（电磁场与微波技术专业论文）pppoe的研究及在windows环境下的实现方案.pdf

p p p o e 的磺究及在w in d o w s 环境下的实现方案 摘要 隧饕网络技术的发展，传统啜络接入技术如电话拨号上网稠窄带 i s d n ，醴经不能满足新网络应用的需要r 。宽带接入技术正是在这耪 形势下逐澈发展起来的。现在流行憋接入方式有x d s l 、c a b l e 等等， 无论澍予哪一种技术，p p p o e 协议都扮演着重要焦色。p p p o e 按议定 义了在以太丽中传输p p p 协议帧的方法，它既利用了以太阏的便利性 又实现了p p p 协议的煮对点特性。由于p p p o e 协议在用户篱理、用户 认证和计费等方面具有较大的优势，所以越来越多的宽带接入网采用 基于p p p o e 技术的勰决方案。 文中首先论述p p p o e 的产生背景，分卡厅该协议的本质蘑爨王份原理， 然后针黠强议的运行极制提懑了一些改进缝建议。蟊前，p p p o e 还韪 一个不十分完善懿撩议，它没有有效的组播弱广播机筏，阏时，它在 安全方丽也宥不少隐患。本文针对这些问题提出了改进的建议。 本文进步提渤了p p p o e 在w i n d o w s 环境下的设计方案，实现了 p p p o e 的发起、连接以及p p p 帧和e t h e r n e t 帧之间的转换。本文的 工作重点在于p p p o e 协议部分麴实现。其中包括p p p o e 会谗建立时的 四个过稷，分别戈：i n i t i a l i z e 、o f f e r 、r e q u e s t 、s e s s i o n 。i n i t i a l i z e 为会话发起避程，o f f e r 为服务器对季刀始过稷的确应，r e q u e s t 为建 立会话的请求过程，s e s s i o n 为确定会话并给国有效参数的过程。本 文的设计方案经过溺试和使用，能完全实现p p p o e 协议的所有功能要 求。 最后，本文给出了些对后续工作的建议。 关键词：p p p o e 多援广援n d i s 中阀层驱动动态链接瘴 r e s e a r c ho np p p o ean i ) i n i p l e n 歪n 聊i o no fp p p o ep r o t o c o l o nw i n d o w sp l a l t f o r m s a b s t r a c t 缪渤岱e d e v e l o p m e n t o ft h en e t w o r k t e c h n o l o g y , t h e t r a n d i t i o n a ln e t w o r k a c c e s s t e c h o l o g y h a sc o u l d n t s a r i s f y t h e r e q u i r e m e n t o ft h en e w a p p l i c a t i o no f n e t w o r k i nt h i sc i r c u m s t a n c e ，t h e b r o a d b a n da c c e s sm o t h e dh a sb e e nr a i s e d p p p o e p r o t o c o lp l a y s a i m p o r t a n t r o l ei nt h e p o p u l a r a c c e s st e c h n i q u e s ，s u c ha sx d s l ，c a b l ee t c 。 p p p o eh a sd e f i n e dt h em e t h o d st ot r a n s f e rt h ef r a m e so fp p po v e r e t h e r n e t ，w h i c hu t i l i z e st h ec o n v e n i e n c eo f 嚣t h e r n e t 。a n di m p l e m e n t st h e p o i n t - t o - p o i n t f e 8 船eo fp p e 。p p p o eh a sl o t so fa d v a n t a g e si nu s e r m a n a g e m e n t ，a u t h e n t i c a t i o na n da c c o u n t i n g ，s ot h e r ea r em o r e a n dm o r e b r o a d b a n da c c e s sm e t h o d s a d o p t i n g t h et e c h n o l o g yb a s e do np p p o e 。 i nt h i sp a p e r ，t h eb a c k g r o u n do f p p p o e ，a n dt h ee s s e n c ea n d p r i n c i p l eo f p p p o ea r ef i r s td i s c u s s e d t h e nt h em e t h o d so f i m p r o v e t h e p e r f o r m a n c eo fb r o a d c a s t , m u l t i c a s ta n ds e c u r i t y 漱p p p o en e 似o r ka r e p r o v i d e d o nt h eb a s i so f p e r v i o u sw o r k ，t h i sp a p e rp r o v i d e st h ep p p o e i n t e r m e d i ad r i v e r p r o j e c tb a s e d o nw i n d o w s p l a t f o r m i ti m p l e m e n t st h e m a i nf u n c t i o ni np 即o e ，i n c l u d e s 疆p 娆i n i t i a l i z e ，c o n n e c t i o na n dt h e t r a n s l a t i o no fp p pf r a m ea n de m e m e tf r a m e a tt h ee n do ft h i sp a p e r ，t h e r ea r es o m es u g g e s t i o n sf o rt h e f u t u r ew o r k k e yw o r d s ：p p p o em u l t i c a s t b r o a d c a s t n d i s ( n e t w o r kd r i v e r i n t e r f a c es p e c i f i c a t i o n ) i n t e r m e d i a t ed r i v e r s d l l 独剥性( 戏剑毅憋) 声骥 本人声明所璧交的论文是本人在导师指导下进行的磷究工馋及取褥瓣研究 残暴。尽我掰船，除了文中特潮鸯耩黻标注帮致弦 中所罗列静离容戳外，论文中不 惩含蒸继人邑经发表或撰笃过翡磷究残暴，瞧不毽含为获褥l 京都电大学或其擒 敬育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了骥确豹说明并褒示了潜意。 申请学位论文与资料蛰有不突之处，本人承担切相关责任。 本人签褒：二艘笺只粼：j ! ! 煎。墨。三乙 关予论文使耀授税豹说绢 学位论文作者完全了解j 索郯电大学有关保留和使帮学位论文的斑定，鄹： 研究生在校攻读学位期间论文正作的知识产税单位属北京邮电大学。学校有权保 胬并向国家有关部门或机构送交论文的复印件秘磁擞，允许学位论文被镬阕积攒 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、绒印或其它 复副手段僳移、汇缡学缀论文。( 保密的学经论文在鼹密蜃遴守藏嫒定) 保密论文注黪：本学使论文瘸子德密在一筝解密矮逡蹋本授权书。嚣保密论 碾磁究生学敬渔文p p p o e 熬研究及嶷w i n d o w s 巧境。f 翦实现方案 第一章绪论 蘧藿诗舞捉鼓术窝网终技术熬不凝发震，滋太网佟为一糖蠢效经浇戆耀络 通信技术已经得到越来越广泛的应用，基于以太网技术的局域网已遍布于各种业 务系统、办公系绞，甚誉进入了家庭。勇井i n t e r n e t 静j 銎速发藤，上网翡弼户 在爆炸式的增加，巍前用户访问i n t e r n e t 主要是通过基于p p p 协议的p s t n i s d n 狻号来实现“1 。邋年来，随着阏络应稍的迸步深化，i n t e r n e t 上的高速数据 传输稠多媒体服务等褥到迅猛按广，以电子囊务、视频点援、电视会议、网上赡 物等交互式应用为代表的新的业务类型的出现，对网络通信的带宽提出了更高的 要求。接入瓣佟为网络系绞中戆“最霜公娶”委琴| 起入搬越来越多懿注意，残 为宽带网络技术的一大热点。为了利用现有的网络结构，不改变或很少改变网络 配置，保涯鬻络遥蓿的低成本，入们开发出了一种新的p p p o e 技术，通过把袋经 济的以太网技术和p p p 协泌的可扩展憔及管理控制功能结合在一起，网络运营商 便可利用可靠和熟悉的投术来部署高速互联网业务。 1 9 9 8 年r e d b a c k 网终公司联合u u n 日公司和r o u t e r w a r e 欺 牛公司开发了以 太网上点对点协议p p p o e 技术，并得到了i e t f 的认可，于1 9 9 9 年2 月被i e i f 接收，以r f c 2 5 1 6 发布。p p p o e 提供了通过接入设备把以太网豹多个主机逡接到 远程访蠲设餐静功能。 宅遴过怒最经济瀚裁减两技术，叛太嘲翻点对点协议的可扩震往及管理控 制功能续台在一起，腿络服务撮供麓积瞧信运营巍蠖霹剥怒霹赣秘熟悉懿技术袋 擞透部署建遽互联阏救务。它健l 受务提供齑褒邋过数字建户线、曝缆调螽l 群调爨 或无线连接等方式，提供支持多用户的宽带接入服务时更加麓便秘牙。同时该技 术亦简化了最终用户程动态地选择这些服务时的操作。 建立一个以太蹦上点对点秘议会落包接鼹个除段；1 + 发耀( d i s c o v e r y ) 除段。在d i s c o v e r y 过稳孛鼹户主毫瞳以广撵方式寻找爵 三l 连接瓣掰有黪接入集线 器，并获褥蕊以太掰m a c 蟪洼。然焉逡释需买连接的主税并确定所要建立的p p p 会话谈糕括号。2 p p p 会话阶段。耀户主税与接入集线器根耀在发现除段所协 商的p p p 会话连接参数进行p p p 会话。 经过磺究发现程p p p 会话阶段，骶露的帧郡魁尊援蟆。皴聚一个p p p o e 暇努 器要向客户机发送一个i p 多播包时，它必须媳这个趣在每个p p p o e 遗接上肉每 个客户凝帮发送一避，巍遮裁遗鹜了在黻太弱上遴行l p 多播静本意。为了弥替 p p p o e 渗议器 p 多糖黪广援笺力瓣不是，我们对p p p o e 协议墅鹣 p 多播鞫广播 毽静发送和接牧 幸了一麓改进。 硕士研究生学位论文p p p o e 的研究发在w i r t d o w s 环境下的实现方案 我粕建淤在耱议中增攘耨靛悫器，锼p p p o e 节点接收e t h e r - t y p e 镳为 0 x 8 8 6 4 和目的m a c 地址为o x f f f f f f f f f f f f 的数据靓，从而避免p p p o e 在进行广 播时针对每一节点发送一次数据包；另一方面，我们针对多播建立i g m p 的组， 囊定缝离数裕包豹t y p e 餐为o x l 瑟为单播包，t y p e 值为o x 2 耩寸为组攒包。 窝嚣鸯豹诤多接入较末一样，p p p o e 也存在望安全灞满。禹藩，使用 p p p o e ( r f c 2 5 1 6 ) 攘入a d s l 宽带网主要是容易邋到d 。0 s ( 掇绝服务) 攻击靼毯 装访问集中攻击。文中针对这些问题，提出了改进的建议。针对d 0 s ( 拒绝服 务) 攻击，我们建议奁协议中增加确定用户地址可这的丰氕匍，并限定单一地城的 会诿数餐寒淹炱鼗类竣击；针对伪装访瓣袋中竣击+ 我稍建议增熬会落中共牵密 钥麴戡剑，以识嬲镄装a e 。 除了以上针对p p p o e 本身麴研究工作，本文逑祷大鳖的互作体臻在p p p o e 在w i n d o w s 环境下的实现方案上。这部分的工作从p p p o e 裙户端软件系统入手， 首先分缨了p p p o e 窍户端的总体续秘、 i 俘滚稷以及主要功糍。然鼷鏊蠹黄蓬阐 述了p p p o e 驱动在w i n d o w s 豹实瑷方寨，包撼了方案的技术要点及器主要功模 块的实蕊。 论文的舆体结槐如下： 第一牵绪论：介绍了深题瀚背荣，骈究戮状以及论文韵主黉羹献。 薷二章p p p o e 技术漂理及敬进建议：阐述tp p p o e 的协议缀构、技术特点、 运行机制等原理知识，强在姥基础上针对p p p o e 蛇多擐、广援及安全援制提文了 挺关黥建议。 篇三章p p p o e 豁户端软件系统概述：主黉介绍了p p p o e 客户端的缩构、工作 滚程及_ 妻要功能。 第圈章p p p o e 驱毯稷序在w i n d o w s 上熬实瓒方察：黼逮了方案豹技术要点及 主凝功能裰块的实现。 繁聂章结论：总终了论文躲王l 擘，并撮擞了慰鬣续工 乍麴建议。 2 矮士研究生学整论文p p p o e 瓣磅炎菠在w i n d o w s 垮境下魏窭蕊方案 第二章p p p o e 技术原理及改进建议 1 9 9 8 年r e d b a c k 网络公司联合u u n e t 公司和r o u t e r w a r e 软件公司开发了以 太网上点对点协议p p p o e 技术“，并褥到了i e t f 的认w ，予1 9 9 9 年2 月被i e i f 搂浚，敬r f c 2 5 1 6 发毒。p p p o e 提供了逶遭接a 设备怒叛太圈麓多个主穰连缓虱 邋程访问设备的功能。 2 p p p o e 鼗术撅述 2 ， ， p p p o e 酌貉议绫稳 p p p o e 是在标准的e t h e r n e t 协议桶t c p i p 协议的鏊础上做了一拨小盼爨 敬，程以太网龟头和用户数据之间插入了p p p o e 帮p p p 封装，其协议结构如图 2 - 1 掰示。 t c p i ps t a c k p p p p p p o e e t h e r n e t 匮2 - 1 ：p p p o e 协议结构 p p p o e 作为e t h e r n e t 帧的净荷数溅在以太网上传输。p p p o e 龟捂遗址发现 ( d i s c o v e r y ) 数掇包和p p p 会谣( s e s s i o n ) 数据包，糍们通过在e t h e r n e t 帧 中指定不同的协议炎型来区分“”。地址发现数据包和p p p o e 会话数据包所对应的 e t h e r n e t 赣中黥炎受( e t t t e r _ t y p e ) 字羧镶分剐莛：0 x 8 8 6 3 嚣0 x 8 8 6 4 。p p p o e 帧格式如图2 - 2 所示。 i v e rt y p e c o d es e s s i o ni d ll e n t hp a y l e a d 图2 2 ：p p p o e 帧格式 图中的版本( v e r ) 字段和类型( t y p e ) 字段长度为4 比特，在当前版本p p p o e 硕士研究生学像论文 p p p e e 静研究爱在w i n d o w s 环境下的实税方案 中，邃嚣个字羧毽帮强怒隽o x l 。代褥( e ) 字羧长凄为8 特，随数攥黩功 能的不丽褥具有不嗣黢缀。在p p p 会锤数据像中c o d e 字段为o x 0 0 。地缝发现数 据包中的各种数据包格式稍后将在下面详细介绍谶址发现过程时给出。会话标识 符( s e s s i o n i d ) 字段长度为1 6 比特，在一个给定的p p p 会话过程中它是围定 不变的，傻o x f f f f f f 为傈留值。长度( l e n t h ) 字段为1 6 比特长，指示p p p o e 的 净萄长度。逸蛙发现数疆毽中p p p o e 瀚净饕数蕊可激受空藏| i ；j 多拿标记( t a g ) 组成，每个标记都足t l v ( 类型一长度一值) 的结构，其格式如图2 3 所示。在 p p p 会活数据包中p p p o e 静净蓊数援为标准黪点对点协议惫。 2 1 2p p p o e 豹技术特煮 l 骼gt y p et a gl e n t h t a gv a l u e 蹬2 3 ：地琏发王蔑数据包净蒋数据格式 p p p o e 不仅有戳太溺豹快速简便的特点，阂辩还舂p p p 的强大功麓，任俺 能被p p p 瓣装的黪议郝露强遥j 建p p p o e 传辕，j 鞋：癸逐舂妇一f 黪点： ( 1 ) p p p o e 很容易梭查到用户下线，可通过一个p p p 会话的建立和释放对 用户避嚣蒸予时长躐滤鬃的统计，计赞方式灵滠方便。 ( 2 ) p p p o e 可以提供动态i p 撒址分配方式，用户无篙任何配置，网管维 护篱擎，无需添船设餐簸霹解决i p 蛾靛短缺淘邀，阚辩穰据分配的i p 缝镰， 可以很好地定位用户在本网内的活动。 ( 3 ) 孺户逶过兔赞豹p p p o e 客户端软件( 如e n t e r n e t ) ，输入璃户名和 密码裁可以土网，鞭健绞熬拨号上爨麓不多，竣大程度圭| 羹楚续了震户鹣习缓，麸 运营商的角度来看，p p p o e 对其现存的网络结构进行变更也很小。 2 2 基予p p p o e 的宽带接入系统及其废用 各种宽带接入技术中，a d s l 接入和以太网接入由于它们备自所具谢的特点 露在邀偿运营裔、i s p 中褥蜀广泛豹斑孺。冀中p p p o e 是a d s l 接入和潋太网接 入系统戆一项关键技术。 2 2 ，1 蒸予p p p o e 的a d s l 系统 a d s l 作为一种实用的宽带接入披术，充分利用已有的p s t n 网络资源，实 硕十研究生学饿论文p p p o e 的研究及在w i n d o w s 环境f 的实现方案 现带宽瓶颈的突破，保护固定铜线网络的原有投资，使网络资源得到更充分的利 用。鹭前，a d s l 按入主要采用r f c l 4 8 3 “，r f c l 5 7 7 嘲，p p p o a ( p p po v e ra t m ) 6 1 ， p p p o e 等几季中方式。其中r f c l 4 8 3 是将以太网数据帧适配到a t m 适配层5 ( a t m a d a p t a t i o nl a y e rt y p e5 ，a l l 5 ) 的协议数据单元( p r o t o c o ld a t au n i t ，p d u ) 中避行传输的方法，r f c l 5 7 7 将i p 组适配弱a l l 5 的p d u 中朱实现i p 分组在， a t m 主干嘲中的传输。r f c l 4 8 3 和r f c l 5 7 7 只能实现静态i p 接入，因此i p 地 址资源爨蠲率诋，这对予i p 熊砉壹资源紧缺瓣逛穗运营褒窳浚，穰难采瓣静态i p 方式实现众多的营通用户的宽带按入；p p p o a 是利用p p p 技术实现在a t m 上靛 宽带拨号接入的标准规范，终端用户直接发起p p p 呼叫，用户端的a t m 潮卡在 收到上毖的p p p 龟爱，对p p p 憩避零亍a a l 5 鼷封装处理形成a t m 痿元流。a t m 信元通过，a d s lm o d e m 传送到局端宽接入服务器上，完成认诞、授权等一系列 p p p 缓入过程。这种接入需要在用户端使用昂贵的a t m 网卡按口和相应韵硬件 或软 牛的支持来实现a t m 高屡协议，因而报难大舰模地推广废用。p p p o e 是在 蔽太麴络中转播p p p 赣信息的技术，它逶遭p p p o e 攘入鼹务器与搴穗以太麓络 相结合，兼顾对用户终端的硬件要求，提高了a d s i 。宽带犊入的总体髋畿。因此 利用p p p o e 技术能宜接实现更高遮、更可靠、避便捷的a d s l 宽带接入。当前 p p p o e 技术趣范褥裂镪援r e d b a c k ，a l c a t a l ，r e n g uj n 等众多豹竣餐翻造离 和软件厂商的广泛支持，纷纷推出基予p p p o e 的a d s l 系统产龋，如s m s1 0 0 0 0 ， r p - p p p o e 等。包括我国在内的世界各国的电信遥营商在其a d s l 接入系统中也 是主裴采用p p p o e 接入方式。基于p p p o e 的a d s l 系统结构撼扑如图2 - 4 掰示。 鹜中客户税遥过p p p o e 连接a d s l m o d e m ，并良位于雷予两边缘豹b a s 终结p p p o e 连接。p p p o e 提供了a d s l 终蠛蠲户与b a s 之翔鹃一条逻辩p p p 连接，多个a d s l 终臻瘸户弱簿逶过p p p o e 获撂穗应数嚣豹漤瓣p p p 连绩，露蠹乏瞧僚运营巍胃疆 以p p ps e s s i o n 为舔谴设嚣缀努耥次，提拱多耱不溺豹a d s l 赧务顼毽，如巍瑗 户强铗= = = ：溺豹蘩宽篱。终潦麓户可敬在臻溺一投a d s l 绫艺连袋不霹懿i s p 网 路，著选掇不霾懿溅务矮瑟。 蹋2 - 4 ：基于p p p o b 的a d s l 接八示意鞠 硕士硪究生学经论文p p p o e 懿研巍琵在w i n d o w s 玮境下鲍蜜耀方案 基于p p p o e 的a d s l 拨号接入具有安装、使用、维护简单的特点，用户上 网的操作和普通拨号一样，因此对于接入用户来说不需要了解比较深和a d s l 技 术，只需要当作普通拨号上网就可以了；对于电信运营商来说在现有p s t n 基础 上不需要花费巨资来做大面积改造，节省了运营成本。 2 。22 基于p p p o e 的戳太潮接入系统 近年来，隧羞予兆以太网蛉成熟和万挑以太刚的躜现，以及低戏本地在光 野上直接架构以太劂技术的成熟”1 ，以太网开始进入城域刚靼广域阏镢域。如果 接入网也采用以太网将形成从接入网、城域网到广域网全部是以太阙灼结构。在 链路层上采用统的以太网帧缝构，使网络之闻不嚣要任傅格式转换，实现各网 之间的无缝连接，从而提高运行效率、方便管理、黪低成本。因此采用以太网接 入是新兴网络运营商和i s p 的最佳选择。特别是我国，在宽带小区建设方恧选 择以太网技术，适合中国人口居住密集的国情。当前对以太网接入系统可采用为 用户分配固定i p 地域或者采用d h c p 方式来为用户动态分配i p 地址。采用固 定d h c p 方式存在着明显的缺陷。如用户自行设置、修改、盗用i p ，造成i p 土呶 墟管理的混乱和小规范；计费策略不灵活方便，以及存在广播风暴等问题。针对 基于固定i p 或糟d h c p 方式的弊端，可以采用基于p p p o e 的以太网宽带接入系 统。该系绞的网络撼势始图2 - 5 掰示。图中p p p o e 接入鼹务器熬上行溃豳可遗 过光接翻或无线接嗣与l p 青干潮籀涟，其它各按入端翻鬟g 连接小嚣，大蓰、学 校或公词的以太阐。按入用户不需爱在主机上设麓固定i p 地址、默认网关和域 名服务器，通过免费的类似于普通拨号j 二刚的客户端软件拨入p p p o e 接入服务 器就可以涟上i n t e r n e t ，虽访l 、蠢i n t e r n e t 熬速攀霸i o m i o o m 隧太潮纛恣 l 住t e r n e t 没有经铽嚣蹒。 图2 - 5 基于p p p o e 的l 怂接入承意强 基于p p p o e 蛇以太网入系绞可慰p p p 逻辑连接分剐进乎亍 誊褒，透过一个p p p 逡接建立稠释放麴会落过程，可戳对蠲户上网敛务分羽进行时长和流量及其它各 6 弋( 1 一 弋 寺 润潮吾警 硕士研究生学链论变 p p p o e 瓣掰究聂在w i n d o w s 鄹境下瓣实现方寰 种计费方式所需要的信息的统计，从而能够制定各种计费策略，对用户提供灵活 合理的计费方式。而且p p p o e 接入服务嚣与r a d i u s 簸务器结合，和用p a p ，c h a p 等协议迸行p p p 用户认证，i p 魄址动态分配，实现对用户和i p 地址韵有效管 黧。 2 。3p p p o e 购运行机制 为了提供馘太湖上的p p p 连接，每一个p p p 会话必须知道远程通嵇对方的 以太喇地垃，并建立一个惟一的会话标识符。建立一个醵太弼上p p p 会话包括 两个除羧： d i s c o v e r y 除段。在d i s c o v e r y 过浆中翔户主掇垃点广接方式等找哥皴遗接 懿鼹有的接入设各，蒡获臻其默太鼷m a c 逡疑，然器选择霭羹连接兹接入竣警 并确定所要建立的p p p 会话掭识笱。 p p p 会话阶段。用户主机与接入设备根据在发现阶段所协商p p p 会话标识 符进行p p p 通信。 ( 1 ) p p p o e 缝址发现阶段 当菜个圭税希羹发怒一个p p p o e 会话对，它必须蓠先执行d i s c o v e r y 束确 定对方的以太阙m a c 地址，著建立起一个p p p o e 会话标识孝哿。掇然p p p 定义酶 怒蠛至l 端黪鼹笛关系，d i s e o v e r y 却怒一糖e l i e n t s e r v e r 关蓉。京d i s c o v e r y 的过程中，根撰网终的撼扑缡掏，可熊主规能够蹑不止一个的按入设套邀售。在 d i s c o v e r y 阶段，允许量机发现所有的接入设备并从中选择个。当d i s c o v e r y 阶段成功完成之后，主枫和按入设备两者都具器了用于在以太嘲上建立点到点连 接所需的所有信息。 一个簇黧静d i s c o v e r y 阶段共包稻蠲个步骤： l + 主梳笈密p p p o e 有激发现寝镄( p p p o e 疑t i r ed i s c o v e r yi n i t i a t i o n p a d i ) 像。以太网联的域城为广播避娥o x f f f f f f f f f f f f ，c o d e 字段为o x 0 9 ， s e s s i o ni d 为。 议必须瑟少包禽一个激务名称类型的据签，其懿_ o x o o o op a d i 签类型( t a g l t y p e ) 字段援为o x 0 1 0 1 。，向接入设备撼如鼹簧求提供的服务。 2 + 按入浚餐收戮京暇努蘧圈恣豹p a d i 包矮，发送p p p o e 有效发现撼( p p p o e a c t i v ed i s c o v e r yo f f e r ，p a d o ) 毽戳壤痰请求，箕黻太嗣嚣煞稳漶为发送p a d l 数据毽瀚主梳韵荜播地址，c o d e 字段为o x 0 7 ，s e s s i o n i d 仍为o x 0 0 0 0 。p a d o 包 必缓包含一个汝入设餐名称类型的标签英t a gt y p e 字段为o x o l 0 2 ，以及一个 或雾个服务鬟称类型搽签，表明可淘主枧提供的服务季申类。 3 主机根摄可熊收到毂多个p a d o 镦选择一个含逶款接入没蚕，然蕊淘掰 选择的接入设备发送p p p o e 奄效发现谚求( p p p o ea c t i v ed i s c o v e r yr e q u e s t ， 7 顿士硬究生学经论文 p p p o e 购磋究及槎w i n d o w s 环境下敦实理方巢 p a d r ) 包，其以太网目的地址为发送p a d o 数据包的接入设器的单攒地址，c o d e 字 段为o x l 9 ，s e s s i o n _ i d 仍为o x o o o o 。p a d r 包必须包含一个服务名称类型标签， 确定向接入设备请求的服务种类。 4 接入设备收到p a d r 包后准备开始p p p 会话，它发送一个p p p o e 有效发 现会话确认( p p p o ea c t i v ed i s c o v e r ys e s s i o n c o n f i r m a t i o n ，p a d s ) 包，其 以太网目的地址为发送p a d r 数据包的主机的单播地址，c o d e 字段为0 x 6 5 ， s e s s i o n为接入设备所产生的一个惟一的 会话标识符。! ，”4 包也必_ i d p p p o e 须包含一个接入设备名称类型的标签确认向主机掇供的服务。当主机收到p a d s 包确认后，双方就进入p p p 会话阶段。 诧外，还有一种p p p o e 有效发现终止( p p p o ea c t i v ed i s c o v e r yt e r m i n a t e ， p a d t ) 包，在一个p p p 会话建立后它可以随时由主机或按入设备中任何一方发 送，指示p p p 会话已终止。p a 潞包不需要任何标签，其以太阐醋的魄址为单播 遗砉丘，c o d e 字段为o x a 7 ，s e s s i 洲j d 为需要终止的p p p 会话的会话标谈符。 ( 2 ) p p p 会话阶段 逮过发琨除段躲避逶信磺方静凇e 遗址蓍蟊s e s s i 铡一i d 号后，就可以进行 p p p 透信。p p p 数据被越装在p p p o e 会话包中像冀它p p p 封装一样发送，所有 救以太网数据峻都是肇播戆，以太桉静e t h e rt y p e 字莰设置为0 x 8 8 6 4 。在p p p o e 会疆包中，v e r 帮t y p e 字段设疑先1 ，c o d e 必须设置为0 。p p p o e 会话静 s e s s i o n i d 不兔谗发生改变，必须是d i s c o v e r y 泠段辑指定懿蕊。l e n t h 字羧 是p p p o e 帧的冷荧数撼的长度，不短据既太l 黢头帮p p p o e 毽头豹长疫。p p p o e 豹 净蒋数据包含一个p p p 帧，峻娘于p p pp r o t o c o l i d 。该p p p 椟不包含f l a g s 标 志字段和c r c 校验和字段。 2 4p p p o e 的多播和广播扩展 在p p p 会话阶段里，所有的帧都是单播帧。因此如果一个p p p o e 服务器爱 鹈客户槛发送一令i p 多搔鬯对，它必须把这个龟在每个p p p o e 连接上商每个客 户机都发送一遍，而遮就违背了在以太网上进彳亍i p 多撩的本意。 下磷，先鬻述一下p p p o e 源有的多播及广播祝锖l ： p p p o e 所支持的组播协议通常指的是二层组播协议i g m pp r o x y 或i g m p s n o o p i n g ，采取豹基本方法怒对每个组播数据包分组传送，下筒分析这两种协议 的实现方式。 1i g m ps n o o p i n g i g m ps n o o p i n g 是纛谈暖爨户与潞出器之潮邋臻翡i g m p 报文维护缝播撼蟪 和v l a n 的对应表的对应关系，它将阅缀援缀鲍活动成员映射为一个v l a n ，在 8 硕士研究生学位论文p p p o e 的研究搜在w i n d o w s 环境下的实现方案 收到组播数据包厝，仅i 向该缎播组所对应的v l a n 成员转发。 主要操作滚稷如下： p i n g1 9 2 + 1 6 8 。l ，6 4 这样蛇会令的对候，在瞬络上实际传 输的数据是这样的： 0 0 0 0 0 0 ：0 0a o c c6 30 8 1 b0 04 0 ：9 54 9 0 35 f0 80 04 50 0 e 。 。i 。+ 。e ， 0 0 0 0 1 0 ：0 03 c8 24 70 00 02 00 1 ：9 4c 9c oa 80 12 0c oa 8 ，完或p p p 零囊窝戮太弱嗾瓣秘互转换。 ( 三) 断开连接阶段 9 ) 用户断开连接：用户在应用层发起断开连接请求，拨号网络组件将该 请求转发缀n d i s 库。 l o ) 。断u 万物理逢谈：n d i s 瘁将新开请求以o i d 形式发送绘协议模琰的连接 断开子模块，连接断开子模块中断p p p o e 对话，断开连接。 ( 四) 卸载阶段 1 1 ) 释敖资源；滏蔫户移除p p p o e 驱动辩，系统酋是调翊蛰议模块豹安装 卸载子模块，停止p p p o es e s s i o n ，释放p p p o e 瓤动所占用的系统资源( 畿拟网 卡和协议所占用的核心内存) 。同时解除以前的绑定，移除注册表中的p p p o e 服 务项。 1 2 ) 。艇除寝毅潮卡：在协议模块卸载完畿露，由通知对藩模块涮除纛拟两 卡。 以下是主要功能模块的描述： 嫉士磅究生学垃论1 皇= p p p o e 瓣翳究及谯w i n d o w s 环凌下瓣实琨方案 4 。5 。 拨号鹬络缠律穰块 功髓介绍 拨号网络缎件处子a d s l 客户端软件的最上层，是一个应用层的程序。在 程序安装完毕后，拨号厕络组借舞动妻询可用的虚拟网卡，著在系统的“网络勰 拨号连接”建立一个基于该虚拟网卡的拨号项，当用户在a d s l 客户端软件中点 击连接或叛开蜃，a d s l 雾户端敬孛蠡麓调爱这个拨号矮发起连接或颤开连接。 实瑗骚理 援号上疆禚焉稳楚w i n d o w s 豹r e m o t ea c c e s ss e r v i c e ( r a s ，远程谤润 服务) ，系统提供了相应的a p i 函数接口，统称r a sa p 接口。 首先，我们需要查询当前可掰的虚锨网卡。w i n d o w s 系统在注澍褒 h k e yl o c a lm a c h i n e s y s t e m e u r r e n t c o n t r o l s e t e o n t r o l e l a s s 4 d 3 6 e 9 7 2 一e 3 2 5 1 1 c e b f c i 一0 8 0 0 2 b e l 0 3 1 8 ) 中列出了系统中安装过的网卡( 物理的和虚拟 靛) 。我们登找每块网卡疆下蛉予瑷c o m p o n e n t l d ，懿果怒我们焱先定义姆懿字 符串( 如p p p o e ) ，则获取读取他的另子项o r i v e r d e s c 并保存。 矮下来，诱稻r a s s e t 酗t r y 艮o r t i e s 涎数建立拨号项，该拨号颁掰对瘟 的拨号设备就是d r i v e r d e s c 所提供的设备。 然后当厢户输入用户名和密码后，拨号阚络组件调用r a s d i a l 函数发起拨 号，该请求以o i d 的形式发送绘协议模块，并由协议模块宪成真正的貔理连接。 当用户上网完毕，断开连接时，拨号网络组件调用r a s h a n g o p 发起断开连 接遣裳。 4 。5 ，2 通知瓣象模块 功g 分绍 我餐要实现静是一个审闻滚懿驱动程滓，在w i n d o w s 系统中，这样静驱动 程序比较特殊：在它的上层，n d i s w a n 将它视为一个小端口驱动；在它的底层， 物理潮卡驱动籍它视为一个协议驱动。因此在安装和卸载过程中，单单依靠协议 模块怒不能究成所窍的工 乍：是安装虚拟嘲卡，：读取康拟网卡匏d e v e i e e i d 从而究成注册表中虚拟网卡与指定物璁网卡的绑定。于是这样的工作便要交给通 j 露对象模块袋完成。 硕十研究生学位论文p p p o e 的麟究疑在w i n d o w s 耳境下斡实现方察 通知对象模块怒一个斑用层的模块，它巍协议模块安装过程中被系统调遐。 通知对象模块首先完成蜜装虚拟网卡的工l 乍，然后在注艇表中的p p p o e 项中熄虚 拟慰卡黪d e v e i c e i d 移物理羽卡联系起来。溺l 幸，它逐鬟供了酝髭满挂爽，黻便 用户g 够黠泌议的一些参数进行调整。 蜜瑗原理 攒据邋鲡对象模块的功能，将冀熬实现分为两部分来阐述：安装的实现和 卸载的实现。 安装的实现 安装过程如下流程图所示 阐4 1 7 ：安装流程 始图4 一i 7 骈示，滚稷如下： 当髑户寰装协议模块的时候，系统调用通知对象模块。通知对象摸块查泡 注 鼹 表 疆硪宠生学袋论文 p p p o e 懿臻究及在w i n d o w s 环境下熬实磊方案 l ( e 誓l i c a lm a c h i n e s y s t e m k c u r r e n t c o n t r o l s e t c o n t r o l c l a s s 4 d 3 6 e 9 7 2 一e 3 2 5 - 11 c e - b f c l 0 8 0 0 2 b e l 0 3 1 8 项下所有子项，只要该子项下的n d i i n t e r f a c e 子项瀚l o w e r r a n g e 键值为e t h e r n e t ，剐表嘲这是澄安装遥的一块物理网卡。记 录下该物理网卡的n e t c f g i n s t a n c e i d 嗣d r i v e r d e s c 值，同时记渌下已安装过的 物理网卡的数目。 擐握甥理网卡载数鞋，必每一块物理慰卡安装一块穗应懿纛援慰卡。 修改p p p o e 服务项。在注册表p p p o e 项下的p a r a m e t e r s a d a p t e r s 子项下 建立物理网卡帮纛叛溺卡静对应关系。翅已蜜装过一块物疆阐卡，萁d r i v e r d e s 为d l i n k ，对威的虚拟网卡的n e t c f g l n s t a n c e i d为 0 6 0 4 2 4 3 4 7 0 c 3 4 8 1 4 9 9 d b e b f 0 4 e f e c 2 8 4 ，其本身的n e t c 龟i n s t a n c e i d 为 d 6 0 8 7 4 2 4 7 6 a o 一4 7 c 2 8 e b a l e o e 5 8 8 e a 8 4 f 。贝4e 0 蔟n e t c f g i n s t a n c e i d ，名怠 建一个新项，其项下创建d r i v e r d e s c ，u p p e r b i n d i n g s 予键。键慎分别为dl i n k 积 0 6 0 4 2 4 3 4 7 0 c 3 4 8 1 4 9 9 d b e b f 0 4 e f e c 2 8 4 ；。盘此完戏了在注魑表中虚掇潮卡 和物理网卡的绑定。 安装过程銎副秘议模块中，壹褥议模块读取崮通知对象所完成靛绑定关系， 从而完成物理上的绑定。 卸载的实现 通知对象模块的卸载是在协议模块卸载之后完成的。在协议模块卸载了协 议驱幼和释放了内存资源以后，系统调用通知对象模块：通知对象模块在p n p 事件中收到了卸载的会令，调翅熟载爨数，黪载酲数竣巡设备售毖集，找到我嬲 要找的虚拟卡的设备信息数据并保存，最后利用设备信息数据删除虚拟卡。具体 滚程黧下： 硕士w f 究生学位论文p p p o e 的研究厦在w i n d o w s 环境下的实现方巢 4 ，5 3 协议模块 图4 1 8 ：卸栽流程 协议模块怒整个p p p o e 软件的鬣整要酌部分，楚一个中阀艨的驱动，位子 小端强驱动和协议驱动程浮韵中闯：向上它表现为一个小端口驱动，并提供 m i n i p o r t 酌数集：向下它表现为一个协议驱动，并提供p r o t o c o l 豳数集。其髂 系如图4 一1 9 辑示 4 2 颈硪巍生学戳论文 p p p o e 懿疆究及在w i n d o w s 舔境。f 鹣窭理方寰 传赣麓驱动接秘 圈4 1 9 ：n d i s 驱动结构钵系 本文从功能上糨它划分为安装绑定模块，连接断开模块，数据收发模块， 卸载模块。 1 安装、绑定 功能介绍 发装绑定模块首先完成本中间层驱动中的小端口驱动和协议驱动的安城工 幸# ，然君实现物理两卡和寝羧阏卡的绑定，之后向上提供可使鹬的康拟网卡。 实魂缀理 1 小端口驱动安装工作：使用n d i s m r e g i s t e r l a y e r d m i n i p o r t m i n i p o r t 函数集供上层协议驱动调熙。 2 协议驱动安装工作：使用n d is m r e g i s t e r l a y e r d p r o t o c 0 1 p r o t o c o l 嚣数嶷供底层阚卡( ，j 、端墨) 驱蘸调曩。 函数注册 函数注册 3 物理网卡和虚拟网卡的绑定：读取通知对象在注册表中写好的对应关系， 巅爱褥到静锈理溺卡信惠并诵j 簿jn d i s o p e n a d a p t e r 来打开物理网卡；逶入 p r o t o c 0 1 b i n d a d a p t e r 函数，完成本层和物理网卡的绑定；最后生成一块n d i s w a n 的虚季敛网卡供上层调用。 硕士鲤究生学挝论文p p p o e 的研究及在w i n d o w s 邵境下鼹