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第一章 PPPOE协议
1.1.1 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PPPOE SESSION_ID。发现阶段结束后，就进入标准的PPP会话阶段。
1.1.2 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。
IP PPP PPPOE Ethernet IP PPP PPPOE Ethernet 图1 以太网上的PPPOE协议栈
MPOA(1483) AAL5 SAR ATM 图2 AAL5上的PPPOE协议栈
1.1.3 PPPOE连接示意图
图3显示了典型的PPPOE的连接方式。
Bridge Host Access Concentrator
图3 典型的PPPOE的连接示意图
ATM/Ethernet
1.1.4 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PPPOE SESSION_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。
1.1.4.1 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PPPOE SESSION_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。
Host PADI PADO PADR PADS PPP Data PADT 图4 PPPOE通信流程
AC 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。
4。2 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。
1.2 负荷
拟态网帧格式如下：
DESTINATION_ADDR域包含了唯一的拟态网目标地址或拟态网广播地址0xffffffff。对于发现协议包，该域的值既可以是单播地址，也可以是广播地址。而对于PPP会话帧，该域必须是从发现过程中获得的对端的单播地址。 SOURCE_ADDR域必须包含源设备的拟态网MAC地址。
ETHER_TYPE既可以设置为0x8863，也可以设置为0x8864（PPP会话阶段）。
PPPOE的拟态网负荷如下：
VER 域（4比特），对RFC2516，必须设置为0x1； TYPE域（4比特），对RFC2516，必须设置为0x1； CODE域（8比特），PPPOE包类型； SESSION_ID域（16比特），网络顺序无符号的值。该值在给定的PPP会话中为常量，它与拟态网源地址、目的地址一起定义了一个PPP会话。0xffff被保留，不能使用；
LENGTH域（16比特），网络顺序，指明PPPOE负荷的长度。它不包括拟态网和PPPOE头的长度。
1.3 发现阶段
发现阶段分为四个阶段，当该过程完成时，两端都获得PPPOE的会话ID和对端的拟态网地址，两者结合定义了唯一的PPPOE会话。步骤如下：
主机广播初始化包；
一个或多个访问集中器发送Offer包； 主机发送单播会话请求包；
被选中的访问集中器发送确认包。
HOST Access Concentrator Initiation（PADI） Offer（PADO） Request（PADR） Confirmation（PADS） Access Concentrator Access Concentrator 当主机收到Confirmation包后，进入PPPOE会话阶段。而访问集中器在发送Confirmation包后进入PPPOE会话阶段。
所有发现帧的ETHER_TYPE域都设置为0x8863；
PPPOE负荷包括0或多个TAGs。一个TAG是一个TLV（Type-Length-Value）结构，定义如下：
TAG_TYPE域（16比特），网络顺序，TAG类型；