课程设计成绩评价表
成都信息工程学院
课程设计
课程名称：网络协议实践
设计题目：PPPoE协议数据包分析
班级：网络工程网络083班
学号：2008121093
姓名：白玉强
指导老师:刘云本提交日期：2011-12-17
摘要
网络协议的定义：为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。例如，网络中一个微机用户和一个大型主机的操作员进行通信，由于这两个数据终端所用字符集不同，因此操作员所输入的命令彼此不认识。为了能进行通信，规定每个终端都要将各自字符集中的字符先变换为标准字符集的字符后，才进入网络传送，到达目的终端之后，再变换为该终端字符集的字符。当然，对于不相容终端，除了需变换字符集字符外。其他特性，如显示格式、行长、行数、屏幕滚动方式等也需作相应的变换。
网络协议是网络上所有设备（网络服务器、计算机及交换机、路由器、防火墙等）之间通信规则的集合，它规定了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义。大多数网络都采用分层的体系结构，每一层都建立在它的下层之上，向它的上一层提供一定的服务，而把如何实现这一服务的细节对上一层加以屏蔽。
一台设备上的第n层与另一台设备上的第n层进行通信的规则就是第n层协议。
在网络的各层中存在着许多协议，接收方和发送方同层的协议必须一致，否则一方将无法识别另一方发出的信息。网络协议使网络上各种设备能够相互交换信息。常见的协议有：TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。
物理层：以太网·调制解调器·电力线通信(PLC)·SONET/SDH·G.709·光导纤维·同轴电缆·双绞线等
数据链路层：Wi-Fi(IEEE802.11)·WiMAX(IEEE
802.16)·ARP·RARP·ATM·DTM·令牌环·以太网·FDDI·帧中继·GPRS·EVDO·HSPA·HDLC·PPP·L2TP·PPTP·ISDN·STP等
网络层协议：IP(IPv4·IPv6)·ICMP·ICMPv6·IGMP·IS-IS·IPsec等
传输层协议：TCP·UDP·TLS·DCCP·SCTP·RSVP·OSPF等
关键词：协议TCP
目录
摘要 (2)
一、课题背景 (4)
1.1、任务介绍 (4)
1.2、达到目标 (4)
二、协议介绍 (4)
2.1、PPPoE协议简介 (4)
2.2、PPPoE协议详解 (5)
2.2.1、发现阶段 (6)
2.2.2、会话阶段 (7)
三、数据包分析 (10)
3.1、发现阶段数据包 (10)
3.2、会话阶段数据包 (15)
3.2.1、LCP协商阶段 (15)
3.2.2、认证阶段 (17)
3.2.3、IPPC协商阶段 (18)
四、结论 (21)
一、课题背景
1.1、任务介绍
老师给出PPPoE相关的数据包，学生对其进行详细分析，对整个过程进行解析，描述所用协议以及包的作用。
1.2、达到目标
通过本次的课程设计，应能对PPPoE协议整个过程有个清晰的认知，能掌握该协议的每个阶段的作用。还应能对此过程中产生的包进行详细分析，说出各个包的作用。
二、协议介绍
2.1、PPPoE协议简介
PPPoE是point-to-point protocol over ethernet的简称，可以使以太网的主机通过一个简单的桥接设备连到一个远端的接入集中器上。通过PPPoE协议，远端接入设备能够实现对每个接入用户的控制和计费。
与传统的接入方式相比，PPPoE具有较高的性能价格比，它在包括小区组网建设等一系列应用中被广泛采用，目前流行的宽带接入方式ADSL 就使用了PPPoE协议。
modem接入技术面临一些相互矛盾的目标，既要通过同一个用户前置
接入设备连接远程的多个用户主机，又要提供类似拨号一样的接入控制，计费等功能，而且要尽可能地减少用户的配置操作。PPPOE的目标就是解决以上问题。
2.2、PPPoE协议详解
建立一个以太网上点对点协议会话包括两个阶段：
(1).PPPoE发现（Discovery）阶段。在Discovery过程中用户主机以广播方式寻找可以连接的所有的接入集线器，并获得其以太网MAC地址。然后选择需要连接的主机并确定所要建立的PPP会话识别标号。
(2).PPPoE会话(Session)阶段。用户主机与接入集线器根据在发现阶段所协商的PPP会话连接参数进行PPP会话。
因此对应于这两种过程，以太网上点对点协议帧格式也包括两种类型：发现阶段的以太网帧中的类型字段为0x8863；PPP会话阶段的以太网帧中的类型字段为0x8864，它们均已得到IEEE的认可。PPPoE包中的版本(VER)字段和类型（TYPE）字段长度均为4比特，在当前版本PPPoE建议中这两个字段值都固定为0x1。代码（CODE）字段长度为8比特，根据两阶段中各种数据包的不同功能而值不同。版本标识号码（SESSION_ID）字段长度为16比特，在一个给定的PPP会话过程中它是固定不变的。值0xffffff为保留值。长度（LENGTH）字段为16比特长，指示PPPoE净荷长度。发现阶段PPPoE载荷可以为空或由多个标记（TAG）组成，每个标记都是TLV（类型-长度-值）的结构；PPP会话阶段PPPoE载荷为标准的点对点协议包。PPPoE帧格式如下图：
PPPOE报文数据域中的标记封装格式如下图：
标记的类型域为2个字节，下表列出了各种标记类型的含义：
2.2.1、发现阶段
一个典型的发现阶段共包括4个步骤：
(1)、主机发出PPPoE有效发现启动（PADI）包。以太网目的地址为广播地址0xffffffffffff，CODE字段为0x09，SESSION_ID为0x0000。PADI包必须至少包含一个服务名称类型的标签（标签类型字段为0x0101），向接入集线器提出所要求提供的服务。
(2)、接入集线器收到在服务范围内的PADI包后，发送PPPoE有效发现提供（PADO）包以响应请求。其CODE字段为0x07，SESSION_ID仍为0x0000。PADO包必须包含一个接入集线器名称类型的标签（标签类型字段为0x0102）以及一个或多个服务名称类型标签，表明可向主机提供的服务种类。
(3)、主机在可能收到的多个PADO包中选择一个合适的，然后向所选择的接入集线器发送PPPoE有效发现请求（PADR）包。其CODE字段为0x19，