。一步第五步是关闭一个现存会话的方法。

客户端到伺服器

PADI为PPPoE Active Discovery Initiation的缩写。
如果一个用户想要使用DSL拨号连入Internet,那幺他的计算机必须在其ISP的网路服务提供点(POP)找到DSL访问集中器(DSL-AC)。在乙太网上通讯只能通过MAC地址。由于计算机不知道DSL-AC的MAC地址,于是就在乙太网上广播一个PADI报文。这个报文中包含传送者的MAC地址。
PADI报文可能被一个以上的DSL-AC接收。 只有可以提供“服务名称”(Service-Name)的DSL-AC设备才应该回复。

伺服器到客户端

PADO为PPPoE Active Discovery Offer的缩写。
一旦用户计算机传送了PADI报文,DSL-AC就会使用PADI中提供的MAC地址回复一个PADO报文。PADO报文中包含了DSL-AC的MAC地址、名称以及服务名。如果多于一个POP的DSL-AC回复了PADO报文,用户计算机就使用提供的名称和服务来从中选择一个。

客户端到伺服器

PADR为PPPoE Active Discovery Request的缩写。
当用户计算机收到一个来自DSL-AC的可接受的PADO报文后,就会传送一个PADR报文给DSL-AC,用来确认接受传送PADO报文的DSL-AC所提供的PPPoE连线。

伺服器到客户端

PADS为PPPoE Active Discovery Session-confirmation的缩写。
上面的PADR报文由DSL-AC的PADS报文进行确认,并在其中携带一个会话ID。用户计算机与此DSL-AC的连线现在就完整创建了。

任何一方

PADT为PPPoE Active Discovery Termination的缩写。
这个报文终结用户计算机与POP的的连线,可由用户计算机或DSL-AC任意一方传送。

使用时的缺点

  1. 使用Internet前,需先透过PPPoE进行拨接,而非计算机引导后立即上网。(引导后立即上网,详见DHCP,有些ISP有提供第1台PC自DHCP获取固定IP)
  2. 部分ISP会对PPPoE的连线用户採取定时断线,以节省营运成本及IP位址的占用,故对于需长时间挂网的用户较不利。但也有部分ISP为提供用户选择PPPoE可发配非固定IP或固定IP的服务。
  3. 目前Windows XP之后的Windows,Mac OS X、Linux等作业系统等皆已内置PPPoE的拨接功能,更早期的作业系统需另行安装PPPoE的拨接程式,如Enternet 300、RAS PPPoE等。

故障分析

(1)645故障描述拨号适配器未装
这种情况主要针对Windows ME和Windows98而言,解决办法是在Windows98下添加拨号适配器组件即可。对Windows ME而言,因为它没有直接添加拨号适配器的选项,所以必须在控制台中先删除拨号网路组件,再添加拨号网路组件,完成适配器的添加。
(2)691/629故障描述不能通过验证
可能的原因是用户的账户或者密码输入错误,或用户的账户余额不足,用户在使用时未正常退出而造成用户账号驻留,可等待几分钟或重新启动后再拨号。
(3)630故障描述无法拨号,没有合适的网卡和驱动
可能的原因是网卡未安装好、网卡驱动不正常或网卡损坏。检查网卡是否工作正常或更新网卡驱动。
(4)633故障描述数据机(或其它连线设备)已在使用,或没有正确配置。
如果是拨号网路连线,则网路连线试图使用的COM连线埠正在被其他活动网路连线或其他进程(例如,诸如传真程式之类的电话线路监视程式)使用。退出阻止使用COM连线埠的应用程式。
如果是虚拟专用网路(VPN),则不能打开网路连线试图使用的VPN设备。这需要您的系统管理员才能解决。
如果这是宽频连线,则无法打开网路连线尝试使用的宽频设备。确保要求硬体(电缆数据机)运行正常。有关所需硬体的详细信息需要您的宽频服务提供商来解答。
(5)720故障描述不支持PPPoE连线
它是Windows 2000特有的故障,建议重新启动后再进行连线,如仍不能排除故障,建议重灌系统。
(6)697故障描述网卡禁用
只要在设备管理中重新启用网卡即可。
(7)769故障描述拨号时报769错误
在Windows XP系统中网卡被禁用、系统检测不到网卡或者拨号软体故障,有时会报769错误。重新启用网卡、检查网卡工作是否正常或重装拨号软体即可解决。
(8)678(651)故障描述无法建立连线
远程计算机没有回响,windows xp 错误代码为678,windows 7错误代码为651,造成此故障的原因是基础线路问题,或者您的网际网路服务提供商设备问题。

发展前景

PPPoE是从窄带技术演化而来,PPP最早就是专门为电话线上网而设计的,当宽频普及后,为了兼容以前的电话线用户习惯,故在宽频网路中继承了PPP技术。PPPoE是一种过渡技术,目前已经基本处于淘汰阶段。原因如下
1、PPPoE是一种2层链路技术,正常下无法穿透三层交换机,若要在三层交换机传输,就必须做trunk,即把三层当作二层交换机使用。这导致不能充分发挥三层交换机的潜能,三层交换机的很多高级功能都无法使用,从而浪费了宝贵的网路设备资源。也给整体网路规划造成了一定的複杂性。如果一开始採用了PPPoE认证,那幺以后想要使用三层交换机网路规划功能,调整整体网路,那幺将是一个巨大的工作量。
2、宽频使用PPPoE方式,将造成不必要的频宽损耗,而且上网速度比正常宽频速度要慢一个级别。原因是採用PPPoE比正常宽频包,多了2个协定层,一个是PPPoE协定层,另一个就是PPP协定层,这几个协定层头会增加到正常数据包头部里,在传输数据过程中,多出了不少额外数据,拨号握手过程也比正常多了好几个步骤。具体协定层数据结构见如图一
3、2004年开始,ARP攻击在网路流行时,PPPoE由于自身与ARP无关的特点,使其具有天然免疫优势,所以,当时很多场合对PPPoE有较高的需求。
但经过近10年网路发展,随着各种安全软体普及,如360、电脑管家、以及各种防毒软体等都早已具有防止ARP攻击功能。,ARP攻击已经彻底消失殆尽。PPPoE的各种缺点已经越来越不适应宽频网路的发展。
4、PPPoE客户端一般都会採用作业系统自带的PPPoE,但设定比较麻烦,有很多步骤,普通家庭用户若不熟悉,大多数根本搞不定,此时维护人员必须挨家挨户进行上门设定,这给网路维护带来了很大工作量。非常不利宽频网路用户的发展和运营,将经常接到用户关于PPPoE的使用投诉。
5、PPPoE的效率比较低,从PPPoE协定模型可以看出,BAS汇聚了用户的所有数据流,它必须将每一个PPPoE包都拆开检查处理,这在很大程度上是沿袭了传统的PPP处理的方式,一旦用户很多,数据包数量很大,解封装速度就需要很快,BAS很大的精力花在检测用户的数据包上,容易形成接入的“瓶颈”。
6、PPPoE由于採用了二层链路方式,所以在防止ARP三层包攻击方式具有很大安全性,但PPPoE自身却存在着协定不安全性,因为PPPoE认证是採用广播方式,在网段内只要装个网路嗅探器,都能截获到PPPoE包,并能做任意修改重定向。关于PPPoE安全漏洞详细描述见参考资料《PPPoE验证缺陷所带来的危害》
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