一、PPPOE协议简介
1、Discovery阶段
此阶段用来建立连接&＃xff0c;当一个用户主机想开始一个PPPoE会话时&＃xff0c;首先必须进行发现阶段以识别PPPoE Server的以太网MAC地址&＃xff0c;并建立一个PPPoE会话标识&＃xff08;Session ID&＃xff09;。
图1-1 Discovery阶段的基本工作流程
如图1-1所示&＃xff0c; Discovery阶段由四个步骤组成&＃xff0c;下面将介绍它的基本工作流程。
- PADI&＃xff1a;如果要建立一条PPPoE连接&＃xff0c;首先PPPoE客户端就要以广播的方式发送一个PADI(PPPoE Active Discovery Initiation)数据包&＃xff0c;PADI数据包包括客户端请求的服务。
- PADO&＃xff1a;当PPPoE服务器收到一个PADI包之后&＃xff0c;它会判断自己是否能够提供服务&＃xff0c;如果能够提供服务的话&＃xff0c;就会向客户端发送PADO(PPPoE Active Discovery Offer)数据包来进行回应。PADO数据包包括PPPoE服务器名称和与PADI数据包中相同的服务名。如果PPPoE服务器不能为PADI提供服务&＃xff0c;则不允许用PADO数据包响应。
- PADR&＃xff1a;由于PADI是以广播的形式发送出去的&＃xff0c;PPPoE客户端可能收到不止一个PADO数据包&＃xff0c;它将审查所有接收到的PADO数据包并根据其中的服务器名或所提供的服务选择一个PPPoE服务器&＃xff0c;并向选中的服务器发送PADR&＃xff08;PPPoE Active Discovery Request&＃xff09;数据包。PADR数据包包括客户端所请求的服务。
- PADS&＃xff1a;当PPPoE服务器收到客户端发送的PADR包时&＃xff0c;它就准备开始一个PPPoE会话&＃xff0c;它为PPPoE会话创建一个唯一的PPPoE会话ID&＃xff0c;并向客户端发送PADS (PPPoE Active Discovery Session- confirmation)包作为响应。
当发现阶段正常结束后&＃xff0c;通信的两端都获得会话标识&＃xff08;Session ID&＃xff09;和对方的MAC地址&＃xff0c;它们一起唯一定义一个PPPoE会话。
2、PPP会话阶段
当PPPoE进入PPP会话阶段后&＃xff0c;客户端和服务器将进行标准的PPP协商&＃xff0c;PPP协商通过后&＃xff0c;数据通过PPP封装发送。PPP报文作为PPPoE帧的净荷被封装在以太网帧内&＃xff0c;发送到PPPoE链路的对端。Session ID必须是Discovery阶段确定的ID&＃xff0c;且在会话过程中保持不变&＃xff0c;MAC地址必须是对端的MAC地址。
Rp_pppoe与ppp实现pppoe协议的过程
二、rp-pppoe代码简释
1、首先&＃xff0c;我们会运行一个pppoe-server的程序&＃xff0c;该程序主要建立pppoe链路&＃xff0c;处理各种pppoe包。其中有以下代码&＃xff1a;
for (i &＃61; 0; i
interfaces[i].eh &＃61; Event_AddHandler(event_selector,
interfaces[i].sock,
EVENT_FLAG_READABLE,
InterfaceHandler,
&interfaces[i]);
#ifdef HAVE_L2TP
interfaces[i].session_sock &＃61; -1;
#endif
if (!interfaces[i].eh) {
rp_fatal("Event_AddHandler failed");
}
}
为每个物理接口绑定事件&＃xff0c;当有数据包到来时就执行InterfaceHandler函数&＃xff0c;该函数调用serverProcessPacket函数&＃xff0c;处理收到的各种pppoe相关的包。
switch(packet.code) {
case CODE_PADI:
processPADI(i, &packet, len);
break;
case CODE_PADR:
processPADR(i, &packet, len);
break;
case CODE_PADT:
/* Kill the child */
processPADT(i, &packet, len);
break;
case CODE_SESS:
/* Ignore SESS -- children will handle them */
break;
case CODE_PADO:
case CODE_PADS:
/* Ignore PADO and PADS totally */
break;
default:
/* Syslog an error */
break;
}
其中对PADR处理&＃xff0c;调用processPADR函数&＃xff0c;向客户端发回一个PADS后&＃xff0c;就调用PPPD:
sendPacket(NULL, sock, &pads, (int) (plen &＃43; HDR_SIZE));
startPPPD(cliSession);
rp-pppoe包中有个pppoe.c的文件,这个是pppoe的客户端&＃xff0c;这个pppoe.c分两个阶段处理&＃xff1a;discovery阶段和session阶段。Discovery阶段&＃xff0c;客户端的pppoe跟服务器的pppoe-server打交道(发送PADI&＃xff0c;接收PADO&＃xff0c;发送PADR&＃xff0c;接收PADS)&＃xff0c;让pppoe-server调用pppd建立ppp接口&＃xff1b;session阶段&＃xff0c;服务器在建立了ppp接口后&＃xff0c;pppd根据协议会调用pppoe&＃xff0c;生成一个服务器端的pppoe(根据判断&＃xff0c;直接跳过discovery阶段)&＃xff0c;跟远端的pppoe进行session阶段的通信。
Pppoe的main函数最后&＃xff0c;调用了session函数&＃xff0c;该函数实现session阶段数据的读写操作&＃xff1a;
session(&conn);
session函数调用两个读函数来进行数据的传输工作&＃xff1a;
asyncReadFromPPP&＃xff1a;从ppp接口读取数据,并发送到以太网
asyncReadFromEth&＃xff1a;从以太网读取数据&＃xff0c;并发送到ppp
ppp——客户端pppoe——以太网——服务器pppoe——ppp
Pppoe好像起到转发的作用&＃xff0c;其实际是打包与拆包。
Pppoe流程如下图&＃xff1a;
2、现在说下pppd的过程
首先说说pppd的相关读写原理
应用程序通过socket 接口发送TCP/IP数据包&＃xff0c;pppd在make_ppp_unit函数中 调用ioctrl(PPPIOCNEWUNIT)创建一个网络接口&＃xff08;如ppp0&＃xff09;&＃xff0c;内核中的PPP协议模块在处理PPPIOCNEWUNIT时&＃xff0c;调用 register_netdev向内核注册ppp的网络接口&＃xff0c;该网络接口的传输函数指向ppp_start_xmit。
当应用程序发送数据时&＃xff0c;内核根据IP 地址和路由表&＃xff0c;找到ppp网络接口&＃xff0c;然后调用ppp_start_xmit函数&＃xff0c;此时控制就转移到PPP协议处理模块了。ppp_start_xmit调 用函数ppp_xmit_process去发送队列中的所有数据包&＃xff0c;ppp_xmit_process又调用ppp_send_frame去发送单个数据 包&＃xff0c;ppp_send_frame根据设置&＃xff0c;调用压缩等扩展处理之后&＃xff0c;又经ppp_push调用pch->chan->ops-> start_xmit发送数据包。
pch ->chan->ops->start_xmit是具体的传输方式了&＃xff0c;比如说对于串口发送方式&＃xff0c;则是 ppp_async.c: ppp_asynctty_open中注册的ppp_async_send函数&＃xff0c;ppp_async_send经ppp_async_push函数调用 tty->driver->write把数据发送串口。
Ppp在调用tty时&＃xff0c;会根据协议&＃xff0c;调用其他协议脚本来进行封装&＃xff0c;pppd就是在这里调用pppoe&＃xff0c;让其产生服务器端的pppoe&＃xff0c;把ppp封装成pppoe包&＃xff0c;与客户端的pppoe进行session阶段的通信。
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