计算机网络实验五

一实验目的要求

掌握PPP的工作原理，理解PPP的帧结构，了解PPPoE连接的3个阶段。

二实验内容

1 配置PPPoE服务器。

2 建立PPPoE客户端连接。

3 捕获PPPoE数据帧并分析。

三实验设备与实验环境

两台安装有Windows XP操作系统的计算机（每台计算机均配置TCP/IP），一台交换机，两根标准网线。

四实验拓朴

按以下拓朴连接实验设备。

连接到服务器

PC_A PC_B

图5.1 实验拓朴图

五实验步骤

1 按照实验拓朴连接好实验设备，配置PC_A和PC_B的IP地址分别为192.168.0.11和192.168.0.12，子网掩码均为255.255.255.0。从服务器上下载Wireshark软件和PPPoE 服务端软件后，断开与服务器的连接。

2 修改PC_B的IP 地址为211.82.196.111（其它组依次为112，113……），安装PPPoE 服务端软件，并配置为PPPoE服务器。在PC_A上新建一个PPP连接，做为PPP连接的客户端。配置PPPoE服务器和新建一个PPP连接的方法参照相关知识部分内容。

3在两台实验用计算机上安装并运行Wireshark软件（Wireshark的安装和使用方法·2· 计算机网络实验指导

见实验三），并将网卡设置为非混杂模式。

4 在两台实验用计算机上开始捕捉数据，并双击PC_A上新建的PPP连接，输入PPPoE服务器上选择的用户及其密码，然后单击“连接”按钮。

5 连接建立后，在PC_A的命令窗口Ping 211.82.196.111(PC_B的IP 地址)，然后断开连接，停止捕捉数据。

6 保存捕捉到的数据。

单击Wireshark的“File”菜单，选择“Save”，从弹出的对话框中选择“All Packets”，在“Name”栏中输入类似“X_A”的名称（X为实验组号，A为计算机号），然后单击“Save”按钮保存。

可重复以上步骤4-6的操作。

7 在Wireshark主窗口中分别打开上述实验所保存的文件，观察捕捉的各个数据帧，找出包含拨号用户名、LCP、NCP（IPCP）和IP的各个数据帧，然后记录这些数据帧。

六实验报告

1 写出整个实验的操作过程。

2 写出实验的结论和体会。

七实验相关知识

1 PPPoE简介

PPPoE是Point-to-Point Protocol over Ethernet的简称，是TCP/IP网络协议集的成员之一，也可以认为PPP是对TCP/IP的一个扩展，它增加了两组有用的功能。

z它可以通过串行链路来传送TCP/IP信息包。

z用户登录认证

PPPoE是在标准的PPP报文前面加上以太网的帧头，这样可以在以太网上建立点到点连接，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设备上。通过PPPoE协议，ISP的远端接入设备可以对用户的登录安全进行控制和测量用户流量。

PPPOE数据是直接在以太头数据之上的，其等级和ARP、IP等是相同的，在

PPPoE协议是在以太网络中转播PPP帧信息的技术，它具有较高的性能价格比，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。

PPPoE协议的工作流程包含发现和会话两个阶段，在对应的以太网帧头的类型字段中，用0x8863 表示是PPPOE发现阶段数据，用0x88表示PPP会话阶段数据。发现阶段是无状态的，目的是获得PPPoE终结端（在局端的ADSL设备上）的以太网MAC 地址，并建立一个惟一的PPPoE SESSION-ID。发现阶段结束后，就进入标准的PPP会话阶段。

当一个主机想开始一个PPPoE会话，它必须首先进行发现阶段，以识别局端的以太网MAC地址，并建立一个PPPoE SESSION-ID。在发现阶段，基于网络的拓扑，主机可以发现多个接入设备，然后允许用户选择一个。当发现阶段成功完成，主机和选择的计算机网络实验指导 ·3·

接入设备都有了他们在以太网上建立PPP连接的信息。直到PPP会话建立，发现阶段一直保持无状态的Client/Server（客户/服务器）模式。一旦PPP会话建立，主机和接入设备都必须为PPP虚接口分配资源。

⑴发现（Discovery）阶段

在发现（Discovery）阶段中用户主机以广播方式寻找所连接的所有接入设备（或交换机），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 会话标识号码。发现阶段有4个步骤，当此阶段完成，通信的两端都知道PPPoE SESSION-ID和对端的以太网地址，他们一起定义PPPoE会话。这4个步骤如下：

①主机广播发起分组（PADI），分组的目的地址为以太网的广播地址0×FFFFFFFFFFFF，CODE（代码）字段值为0×09，SESSION-ID（会话ID）字段值为0×0000。PADI分组必须至少包含一个服务名称类型的标签（标签类型字段值为0×0101），向接入设备提出所要求提供的服务。

②接入设备收到在服务范围内的PADI分组，发送PPPoE有效发现提供包（PADO）分组，以响应请求。其中CODE字段值为0×07，SESSION-ID字段值仍为0×0000。PADO 分组必须包含一个接入设备名称类型的标签（标签类型字段值为0×0102），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分组中选择一个合适的PADO分组，然后向所选择的接入设备发送PPPoE有效发现请求分组（PADR）。其中CODE字段为0×19，SESSION_ID字段值仍为0×0000。PADR分组必须包含一个服务名称类型标签，确定向接入集线器（或交换机）请求的服务种类。当主机在指定的时间内没有接收到PADO，它应该重新发送它的PADI分组，并且加倍等待时间，这个过程会被重复期望的次数。

④接入设备收到PADR分组后准备开始PPP会话，它发送一个PPPoE有效发现会话确认PADS分组。其中CODE字段值为0×65，SESSION-ID字段值为接入设备所产生的一个惟一的PPPoE会话标识号码。PADS分组也必须包含一个接入设备名称类型的标签用以确认向主机提供的服务。当主机收到PADS分组确认后，双方就进入PPP会话阶段。

⑵ PPP会话阶段

用户主机与接入设备根据在发现阶段所协商的PPP会话连接参数进行PPP会话。一旦PPPoE会话开始，PPP数据就可以以任何其他的PPP封装形式发送。所有的以太网帧都是单播的。PPPoE会话的SESSION-ID一定不能改变，并且必须是发现阶段分配的值。

PPPoE还有一个PADT分组，它可以在会话建立后的任何时候发送，来终止PPPoE 会话，也就是会话释放。它可以由主机或者接入设备发送。当对方接收到一个PADT分组，就不再允许使用这个会话来发送PPP业务。PADT分组不需要任何标签，其CODE 字段值为0×a7，SESSION-ID字段值为需要终止的PPP会话的会话标识号码。在发送或接收PADT后，即使正常的PPP终止分组也不必发送。PPP对端应该使用PPP协议自身来终止PPPoE会话，但是当PPP不能使用时，可以使用PADT。

2 配置PPPoE服务器

⑴安装RASPPPoE协议

在如实验一中图1.1所示的“本地连接”属性对话框中单击“安装”按钮，弹出图

·4· 计算机网络实验指导

5.2所示的“选择网络组件类型”对

话框，选择“协议”后，单击“添

加”按钮，在弹出的如图5.3所示

的“选择网络协议”对话框中单击

“从磁盘安装”按钮，接着浏览、

选择PPPoE 服务器软件所在的文

件夹，然后从中选择winpppoe.inf

并单击打开“按钮”。

在新打开的“选择网络协议”

对话框中单击“确定”，完成安装。

⑵ 新建拨入的链接

在桌面上右击“网上邻居”，从

“快捷菜单”中选择“属性”弹出

“网络连接”对话框。在“网络连

接”对话框中选择“创建一个新的连接”任务，弹出“新建连接向导”对话框，在该向导中依次选择“设置高级连接”→“接受传入的连接”→选择你的网卡做为拨入连接的设备（如果不安装PPPOE 协议这里就看不到网卡）→“不允许虚拟专用连接”→选择允许拨入的用户（出现的用户列表就是本机的用户列表，可以在计算机管理的本地“用户和组”中设置，也可以在此处添加）→网络软件这一步选中“Internet 协议（TCP/IP ）”，然后单击该对话框中的“属性”按钮，弹出图5.4所示的“传入的TCP/IP 属性”对话框。

图5.2 “选择网络组件类型”对话框

图5.3 “选择网络协议”对话框

图5.4 “传入的TCP/IP属性”对话框

在图5.4所示的“传入的TCP/IP属性”对话框，选择“指定TCP/IP地址”，然后按图5.4所示的内容填写。这些IP地址用于给拨入用户分配。最后单击“确定”按钮，完成PPPoE服务器配置。

3 建立PPP连接

在桌面上右击“网上邻居”，从“快捷菜单”中选择“属性”弹出“网络连接”对话框。在“网络连接”对话框中选择“创建一个新的连接”任务，弹出“新建连接向导”对话框，在该向导中依次选择“连接到Internet”→“手动设置我的连接”→“用要求用户名密码的宽带连接来连接”→输入ISP的名称（此处可以输入任意的字符）→输入PPPoE服务器中选择的用户和设定的密码，最后单击“完成”按钮，在“网络连接”对话框中出现新建的连接图标。

4 拨号

双击在“网络连接”对话框中新出现的连接图标。输入用户名和密码（若在建立新连接向导时已经输入了用户名和密码，此处不需要输入用户名和密码）后，单击“连接”按钮。

八部分截图·6· 计算机网络实验指导

计算机网络实验指导 ·7·

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