PPP協(xié)議和PPPoE協(xié)議、radius協(xié)議參考資料VRP3.3操作手冊的《接口操作》VRP5.1或VRP5.3操作手冊接入分冊的《PPP、MP配置》、《PPPoE配置》Page2學習完此課程，您將會：掌握PPP協(xié)議的基本原理掌握LCP協(xié)議和NCP協(xié)議數(shù)據(jù)報文的交換過程掌握PPPoE協(xié)議的基本原理掌握radius協(xié)議Page3目標Page4第1章PPP協(xié)議第2章PPPoE協(xié)議第3章radius協(xié)議內(nèi)容介紹PPP協(xié)議簡介PPP協(xié)議的定義：PPP協(xié)議提供了一種標準的方式在點對點的鏈路上傳輸多種網(wǎng)絡層協(xié)議的數(shù)據(jù)報。Page5PPP協(xié)議與協(xié)議棧的對應關系物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層傳輸層會話層表示層應用層PPP協(xié)議PPP協(xié)議的特點支持點到點的連接，不同于X.25、framerelay等數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，具有CHAP、PAP驗證協(xié)議，更好的保證了網(wǎng)絡的安全性。PPP的物理層既支持數(shù)據(jù)為8位和無奇偶校驗的異步模式，還支持面向比特位的同步鏈接，如framerelay必須為同步電路。PPP有針對不同網(wǎng)絡層的網(wǎng)絡控制協(xié)議，如IPCP,IPXCP。并且允許雙方協(xié)商是否對報文首部進行壓縮。Page6PPP協(xié)議的三組件PPP協(xié)議的鏈路控制協(xié)議LCPPPP協(xié)議的網(wǎng)絡控制協(xié)議NCPPPP的擴展協(xié)議(如MultilinkProtocol)Page7PPP的數(shù)據(jù)幀格式Page8校驗標志標志地址信息域控制協(xié)議域1B1B2B缺省1500B0x7E0xFF0x031B2B1B0x7E1B=1Byte（字節(jié)）固定值PPP數(shù)據(jù)幀所承載的幾種常見的報文協(xié)議域為2個字節(jié)，用來指明信息域中承載的協(xié)議類型。Page9校驗IP數(shù)據(jù)報文0x0021校驗LCP數(shù)據(jù)報文0xC021校驗NCP數(shù)據(jù)報文0x8021協(xié)議域信息域PPP狀態(tài)轉移圖Page10鏈路不可用階段鏈路建立階段驗證階段網(wǎng)絡層協(xié)議階段鏈路終止階段失敗LCP報文可選，由配置決定LCP報文通過關閉LCP協(xié)議數(shù)據(jù)報文的格式Page11信息域協(xié)議域標識域代碼域長度域數(shù)據(jù)長度域類型域數(shù)據(jù)PPP封裝格式LCP數(shù)據(jù)報文的封裝格式LCP數(shù)據(jù)報文中配置選項的封裝格式0xC021LCP協(xié)議數(shù)據(jù)報文的分類鏈路配置報文用來建立和配置一條鏈路，主要包括Configure-Request、Configure-Ack、Configure-Nak和Configure-Reject報文鏈路終止報文用來終止一條鏈路，主要包括Terminate-Request和Terminate-Reply報文鏈路維護報文用來管理和調(diào)試鏈路，主要包括Code-Reject、Protocol-Reject、Echo-Request、Echo-Reply和Discard-Request報文Page12鏈路配置報文舉例假設點對點通信的一端發(fā)送了一個Config-Request報文，該報文將攜帶多種配置選項，具體攜帶哪些配置選項視應用而定。當對端正確接收到該報文后，如果接受該報文攜帶的所有配置選項，則回應一個Config-Ack報文。Page13一次交互12Config-RequestConfig-Ack路由器A路由器BLCP報文中可以攜帶的配置選項配置參數(shù)類型內(nèi)容注釋0x01Maximum-Receive-Unit可以接受的最大傳輸單元0x03Authentication-Protocol要求對端進行驗證的協(xié)議0x04Quality-Protocol傳輸質量監(jiān)測協(xié)議0x05Magic-Number魔術字0x07Protocol-Field-Compression協(xié)議域字段壓縮，兩字節(jié)壓縮為一個字節(jié)0x08Address-And-Control-Field-Compression地址、控制字段壓縮。在PPP協(xié)議中這兩個字段值不變，可以省略之Page14鏈路配置報文舉例假設點對點通信的一端發(fā)送了一個Config-Request報文。當對端正確接收到該報文后，如果發(fā)現(xiàn)某配置選項可識別，但該配置選項數(shù)據(jù)域的內(nèi)容不認可，應發(fā)送一個Config-Nak報文且該報文中將攜帶希望的配置選項內(nèi)容。當發(fā)端收到該報文后會重新發(fā)送一個Config-Request報文，相應的配置選項將改為Config-Nak報文中所希望的配置選項內(nèi)容。Page15兩次交互，Nak情況鏈路配置報文舉例Page16兩次交互，Nak情況12Config-RequestConfig-Nak路由器A路由器B34Config-RequestConfig-Ack鏈路配置報文舉例假設點對點通信的一端發(fā)送了一個Config-Request報文。當對端正確接收到該報文后，如果發(fā)現(xiàn)某配置選項不識別，應發(fā)送一個Config-Reject報文，且該報文中將攜帶該配置選項內(nèi)容。當發(fā)端收到該報文后會重新發(fā)送一個Config-Request報文，相應的配置選項將被刪除。Page17兩次交互，Reject情況鏈路配置報文舉例Page18兩次交互，Reject情況12Config-RequestConfig-Reject路由器A路由器B34Config-RequestConfig-Ack鏈路配置報文舉例Page19Config-RejectConfig-RequestConfig-NakConfig-RequestConfig-AckConfig-Request多次交互12路由器A路由器B3456PAP認證（兩次握手）問題：如果路由器A作為驗證方，而路由器B則作為被驗證方，那么這個驗證過程如何進行？Page20用戶名/密碼接受/拒絕PPP封裝路由器A路由器B被驗證方驗證方CHAP認證（三次握手）問題：如果路由器A作為驗證方，而路由器B則作為被驗證方，那么這個驗證過程如何進行？Page21回應接受/拒絕PPP封裝路由器A路由器B被驗證方驗證方挑戰(zhàn)NCP協(xié)議的分類IPCPIPXCPAppleTalkPage22IPCP靜態(tài)地址協(xié)商點對點通信設備均設置了IP地址的情況Page23我知道了我的IP地址是202.112.5.1路由器B路由器A202.112.5.1202.112.5.2我知道了我的IP地址是202.112.5.2IPCP動態(tài)地址協(xié)商點對點通信的一方設置了IP地址，而另一方則通過協(xié)商從對端獲取IP地址Page24我知道了我的IP地址是0.0.0.0路由器B路由器A沒有配置IP地址202.112.5.2我知道了我的IP地址是202.112.5.2我的IP地址是202.112.5.1這個地址不合法，用202.112.5.1這個地址吧Page25第1章PPP協(xié)議第2章PPPoE協(xié)議第3章radius協(xié)議內(nèi)容介紹PPPoE協(xié)議概述PPP協(xié)議要求進行通信的雙方之間是點到點的關系，不適于廣播類型的以太網(wǎng)和另外一些多點訪問類型的網(wǎng)絡，于是就產(chǎn)生了PPPoE協(xié)議(Point-to-PointProtocoloverEthernet)它不僅為使用橋接以太網(wǎng)接入的用戶提供了一種寬帶接入手段，同時還能提供方便的接入控制和計費。每個接入用戶均建立一個獨一無二PPP的會話。會話建立之前必須知道遠端訪問集中設備的MAC地址，PPPoE協(xié)議可通過發(fā)現(xiàn)協(xié)議獲取Page26發(fā)現(xiàn)階段PPPoE協(xié)議分為發(fā)現(xiàn)階段和PPP會話階段。當主機希望開始一個PPPoE會話時，它首先要執(zhí)行一個發(fā)現(xiàn)過程來識別對方的MAC地址，然后建立一個唯一的PPPoE會話。PPPoE協(xié)議發(fā)現(xiàn)機制來解決這個問題，它是基于客戶/服務器模型的。由于以太網(wǎng)的廣播特性，在這個過程中主機(客戶)能發(fā)現(xiàn)所有的訪問集中器(服務器)，并選擇其中一個，根據(jù)所獲信息在兩者之間建立點對點的連接。當一個PPP會話被建立起來之后，就完成了PPPoE的整個發(fā)現(xiàn)階段。Page27會話階段PPPoE的會話階段開始后，主機和訪問集中器之間就依據(jù)PPP協(xié)議傳送PPP數(shù)據(jù)，進行PPP的各項協(xié)商和數(shù)據(jù)傳輸。在這一階段傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包中必須包含在發(fā)現(xiàn)階段確定的會話標識并保持不變。正常情況下，會話階段的結束是由PPP協(xié)議控制完成的，但在PPPoE中定義了一個PADT包用來結束會話，主機或者訪問集中器可以在PPP會話開始后的任何時候通過發(fā)送這個數(shù)據(jù)包來結束會話。Page28PPPoE的幀格式（一）以太網(wǎng)幀格式Page29幀類型域（2字節(jié)）目的MAC地址（6字節(jié)）源MAC地址（6字節(jié)）凈荷載幀校驗（4字節(jié)）以太網(wǎng)廣播地址PPPoE發(fā)現(xiàn)階段的以太網(wǎng)幀格式PPPoE會話階段的以太網(wǎng)幀格式以太網(wǎng)單播地址主機以太網(wǎng)地址主機以太網(wǎng)地址0x88630x8864數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)幀校驗數(shù)據(jù)幀校驗PPPoE的幀格式（二）發(fā)現(xiàn)階段承載一些標記會話階段承載PPP數(shù)據(jù)報文Page30PPPoE的報文格式版本4b類型4b代碼8bit會話ID16bit長度16bit凈載荷跟在以太網(wǎng)幀類型域字段后面的就是PPPoE報文的具體內(nèi)容PPPoE的幀格式（三）標記類型含義標記類型含義0x0000End-of-list0x0105Verdor-Specific0x0101Service-Name0x0110Relay-Session-ID0x0102AC-Name0x0201Service-Name-Error0x0103Host-Uniq0x0202AC-System-Error0x0104AC-Cookie0x0203Generic-ErrorPage31發(fā)現(xiàn)階段承載的標記標記類型16bit標記值標記長度16bit跟在PPPoE長度字段后面的就是各種標記，采用TLV編碼方式PPPoE發(fā)現(xiàn)階段數(shù)據(jù)報文分類PADI(PPPoE發(fā)現(xiàn)初始報文)PADO(PPPoE發(fā)現(xiàn)提供報文)PADR(PPPoE發(fā)現(xiàn)請求報文)PADS(PPPoE發(fā)現(xiàn)會話確認報文)PADT(PPPoE發(fā)現(xiàn)終止報文)Page320x090x070x190x650xa7PPPoE報文的代碼字段的值PADI報文報文的目標MAC地址為廣播地址，源地址為主機的以太網(wǎng)地址。ETHER_TYPE值為0x8863，代碼為0x09，SESSION-ID為0x0000。TAG_TYPE：有且僅有一個Service-Name，表明主機請求的服務。可以包含任何數(shù)量的其他TAG_TYPE。Page33以太網(wǎng)PADO報文報文的目標MAC地址為該主機的以太網(wǎng)地址。源地址為接入集中器的以太網(wǎng)地址。ETHER_TYPE值為0x8863，代碼為0x07，SESSION-ID為0x0000。TAG_TYPE：必須有一個含有接入集中器名字的AC-Name標記；必須有一個與收到的PADI相同的Service-Name標記。Page34以太網(wǎng)PADR報文報文的目標MAC地址為接入集中器的以太網(wǎng)地址，源地址為主機的以太網(wǎng)地址。ETHER_TYPE值為0x8863，代碼為0x19，SESSION-ID為0x0000。TAG_TYPE：必須有一個類型為Service-Name的標記向集中器指明請求的服務，可以有任意數(shù)量的其他標記。Page35以太網(wǎng)PADS報文報文的目標MAC地址為該主機的以太網(wǎng)地址，源地址為接入集中器的以太網(wǎng)地址。ETHER_TYPE值為0x8863，代碼為0x65，SESSION-ID為集中器指定的唯一標識一個PPPoE會話的值。TAG_TYPE：包含一個類型為Service-Name的標記，表明集中器提供給這個會話的服務，可以包含任意數(shù)量的其他標記。Page36以太網(wǎng)PADT報文這個PPPoE報文可以在會話建立之后的任何時間由主機或接入集中器發(fā)出。目的MAC地址為單一的以太網(wǎng)地址。ETHER_TYPE值為0x8863，代碼為0xa7，SESSION-ID為要終止的會話的SESSION-ID。不要求有標記。Page37會話階段的PPPoE數(shù)據(jù)報文格式PPPoE會話建立之后，主機與接入集中器之間就開始依據(jù)PPP協(xié)議傳送PPP數(shù)據(jù)，所有的以太網(wǎng)幀都是單播地址。此時，ETHER_TYPE值為0x8864，代碼為0x00。SESSION-ID在整個會話過程中保持不變。PPPoE凈載荷域里包含一個無標志、地址、控制域的PPP數(shù)據(jù)報文。Page38幀類型域（2字節(jié)）目的MAC地址（6字節(jié)）源MAC地址（6字節(jié)）PPP凈荷載版本=0x1類型=0x1代碼=0x00會話ID=0x0001長度（2字節(jié)）PPP協(xié)議域=0xc021PPPoE協(xié)議數(shù)據(jù)包中承載PPP的LCP報文小結（一）PPP協(xié)議的三組件包括PPP擴展協(xié)議、LCP協(xié)議和NCP協(xié)議PPP協(xié)議通過LCP協(xié)議完成數(shù)據(jù)鏈路的配置和測試PPP協(xié)議通過NCP協(xié)議完成點對點通信設備之間網(wǎng)絡層通信所需參數(shù)的配置PAP認證是二次握手，它直接在網(wǎng)絡上傳送明文的用戶名和密碼CHAP認證是三次握手，它只在網(wǎng)絡上傳送驗證方和被驗證方的主機名,比PAP更安全Page39小結（二）PPPoE協(xié)議包括發(fā)現(xiàn)階段和會話階段PPPoE的數(shù)據(jù)報文是承載在以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)域中進行傳送的PPPoE的發(fā)現(xiàn)階段會用到PADI、PADO、PADR和PADS這四種報文PPPoE中的PADT報文是用來終止一個會話的PPPoE在發(fā)現(xiàn)階段時，以太網(wǎng)協(xié)議域的值為0x8863PPPoE在會話階段時，以太網(wǎng)協(xié)議域的值為0x8864Page40Page41第1章PPP協(xié)議第2章PPPoE協(xié)議第3章radius協(xié)議內(nèi)容介紹Radius的作用Radius：RemoteAuthenticationDialInUserService客戶端負責將認證等信息按照協(xié)議的格式通過UDP包送到服務器，同時對服務器返回的信息解釋處理。Page42認證端口號：1645/1812計費端口號：1646/1813NASRadius認證計費過程Page43RadiusAccess-Request(2)Access-Accept/Access-Reject(3)認證（端口：1812）Accounting-Request(start)(5)Accounting-Response(start)(6)Access-Request(2)Access-Challenge計費（端口：1813）NASUserdial-in(1)configuser(4)disconnect(7)Accounting-Request(stop)(8)Accounting-Response(stop)(9)disconnectuser(10)Radius協(xié)議在協(xié)議棧中的位置Radius是一種流行的AAA協(xié)議，同時其采用的是UDP協(xié)議傳輸模式，AAA協(xié)議在協(xié)議棧中位置如下：Page44Radius協(xié)議Radius協(xié)議選擇UDP作為傳輸層協(xié)議為什么使用UDP？NAS和RADIUS服務器之間傳遞的一般是幾十至上百個字節(jié)長度的數(shù)據(jù)，用戶可以容忍幾秒到十幾秒的驗證等待時間。當處理大量用戶時服務器端采用多線程，UDP簡化了服務器端的實現(xiàn)過程。TCP是必須成功建立連接后才能進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)模@種方式在有大量用戶使用的情況下實時性不好。當向主用服務器發(fā)送請求失敗后，還要必須向備用的服務器發(fā)送請求。于是RADIUS要有重傳機制和備用服務器機制，它所采用的定時，TCP不能很好的滿足。Page45Radius協(xié)議包結構Page46Radius協(xié)議包各個域解釋Code：包類型；1字節(jié)；指示RADIUS包的類型。Identifier：包標識；1字節(jié)；用于匹配請求包和響應包，同一組請求包和響應包的Identifier應相同。Length：包長度；2字節(jié)；整個包的長度。Authenticator：驗證字；16字節(jié)；用于對包進行簽名。Page47Code域Access-Request——請求認證過程Access-Accept——認證響應過程Access-Reject——認證拒絕過程Accounting-Request——請求計費過程Accounting-Response——計費響應過程Page48RadiusServer與NAS在全網(wǎng)中的位置Page49NASNASRadius認證計費過程Page501、RADIUS的通信是用“請求-響應”方式進行的，即：客戶發(fā)送一個請求包，服務器收到包后給予響應。2、RADIUS協(xié)議采用的是UDP協(xié)議，數(shù)據(jù)包可能會在網(wǎng)絡上丟失，如果客戶沒有收到響應，那么可以重新發(fā)送該請求包。多次發(fā)送之后如果仍然收不到響應，RADIUS客戶可以向備用的RADIUS服務器發(fā)送請求包。Identifier域包標識，用以匹配請求包和響應包。該字段的取值范圍為0～255；協(xié)議規(guī)定：1、在任何時間，發(fā)給同一個RADIUS服務器的不同包的Identifier域不能相同，如果出現(xiàn)相同的情況，RADIUS將認為后一個包是前一個包的拷貝而不對其進行處理。2、Radius針對某個請求包的響應包應與該請求包在Identifier上相匹配（相同）。Page51Length域整個包長度,包括：CodeIdentifierLengthAuthenticatorAttributesPage52Authenticator域該驗證字分為兩種：1、請求驗證字RequestAuthenticator用在請求報文中,必須為全局唯一的隨機值。2、響應驗證字ResponseAuthenticator用在響應報文中，用于鑒別響應報文的合法性。響應驗證字＝MD5(Code+ID+Length+請求驗證字+Attributes+Key)Page53加密以后你還能認出我來嗎？Attributes域Page54010a62656e6c6164656eAttribute(1)屬性長度為10字節(jié)benladen上網(wǎng)用戶：張三上網(wǎng)地點：阿富汗……

……常用報文屬性屬性值屬性名稱 意義1User-Name 用戶名2

User-Password 用戶密碼3

Chap-Password

Chap認證方式中的用戶密碼4Nas-IP-Address Nas的ip地址5Nas-Port 用戶接入端口號6

Service-Type 服務類型

Framed-Protocol 協(xié)議類型8Framed-IP-Address為用戶提供的IP地址9Framed-IP-NetMask地址掩碼Page55常用報文屬性屬性值屬性名稱 意義

10Framed-Routing為路由器用戶設置的路由方式

11Filter-Id過濾表的名稱

12Framed-MTU 為用戶配置的最大傳輸單元

13 Framed-Compression該連接使用壓縮協(xié)議

14 Login-IP-Host對login用戶提供的可連接主機的ip地址

15 Login-Service對login用戶可提供的服務

16Login-TCP-Port TCP服務端口

18 Reply-Message認證服務器返回用戶的信息Page56常用報文屬性屬性值屬性名稱 意義24 State 認證服務器發(fā)送challenge包時傳送的需在接下 來的認證報文中回應的字符串（與Acess- Challenge相關的屬性）25Class 認證通過時認證服務器返回的字符串信息， 要求在該用戶的計費報文中送給計費服務器26Vendor-Specific可擴展屬性

Session-Timeout在認證通過報文或Challenge報文中，通

NAS該用戶可用的會話時長（時長預付費）28 Idle-Timeout允許用戶空閑在線的最大時長32NAS-Identifier標識NAS的字符串Page57常用報文屬性屬性值屬性名稱 意義33 Proxy-StateNAS通過代理服務器轉發(fā)認證報文時服 務器添加在報文中的屬性60Chap-Challenge可以代替認證字字段傳送challenge的屬性61 Nas-Port-Type 接入端口的類型62 Port-Limit 服務器限制NAS為用戶開放的端口數(shù)40 Acct-Status-Type計費請求報文的類型41 Acct-Delay-TimeRadius客戶端發(fā)送計費報文耗費的時間42 Acct-Input-Octets輸入字節(jié)數(shù)43Acct-Output-Octets輸出字節(jié)數(shù)

Page58常用報文屬性44Acct-Session-Id計費會話標識45 Acct-Authentic在計費包中標識用戶認證通過的方式46 Acct-Session-Time用戶在線時長47Acct-Input-Packets輸入包數(shù)48 Acct-Output-Packets輸出包數(shù)49Acct-Terminate-Case用戶下線原因

50 Acct-Multi_Session-Id相關計費會話標識51 Acct-Link-Count生成計費記錄時多連接會話的會話個數(shù)Page59認證請求（code=1）*0.18993140-AAA-debug-Packet:sendradiuspacketto 192.168.10.4:1812code=1id=19length=102 7517009ba00 2018005a2000 attribute(1)(User-name):user1 attribute(2)(Password):0x4d0xa10x110xbe0xa70xc50x1a0xa40x5b0x290xb10xde0x340x110x4c0xf9 attribute(6)(User-Service):0x2 attribute(7)(Framed-Protocol):0x1 attribute(4)(NAS-IP-Address):0xc0a80a0a attribute(32)(NAS-Identifier):ESR attribute(127)(Connect-Id):0xf00000e *0.18993750-AAA-debug-Packet: attribute(61)(NAS-Port-Type):0x5 attribute(128)(Connect-Port):ESR-10000010032@vlanPage60認證響應（code=2）*0.18993900-AAA-debug-Packet:receiveradiuspacketfrom192.168.10.4:1812code=2id=19length=74 184cac52e499a55f 68ac8e233c70d75 attribute(85)(Realtime-Interval):0x258 attribute(5)(NAS-Port):0x1513d attribute(25)(Class):128 attribute(6)(User-Service):0x2 attribute(7)(Framed-Protocol):0x1 attribute(13)(Framed-Compression):0x1 attribute(10)(Framed-Routing):0x1*0.18994520-AAA-debug-Packet: attribute(11)(Framed-Filter):1Page61計費開始請求（code=4）*0.18994810-AAA-debug-Packet:sendradiuspacketto192.168.10.4:1813code=4id=20length=102ef31f354527171 46a298d487ca8 attribute(40)(Acct-Status-Type):0x1 attribute(32)(NAS-Name):ESR attribute(8)(Framed-Address):0xa0a0a01Page62計費開始計費開始請求（code=4）

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