PPP协议及PPPOE协议
PPPoEPPTPL2TP全解
PPPoE的会话建立过程
PPPoE的会话建立过程包括发现和会话建立两个阶段。在发现阶段，客户端会发送一个广播包来寻找可用的接入服务器。接 入服务器收到广播包后，会回复一个应答包给客户端，告知客户端其可提供的服务类型和PPPoE的会话ID等信息。
优势
PPPoE协议的优势在于能够充分利用以太网的带宽优势，提供高速、稳定的网络连接。同时，PPPoE 协议具有良好的扩展性和兼容性，可以与现有的以太网设备和网络无缝集成。此外，PPPoE协议还可 以提供基于用户的计费和管理功能，提高了网络运营的效率和管理水平。
PPPoE的应用场景
• PPPoE协议广泛应用于宽带接入、 企业网络、酒店、学校等场景。 在这些场景中，PPPoE协议可以 实现高速、稳定的网络连接，提 供基于用户的计费和管理功能， 提高网络运营的效率和管理水平。 例如，在宽带接入场景中，运营 商可以利用PPPoE协议为用户提 供宽带上网服务，实现用户认证 和计费等功能；在企业网络场景 中，企业可以利用PPPoE协议实 现内部网络的互联互通和安全管 理。
在会话建立阶段，客户端会发送一个PPPoE会话请求包给接入服务器，请求建立数据链路连接。接入服务器收到请求包后， 会进行用户认证，如果认证通过，则回复一个会话确认包给客户端，建立PPPoE会话。
PPPoE的会话维护和终止过程
PPPoE的会话维护和终止过程包括会话状态维护和会话终止 两个阶段。在会话状态维护阶段，PPPoE会话处于活动状态 ，需要进行数据传输和链路维护等操作。如果链路出现故障 或需要断开连接时，会进入会话终止阶段。
特点
PPPoE具有简单、灵活的特点，适用于小型 网络和家庭环境。PPTPL2TP则提供了更强 大的安全性和可扩展性，适用于大型企业和 复杂的网络环境。
PPP & PPPOE协议培训
PPP：Point-to-Point Protocol 点到点协议
6
华为机密，未经许可不得扩散 文档密级：内部公开
PPP协议族
LCP：链路控制协议，用于建立、配置及测试数据链路。它允 许通信双方进行协商，以确定不同的选项，并完成PPP数据 链路的建立，拆除和监控。
• PAP/CHAP：密码验证协议/询问握手鉴权协议，网络安全方面 的验证协议族。
该报文中返回的值已经被更改，且当发端收到该报文后会重 新发送一个Config-Request报文，报文内容如下：
新的配置请求报文与老的配置请求的报文ID不一样。
文档密级：内部公开
14
华为机密，未经许可不得扩散
LCP Config-Request & Config-Reject
下划线所表示的配置参数选项为对端不可识别的。 当对端正确接收到了该报文后，发现类型域为0x02的配置参 数选项不识别，应该回应一个Config-Reject报文，报文内容 如下：
7E 标志 1B
PPP协议为了消除多协议数据包在点对点链路传输上发生歧 义，因此采用类似于以太网的定界帧格式来表示PPP封装的 起始点和结束点，PPP的帧格式看上去非常像ISO的HDLC标 准。 标志域：固定为7E。 地址域：固定为FF。 《－－想一想为什么？ 控制域：固定为03。 协议域：
LCP数据报文的封装格式
代码域
标识域
长度域
数据
1B
1B
2B
0x01 0x02 0x03 0x04
Configure-Request Configure-Ack Configure-Nak Configure-Reject Terminate-Request Terminate-Ack
PPPPPOE详解
PPPPPOE详解PPP协议是在串⾏线IP协议SLIP（Serial Line Internet Protocol）的基础上发展起来的。
由于SLIP协议具有只⽀持异步传输⽅式、⽆协商过程（尤其不能协商如双⽅IP地址等⽹络层属性）、只能承载IP⼀种⽹络层报⽂等缺陷，在发展过程中，逐步被PPP协议所替代。
PPP协议有如下优点：对物理层⽽⾔，PPP既⽀持同步链路⼜⽀持异步链路，⽽X.25、FR（Frame Relay）等数据链路层协议仅⽀持同步链路，SLIP仅⽀持异步链路。
PPP协议具有良好的扩展性，例如，当需要在以太⽹链路上承载PPP协议时，PPP可以扩展为PPPoE。
提供LCP（Link Control Protocol）协议，⽤于各种链路层参数的协商。
提供各种NCP（Network Control Protocol）协议（如IPCP、IPXCP），⽤于各⽹络层参数的协商，更好地⽀持了⽹络层协议。
提供认证协议CHAP（Challenge-Handshake Authentication Protocol）、PAP（Password Authentication Protocol），更好的保证了⽹络的安全性。
⽆重传机制，⽹络开销⼩，速度快。
Flag域Flag域标识⼀个物理帧的起始和结束，该字节为0x7E。
Address域Address域可以唯⼀标识对端。
PPP协议是被运⽤在点对点的链路上，因此，使⽤PPP协议互连的两个通信设备⽆须知道对⽅的数据链路层地址。
按照协议的规定将该字节填充为全1的⼴播地址，对于PPP协议来说，该字段⽆实际意义。
Control域该字段默认值为0x03，表明为⽆序号帧，PPP默认没有采⽤序列号和确认应答来实现可靠传输。
Address和Control域⼀起标识此报⽂为PPP报⽂，即PPP报⽂头为FF03。
Protocol域Protocol域可⽤来区分PPP数据帧中信息域所承载的数据包类型。
PPPoE协议工作原理
PPPoE协议工作原理PPPoE（Point-to-Point Protocol over Ethernet）是一种广泛应用于宽带接入网络中的协议，它允许用户通过以太网连接到互联网服务提供商（ISP）的网络。
本文将详细介绍PPPoE协议的工作原理。
一、PPP协议简介在了解PPPoE协议之前，我们首先需要了解PPP协议（Point-to-Point Protocol）。
PPP是一种数据链路层协议，常用于建立和维护两个节点之间的点对点连接。
它提供了可靠的数据传输、错误检测和纠正、身份验证等功能，被广泛应用于拨号连接和广域网中。
二、PPPoE协议概述PPPoE协议是在PPP协议的基础上发展而来，它允许通过以太网连接进行拨号上网。
PPPoE协议将PPP协议封装在以太网帧中，使得用户可以通过以太网接入ISP提供的宽带服务。
三、PPPoE会话的建立过程1. 客户端发起PPPoE会话请求用户的计算机通过以太网接口向ISP的PPPoE服务器发起会话请求。
请求中包含了用户的身份信息和认证方式等。
2. 服务器响应并进行认证ISP的PPPoE服务器接收到会话请求后，会进行身份验证，验证通过后会向客户端发送认证成功的响应。
3. PPP链路建立认证成功后，客户端和服务器之间建立PPP链路，开始进行数据传输。
此时，PPP协议提供了可靠的数据传输和错误检测等功能。
4. IP地址分配在PPP链路建立后，服务器会为客户端分配一个IP地址，以便客户端可以与互联网进行通信。
四、PPPoE协议的优势1. 灵活性：PPPoE协议可以通过以太网接入，使得用户可以使用常见的以太网设备进行宽带接入，无需额外的硬件设备。
2. 安全性：PPPoE协议支持身份验证，可以确保只有经过认证的用户才能接入ISP的网络，提高了网络的安全性。
3. 可靠性：PPPoE协议基于PPP协议，提供了可靠的数据传输和错误检测等功能，保证了数据的可靠性。
4. 易于管理：PPPoE协议支持会话的建立和断开，ISP可以方便地管理用户的接入和流量控制。
网络连接协议差异分析：PPOE与PPP
网络连接协议差异分析：PPOE与PPPPPOE（点对点协议over 以太网）和PPP（点对点协议）是两种常用的网络连接协议，它们在连接速度方面有一些差异。
以下从几个方面分析它们的区别：1.协议适应标准PPOE协议是为了适应以太网标准而产生的，因此它可以在标准的以太网网络上运行。
而PPP协议则是为了适应ATM（异步传输模式）标准而设计的，因此它通常在ATM网络上运行。
2.连接速度由于PPOE和PPP协议分别适应以太网和ATM标准，因此它们的连接速度也略有不同。
一般来说，以太网网络的连接速度要比ATM网络快，因此PPOE协议的连接速度也比PPP协议快。
3.协议目标PPOE协议的目标是解决广域网的modem接入技术面临的一些相互矛盾的目标。
它可以通过同一个用户前置接入设备连接远程的多个用户主机，同时提供类似拨号一样的接入控制、计费等功能。
而PPP协议的目标则是实现点对点的连接，没有类似的功能。
4.身份验证访问当PPOE和宽带调制解调器一起使用时，LAN用户可以获得高速数据网络的个人身份验证访问。
这是通过在PPOE协议中引入身份验证机制实现的。
而PPP协议也支持身份验证，但并不是在以太网上进行，而是在ATM网络上进行。
5.其他方面除了以上几个方面，PPOE和PPP协议在其他方面也存在一些差异。
例如，PPOE协议支持动态IP地址分配，而PPP协议则不支持。
此外，PPOE协议还具有更好的兼容性和扩展性，可以在更广泛的网络环境中应用。
总结综上所述，PPOE和PPP协议在连接速度方面存在差异，主要是因为它们适应的网络标准不同。
此外，它们在其他方面也存在一些差异，例如协议目标、身份验证访问等方面。
选择使用哪种协议取决于具体的应用场景和需求。
PPP协议的应用—PPPOE(ADSL业务)(精)
1、主机广播初始化包；
发现 阶段 Offer （ PADO ） Request（PADR） Confirmation （ PADS ） PPP 会话阶段
2、BRAS发送响应包； 3、主机发送单播会话请求包； 4、被选中的BRAS发送确认包。
会话
阶段
END（PADT）
1. PPPoE接入认证流程
NETWORKS
PPP协议要求进行通信的双方之间是点到点的关系，不适于广
播类型的以太网网络，于是就产生了PPPoE协议。
PPP主要为用户提供合法性验证和IP地址分配，使用简便
1. PPPoE封装格式
IP包
2字节 PPP header
IP
protocol
information padding PPP帧
PPP
ver type code
2、将用户身份信息
Radius Server 3、根据用户信息（口令等）
发往Radius Server
进行认证 Radius Client
分配IP地址、指定服务
4、给用户分配IP和带宽，开 始计费 5、用户上网结束，
BAS
1、PPPoE
DSLAM
停止计费 PPPoE控制报文 业务报文 Radius认证
通信技术专业教学资源库 南京信息职业技术学院
谢谢
主讲： 胡峰
通信技术专业教学资源库 南京信息职业技术学院
《中兴IP数据工程师 ZCNE认证》课程
PPP协议的应用 -PPPOE（ADSL业务）
主讲： 胡峰
目 录
01
02
PPPOE协议介绍 PPPOE工作流程 PPPOE拨号图例
03
1. PPPOE的产生背景（一）
PPP,PPPOE,PPTP,L2TP-各种VPN协议简介
PPP,PPPOE,PPTP,L2TP-VPN简介(之一)PPP协议概览2010-03-1715:54PPPPPP是一种数据链路层协议，遵循HDLC（高级数据链路控制协议）族的一般报文格式。
PPP是为了在点对点物理链路(例如RS232串口链路、电话ISDN线路等)上传输OSI模型中的网络层报文而设计的，它改进了之前的一个点对点协议–SLIP协议–只能同时运行一个网络协议、无容错控制、无授权等许多缺陷，PPP是现在最流行的点对点链路控制协议。
上图中PPP的flag字段恒为0×7f，地址(adress)字段恒为0xff，控制(control)字段恒为0×03.协议（protocol）字段表示PPP报文中封装的payload（data字段）的类型，如果为0×0021，则表示PPP封装的IP报文，0×002B表示IPX报文，0×0029表示AppleTalk报文，这几种都属于PPP的数据报文；如果为0×8021则表示PPP的LCP报文（用来协商连接），如果为0xC021则属于PPP的NCP报文（用来协商封装的三层协议），这些属于PPP的控制报文。
PPP协议状态机如下图所示：在上图的链接建立阶段（建立），PPP使用LCP报文来协商连接（一种发送配置请求，然后接收响应的简单“握手”过程，不做过多介绍，感兴趣可以去细读RFC1661），协商中双方获得当前点对点连接的状态配置等，之后的“鉴别”阶段使用哪种鉴别方式也在这个协商中确定下来。
鉴别阶段是可选的，如果链接协商阶段并没有设置鉴别方式，则将忽略本阶段直接进入“网络”阶段。
鉴别阶段使用链接协商阶段确定下来的鉴别方式来为连接授权，以起到保证点对点连接安全，防止非法终端接入点对点链路的功能。
常用的鉴别认证方式有CHAP和PAP方式。
CHAP方式的原理是由一端定期发起挑战“challenge”，收到“challenge”的一端将收到的“challenge”报文中的密钥使用之前双发协商好的一种算法加密后再把结果发回发起端，这种算法应该是结果唯一（不同输入必得到不同输出）且不可逆（由输出无法得到输入）的，发起端也使用该算法计算后验证结果是否正确来为对端授权认证。
HCIE之PPP及PPPoe
目录一、PPP (2)1.1 PPP基本概念 (2)1.2 PPP报文结构 (2)1.3 PPP建立过程 (3)1.4 LCP协商过程 (3)1.4.1 LCP协商参数 (3)1.4.2 LCP报文类型 (4)1.4.3 LCP协商成功时 (4)1.4.4 LCP协商不成功时 (5)1.4.5 LCP检测链路状态 (6)1.5 认证 (6)1.5.1 认证报文类型 (6)1.5.2 PAP认证 (6)1.5.3 CHAP认证 (7)1.6 NCP协商 (8)二、PPPoe (10)一、PPP1.1 PPP基本概念PPP也叫对点对链路协议，PPP包含了三个协议族，分别如下：1.LCP，主要用来建立、拆除和监控PPP数据链路。
LCP可以自动检测链路环境，如是否存在环路（魔术字），协商链路参数（MRU），如最大数据包长度，使用何种认证协议等等。
与其他数据链路层协议相比，PPP 协议的一个重要特点是可以提供认证功能，链路两端可以协商使用何种认证协议并实施认证过程，只有认证成功才会建立连接。
就比如我们现在的家庭拔号上网，很多都是基于PAP认证做认证的。
2.NCP，主要就是用来协商上层数据的格式，比如用于协商IP等。
3.认证，这个是可选参数，但是PPP魅力之处也是在认证这块了。
一个是PAP明文认证，一个是CHAP密文认证。
1.2 PPP报文结构还是看一下抓包内容情况，上面的图看得有点恶心：1.3 PPP建立过程如上图，一开始链路是dead，又或者说PPP拆除时。
1.当链路up之后，就会进入到establish建立过程，PPP在此阶段就开始协商参数了。
协商MRU、魔术字、认证等。
这也是LCP阶段，当这个阶段不成功，则回到dead状态，如果成功了，则进入到了认证阶段，当然，前提是有认证。
不然直接入到到NCP网络协商。
2.认证，在这个阶段是认证对端是否合法。
如果失败则入到到terminate拆除状态，如果成功了则就进入到NCP阶段了。
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文
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Page 17
LCP协议数据报文的种类
0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06
Configure-Request Configure-Ack Configure-Nak Configure-Reject Terminate-Request Terminate-Reply
掌握PPPoE协议的基本原理
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Page 2
内容提要
SLIP协议
PPP协议
PPPoE协议
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Page 3
SLIP协议的定义
0x05 0x06 0x07 0x08
Magic-Number Reserved Protocol-FieldCompression Address-And-Control-FieldCompression
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标志 地址 1B 1B
信息域
缺省1500B
校验 标志
2B 1B
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PPP数据帧所承载的几种常见的报文
0x0021 IP数据报文 校验
0xC021
LCP数据报文
校验
0x8021
NCP数据报文
校验
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SLIP协议的缺点（三）
路由器A SLIP链路 192.168.0.1/24 路由器B的互连IP是多少？ 192.168.0.2/24 路由器B
打个电话问问
我的地址是192.168.0.2/24，那 你的地址是多少？
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链路配置报文（一）
1
Config-Request
2
Config-Ack
一次交互
路由器A
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路由器B
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PPP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。
PPP有针对不同网络层的网络控制协议，如大家熟知的
IPCP, IPXCP。同样类似于SLIP协议，它也允许双方协商是否
对报文首部进行压缩。
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链路配置报文举例
假设点对点通信的一端发送了一个Config-Request报文，报文内容如下：
7E FF 03 C0 21 01 01 00 17 02 06 00 0A 00 00 05 06 00 0B 42 CB 07 02 08 02 0D 03 06 7E
从报文中可以看出这个配置请求报文包括5个配置参数选项。
验证阶段
可选，由配置决定
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LCP协议数据报文的格式
PPP封装格式
协议域
0xC021
信息域
LCP数据报 文的封装格 式
代码域标识域长度域
数据
LCP数据报文 中配置参数选 项的封装格式
类型域长度域
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PPP协议的三组件
多协议数据报的封装方式
PPP协议的链路控制协议LCP PPP协议的网络控制协议NCP
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Page 12
PPP的数据帧格式
7E
FF
03 控制 1B
7E 协议域
2B
IPX
AppleTalk
AppleTalk
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Page 5
SLIP协议的缺点（二）
4
1
2
3
重传
Hello
Noise
Heolo
有误
01010101111100011100 路由器A
01010101000100011100 路由器B
当对端正确接收到了该报文后，应该回应一个Config-Ack报文，报文内容 如下： 7E FF 03 C0 21 02 01 00 17 02 06 00 0A 00 00 05 06 00 0B 42 CB 07 02 08 02 0D 03 06 7E
该报文中唯一修改的内容就是代码域（02表示是Config-Ack报文），标识 域与原报文中的一样。
当对端正确接收到了该报文后，应该回应一个Config-Ack报文，报文内容 如下： 7E FF 03 C0 21 02 01 00 17 02 06 00 0A 00 00 05 06 00 0B 42 CB 07 02 08 02 0D 03 06 7E
该报文中唯一修改的内容就是代码域（02表示是Config-Ack报文），标识 域与原报文中的一样。
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链路配置报文（二）
1
Config-Request
2
Config-Nak
3
Config-Request
4
Config-Ack
路由器A
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链路配置报文举例
假设点对点通信的一端发送了一个Config-Request报文，报文内容如下：
7E FF 03 C0 21 01 01 00 17 02 06 00 0A 00 00 05 06 00 0B 42 CB 07 02 08 02 0D 03 06 7E
从报文中可以看出这个配置请求报文包括5个配置参数选项。
PPP协议与协议栈的对应关系
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
数据链路层
物理层
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PPP协议
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PPP协议的特点
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。
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内容提要
SLIP协议
PPP协议
PPPoE协议
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PPP协议简介
PPP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。
还要通过这么原始的方式来获知对方的IP地址
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小节
SLIP是一种仅能在点对点的链路上封装IP数据报的协议 SLIP的帧格式为
IP数据报 c0
SLIP不支持IP地址的协商
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链路配置报文举例
假设点对点通信的一端发送了一个Config-Request报文，报文内容如下：
7E FF 03 C0 21 01 01 00 17 02 06 00 0A 00 00 05 06 00 0B 42 CB 07 02 08 02 0D 03 06 7E
该数据报文中有下划线的配置参数选项的内容为对端不认可的。 当对端正确接收到了该报文后，发现类型域为0x02的配置参数选项可识别， 但该配置参数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参数选项内容，报文内容如下： 7E FF 03 C0 21 03 01 00 0A 02 06 00 0E 00 00 7E
二次交互（1）
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路由器B
链路配置报文举例
假设点对点通信的一端发送了一个Config-Request报文，报文内容如下：
7E FF 03 C0 21 01 01 00 17 02 06 00 0A 00 00 05 06 00 0B 42 CB 07 02 08 02 0D 03 06 7E 下划线所表示的配置参数选项为对端不可识别的。 当对端正确接收到了该报文后，发现类型域为0x02的配置参数选项不识 别，应该回应一个Config-Reject报文，报文内容如下： 7E FF 03 C0 21 04 01 00 0A 02 06 00 0A 00 00 7E 该报文如果被原发送端接收后，又会重新发送一个Config-Request报文， 报文内容如下： 7E FF 03 C0 21 01 04 00 11 05 06 00 0B 42 CB 07 02 08 02 0D 03 06 7E 这时我们能看到，类型域为02的配置选项在下一次的请求报文中被删除了。