你知道你的PC是如何拨号上网的吗
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发布时间：2022-04-26 15:02:00
随着互联网的发展，家家户户都装上了宽带，运营商装机人员到你家装个光猫，再从光猫拉根光纤（以前是电话线）到小区的分光器上从而连接到运营商的城域网中，光猫下可以接路由器或者PC机进行PPPoE拨号，输入用户名、密码认证成功后就可以正常上网了。
1、为什么会出现PPPOE拨号技术,解决了什么问题？
从用户的角度来讲：用户需要接入到运营商的网络，实现和互联网中的其他主机或者服务器通信，其实简单的以太网就可以解决用户的接入问题。但是从运营商的角度来看：运营商希望通过同一台接入设备来连接远程的多个主机，同时接入设备能够提供访问控制和计费功能。通过单纯的以太网技术接入不能够去区分出每一个用户，更准确的说不能够对用户提供良好的访问控制和计费功能。
2、什么是PPPOE拨号技术？
百度百科的定义：PPPoE（英语：Point-to-Point Protocol Over Ethernet），以太网上的点对点协议，是将点对点协议（PPP）封装在以太网（Ethernet）框架中的一种网络隧道协议。由于协议中集成PPP协议，所以实现出传统以太网不能提供的身份验证、加密以及压缩等功能。
通俗的讲：PPPoE协议通过在以太网上提供点到点的连接，建立PPP会话，使得以太网中的主机能够连接到远端的宽带接入服务器上，并运用PPP协议对接入的每个主机进行控制。
通常我们上网都是需要通过PPPOE拨号上网，虽然现在我们上网似乎用不到，但是其实在路由器或者光猫端还是需要进行PPPOE拨号来连接网络的。我们通过运营商给我们一个指定的账号名称和密码，如果没有路由器，我们需要自己使用电脑中“宽带连接”进行拨号实现上网，如果使用路由器，会在首次配置的时候选择PPPOE方式然后填写宽带用户名和密码，让路由器自动拨号实现上网。
总的来说：只要你宽带是用到账号和密码的，都是PPPoE拨号上网方式。(那么除了PPPOE拨号上网是不是还有其他上网技术呢？答案当然是有，不过本章就不讲了。）
3、PPPOE拨号技术的优点
PPPoE具有如下优点：
（1）适用范围广（家庭宽带基本上都是使用这个，除非你是土豪，直接拉个专线）；
（2）安全性高（PPP点对点通信）；
（3）计费方便；
4、DSL技术
数字用户线路DSL(Digital Subscriber Line)是一种利用现有电话网络实现数据通信的宽带技术，人们通常把所有的DSL技术统称为xDSL，x代表不同种类的数字用户线路技术。
目前比较流行的宽带接入方式为ADSL，ADSL是非对称DSL技术，简单理解就是，上传和下载速率不对等，比如下载速度能够达到12M，上传速度只能达到1M。
经过多年的发展，已经历经三代，从最初的ADSL到后来改进的ADSL2再到如今的ADSL2+，下线速度现在最高可以到达24M了。DSL技术使用的是PPPoE（PPP over Ethernet）协议。
使用DSL接入网络时，用户侧会安装调制解调器，然后通过现有的电话线与数字用户线路接入复用器（DSLAM）相连。DSLAM是各种DSL系统的局端设备，属于最后一公里接入设备。然后，DSLAM通过高速ATM网络或者以太网将用户的数据流量转发给宽带远程接入服务器（BRAS）。BRAS是面向宽带网络应用的接入网关，位于骨干网的边缘层。
到用户家中具体接入方法是，从宽带运营商接过一根电话线，到室内的调制解调器（俗称：猫）上，可以接电话线，也可以接网线，网线可以接到路由器，再分配到各个网络设备上。
ADSL猫的作用：将电话线中的模拟信号和网线中的数字信号相互转换，ADSL使用了一种叫频分复用技术，能够使得电话数据，上传数据和下载数据三者之间不冲突不干扰，这样能够大大提高利用效率。
5、光纤入户
光纤入户（FTTP）指的是采用光纤作为传输载体，以光脉冲的形式来传输信号，具有传输速度快、成本低、质量轻、抗干扰性强等优点。采用的设备一端部署在运营商机房叫光线路终端，另一端在用户家中叫光网络单元，光猫就是光网络单元的一种。
一条光纤入户可以提供多个电话或者宽带账户，ADSL会有传输速度上限，而光纤没有上限，在未来会有更高速的传输来支持不断发展的网络技术。
简单来说，ADSL和光纤连接方式分别为：
方式一：ADSL——电话线入户——连接ADSL猫端口——ADSL猫接出网线到用户内网。
方式二：光纤入户——光纤接到光猫——光猫端口接出网线到用户内网。
6、PPPOE报文格式
PPPoE报文是使用Ethernet格式进行封装的，Ethernet中各字段解释如下：
DMAC：表示目的设备的MAC地址，通常为以太网单播目的地址或者以太网广播地址（0xFFFFFFFF）。
SMAC：表示源设备的以太网MAC地址。
Type：表示协议类型字段，当值为0x8863时表示承载的是PPPoE发现阶段的报文。当值为0x8864时表示承载的是PPPoE会话阶段的报文。
7、PPPoE字段中的各个字段解释如下：
VER：表示PPPoE版本号，值为0x01。
Type：表示类型，值为0x01。
Code：表示PPPoE报文类型，不同取值标识不同的PPPoE报文类型。
PPPoE会话ID：与以太网SMAC和DMAC一起定义了一个PPPoE会话。
Length：表示PPPoE报文的Payload长度，不包括以太网头部和PPPoE头部的长度。
8、PPPOE工作原理：
PPPoE可分为三个阶段，即发现阶段、会话阶段和会话终结阶段。
9、Discovery阶段：
PPPoE Client广播发送一个PADI( PPPoE Active Discovery Initial)报文,在此报文中包含PPPoEClient想要得到的服务类型信息。在PADI报文中，目的MAC地址是一个广播地址，Code字段为0x09，Session ID字段为0x0000。所有的 PPPoE Server收到PADI报文之后,将其中请求的服务与自己能够提供的服务进行比较,如果可以提供,则单播回复一个PADO( PPPoE Active Discovery Offer)报文。
在PADO报文中，目的地址是发送PADI报文的客户端MAC地址，Code字段为0x07，Session ID字段为0x0000。根据网络的拓扑结构, PPPoE Client可能收到多个 PPPoE Server发送的PADO报文, PPPoE Client选择最先收到的PADO报文对应的 PPPoE Server作为自己的 PPPoE Server,并单播发送一个PADR( PPPoEActive Discovery Request)报文。在PADR报文中，目的地址是选中的服务器的MAC地址，Code字段为0x19，Session ID字段为0x0000。
PPPoE Server产生一个唯的会话ID( Session ID),标识和 PPPoE Client的这个会话,通过发送个PADS( PPPoE Active Discovery Session- confirmation)报文把会话ID发送给 PPPoE Client。PADS报文中，目的地址是PPPoE客户端的MAC地址，Code字段为0x65，Session ID字段是PPPoE服务器为本PPPoE会话产生的Session ID。会话建立成功之后通信双方都会知道PPPoE的 Session_ID以及对方的以太网地址,它们共同确定了唯一的 PPPOE Session。
10、Session阶段：
PPPoE Session阶段可划分为两部分,一是PPP协商阶段,二是PPP数据传输阶段。
PPPoE Session上的PPP协商和普通的PPP协商方式一致,分为LCP、认证、NCP3个阶段。
阶段一：LCP阶段主要完成建立、配置和检测数据链路连接。
阶段二：LCP协商成功后,开始进行认证,认证协议类型由LCP协商结果(CHAP或者PAP)决定。
阶段三：认证成功后,PPP进入NCP阶段。NCP是一个协议族,用于配置不同的网络层协议,常用的是IP控制协议(IPCP),它主要负责协商用户的IP地址和DNS服务器地址。
PPPoE Session的PP协商成功后,就可以承载PPP数据报文。在 PPPoE Session阶段所有的以太网数据包都是单播发送的。
11、Terminate阶段：
PPP通信双方可以使用PPP协议自身来结束 PPPoE会话,当无法使用PPP协议结束会话时可以使用PADT( PPPoE Active Discovery Terminate)报文。进入 PPPoE Session阶段后, PPPoE Client和 PPPoE Server都可以通过发送PADT报文的方式来结束PPPoE连接。PADT数据包可以在会话建立以后的任意时刻单播发送。在发送或接收PADT后,就不允许再使用该会话发送PPP流量了。
12、PPPoE协议报文总结
PADI（PPPoE Active Discovery Initiation）报文：用户主机发起的PPPoE服务器探测报文，目的MAC地址为广播地址。
PADO（PPPoE Active Discovery Offer）报文：PPPoE服务器收到PADI报文之后的回应报文，目的MAC地址为客户端主机的MAC地址。
PADR（PPPoE Active Discovery Request）报文：用户主机收到PPPoE服务器回应的PADO报文后，单播发起的请求报文，目的地址为此用户选定的那个PPPoE服务器的MAC地址。
PADS（PPPoE Active Discovery Session Configuration）报文：PPPoE服务器分配一个唯一的会话进程ID,并通过PADS报文发送给主机。
PADT（PPPoE Active Discovery Terminate）报文：当用户或者服务器需要终止会话时,可以发送这种PADT报文。
