以太网接入

以太网接入

1.1什么是以太网接入

​ IP技术发展的成熟使得语言、数据、视频和移动等应用的融合成为必然，统一通信已成为发展的趋势。以IP技术为核心进行网络改造并承载多种新型业务以提升竞争力，是固网运营商的发展方向。

​ 而以太网技术由于标准化程度高、应用广泛、带宽提供能力强、扩展性良好、技术成熟、设备性价比高、对IP支持良好，已成为城域网和接入网的发展趋势。

​ 以太网接入一般适用于园区或者住宅小区内用户的密集接入，以光纤和双绞线作为主要的传输介质，方便用户接入宽带的升级。当采用光纤时，结合相应的光传输技术，以太网也能支持较长距离的接入，因而也适用于对宽带和线路质量要求高、空间分布较为离散、距离较远的用户群的接入。

2 PPPOE原理

2.1 PPPoE的基本原理和应用方式

​ 在利用以太网技术进行宽带接入的应用中，如何对用户进行认证、授权和计费也是运营商需要考虑的首要问题之一。在以太网交换机上支持的一些认证手段主要基于以太网交换机上的物理端口，而且在部署上需要尽量靠近边缘，甚至需要在有意思管理范围之外的一些接入设备上进行部署，因此在部署和管理上都不太方便，具有一定的局限性。

​ RFC2516定义的PPPoE(Point-to-Point Protocol over Ethernet)技术可以说很好地解决了以太网接入应用中的用户认证问题。PPPoE协议采用C/S方式，它将包含用户认证信息的PPP报文封装在以太网帧中，在以太网上提供点对点连接的同时，也利用PPP协议的PAP和CHAP认证方式对用户进行认证。

​ PPPoE Client可以是用户侧的HG设备，也可以是连接到网络的PC。PPPoE Client将以太网帧(携带PPP帧)通过以太网传送到PPPoE Server上进行PPP认证。在实际应用中，PPPoE Server通常位于骨干网的边缘层带宽接入服务器，带宽接入服务器主要完成两方面功能。

(1)网络承载功能。负责终结用户的PPPoE连接，汇聚用户的流量功能。

(2)控制实现功能。与认证系统、计费系统和客户管理系统及服务策略控制系统配合，实现用户接入的认证、计费和管理功能。

PPPoE有两个明显的阶段：Discovery阶段和PPP Session阶段，具体如下。

(1)Discovery阶段。当一个主机想开始PPPoE进程时，它必须先识别接入端的以太网MAC地址，建立PPPoE的Session ID。这就是Discovery阶段的目的。

(2)Discovery阶段。当PPPoE进入Session阶段后，PPP报文就可以作为PPPoE帧的净荷封装在以太网帧内并发到对端。Session ID必须是Discovery阶段确定的ID，MAC地址必须是对端的MAC地址，PPP报文从Protocol ID开始。在Session阶段，主机或服务器任何一方都可发PADT报文通知对方结束本Session。

2.2 PPPoE的协商过程

(1)Discovery阶段：

第1步：PPPoE Client在以太网口上广播PADI报文，该报文以以太网帧的形式被ADSL Modem桥接到运营商的集中路由器上。

第2步：PPPoE Server在收到PADI之后，发送回PADO报文，其中包含了PPPoE Server的AC-Name信息和可以提供的服务信息，以供PPPoE Client进行选择。

第3步：PPPoE Client发送一个单播的PADR报文给选定的PPPoE Server，报文中包含服务信息。

第4步：PPPoE Server发回PADS报文，其中包含Session ID信息，完成Discovery阶段。

(2)PPP Session阶段

​ 在PPP Session阶段，PPPoE Client和PPPoE Server之间进行普通的LCP、NCP、IPCP协商来进行PPP验证和IP地址的分配