T 技 术
2007 NO．19
Science and Technology Consul而 _F ：丽
PPPOE协议分析
伍 振 国
(武汉铁路职业技术学院 武汉 430063)
摘 要：P P P O E是一种在广播式网络上实现点对点数据传输的协议，P P P O E提供面向连接的通信，具有发现、会话、终止
三阶 段。
关键词：以太网 PPP PPPOE 发现 会话 终止 PPPOE 报文
中图分类号：TP319．05 文献标识码 ：A 文章编号：1673—0534(2007)07(a)一0015—02
1 PPPOE定义
PPP协议是点对点的链路控制协议， 但
PPP不适应多点链路和广播式网络。ISP常用
以太网汇聚服务区的数据流量，将用户接入因
特网。但传统的以太网不能对用户验证、也不
能计费。利用PPPOE协议，在多点的以太网上
建立虚拟的点对点的PPPOE连接，在PPPOE
连接上使用PPP协议对用户进行验证、接入和
数据传输。使用PPPOE的接入网络的体系结构
如图 l所示。
IP
PPP
PPPOE
以太网
国1接入网络体系结构 囤2 PPPOE连接的三个阶段
2 PPPOE连接有三个阶段
PPPOE报文分为控制报文和数据报文两
大类，控制报文用于 PPPOE链路的建立和终
止，数据报文用于传输PPP数据，两种报文
的以太网类型域的代码分别是 0XOx8863、
OXOx8864。按通信过程的前后次序分，PPPOE
连接有三个阶段 ，即PPPOE的发现阶段、
PPPOE的会话阶段和PPP0E的终止阶段。如
图 2。
2．1 PPPOE的发现阶段。
PPPOE发现阶段也称连接建立阶段。在
这阶段入网主机请求建立连接、获取会话ID，
在 主机 与接 入集 中 器之 间建立 点对 点的
PPP0E连接。PPPOE采用客户一服务器方式。
当一个主机希望接入ISP的网络传输数
据时，发送 PPPOE探索报文 (PADI)，寻找
接入集中器，报文被封装在以太网的帧中并
以广播方式在网络上发送 ；一个或多个接入
集中器向探索主机发送给予分组 (PAD0 主
机选择一台访问集中器，发送单播会话请求分
组 (PADR~选择的访问集中器发送一个确认
分组 (PADS)，访问集中器为接入主机分配—个
会话ID (Session ID)。入网主机用这个ID作
标识传送数据，未获得ID的主机将不能传送数
据。
2．2 PPPOE的会话阶段
PPPOE的会话阶段也称PPP数据传输阶
段。在这个阶段双方在这点对点的PPPOE
逻辑链路上传输PPP数据帧，PPP数据帧封
装在PPPOE数据报文中，PPPOE数据报文
封装在以太网帧的数据域中传输。PPP具有
链路创建阶段、认证阶段和网络协商阶段会。
2．2．1 PPP链路创建阶段
在 PPP链路创建阶段，利用 LCP创建链
路。链路两端设备通过 LCP向对方发送配置
信息报文 (Configure Packet)。另一端返回
配置确认报文 (Configure—Ack packet)，
就完成了配置信息交换，则PPP链路建立。
2．2．2 用户验证
在这个阶段，客户端会将自己的身份发
送给远端的接入服务器认证。最常用的认证
协议有13令验证协议 (PAP)和挑战握手验证
协议 (CHAP)。
· P A P是一种简单的明文验证方式。
NAS (网络接入服务器，Network Access
Server)要求用户提供用户名和13令，PAP以
明文方式返回用户信息。
· CHAP是一种加密的验证方式 ，能够避
免建立连接时传送用户的明文密码 。NAS向
远程用户发送一个挑战口令 (challenge)，其
中包括会话 I D 和一个任意生成的挑战字串
(arbitrary challenge string)。远程客户必须
使用MD5单向哈希算法 (one—way hashing
algorithm)返回用户名和加密的挑战13令，会
话ID以及用户13令，其中用户名以非哈希方
式发送。
CHAP对 PAP进行了改进 ，不再直接通
过链路发送明文13令，而是使用挑战13令以
哈希算法对13令进行加密。因为服务器端存
有客户的明文13令，所以服务器可以重复客
户端进行的操作，并将结果与用户返回的13
令进行对照。CHAP为每一次验证任意生成
一 个挑战字串来防止受到再现攻击。在整个
连接过程中，CHAP将不定时的向客户端重
复发送挑战13令，从而避免第3方冒充远程客
户进行攻击。
2．2．3 调用网络层协议
认证阶段完成之后，PPP将调用在链路
创建阶段 (阶段 1)选定的各种网络控制协议
(NCP)。选定的NCP解决PPP链路之上的高
层协议问题 ，例如 ，在该阶段 IP控制协议
(IPCP)可以向拨入用户分配动态地址。
2．3 PPPOE的终止阶段
PPP0E的终止阶段 ，是在 PPP数据传
输结束时，由主机和接入集中器的PPPOE
连接，终止数据传输。终止阶段可以时主机
发起 ，可以 由访 问集 中器发起。
3 PPPOE报文
3．1以太网帧格式
现有的局域网使用以太网2．0版作为一种
事实上的工业标准而广泛使用。以太网目的地
址是单播、组播或广播地址；以太网源地址指
明发出帧的主机的MAC地；
以太网的类型域，指明数据域中承载的
数据报文的类型，传送PPPOE控制报文，以
太网的类型域的值是0x8863，传送PPPOE数
据报文，以太网类型域的值是0x8864；
数据域用来承载类型域中所指示的数据
报文，
校验域，填入帧的校验序列。表l是以太
网帧的结构；表2是发现阶段的以太网帧；表
3是数据传输阶段的以太网帧。
3．2 PPPOE报文格式
简单的把 PPP0E的报文分成两部分：
PPPOE报文的首部和 PPPOE报文的净载荷。
首部填入了控制信息，净载荷用于承载数据。
PPPOE的报文格式见表4。
PPPOE报文的头部版本域4比特，说明
PPPOE协议版本号，其值为0x01。
类型域4比特，值为0x01。
代码域占用 1个字节，在PPPOE 的不同
阶段其值不同。
会话ID占用2个字节，当未获取ID时，
该域的内容为OxO000，主机获取了会话ID后，
在后续的所有报文中，该域必须填充集中器
分配的会话ID值。
长度域为2个字节，用来指示PPPOE报
文的净载荷的长度。
数据域在PPPOE的不同阶段的内容不
同。在发现阶段，PPPOE数据域承载一些控
制标记TAG；在会话阶段，PPPOE数据域承
载的是PPP帧。TAG是连接建立阶段访问集
中器和接入用户交互的PPPOE命令，其结构
见表5。
标记的类型域填充标记代码，标记的长
度域指明标记数据域的长度，标记的数据域
放置标记具体数据。
4 PPPOE发现阶段报文
PPPOE的发现阶段可分为四步，也是四
科技咨询导报 Science and Technology Consulting Herald 1 5
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Web数据挖掘技术
贾应炜
(陕西工业职业技术学院 陕西咸阳 7 1 2000)
J T 技 术
摘 要：本文介绍了数据挖掘技术在远程教育中的应用，为了更好的实现远程教育技术，对源数据的收集、数据的预处理、数
据挖掘及个性化智能学习系统做了较详尽的介绍。肯定了数据挖掘技术给我们提供了 “变废为宝”，“化繁为简”、“从模糊到
清晰 ”的 巨大帮助 。
关键词 ：Web 数据 挖掘技术
中图分类号：TP31 1．13 文献标识码：A 文章编号：1673—0534(2007)07(a)一0016～02
1 引言
我国教育部结合相关国际标准与我国教
育的实际情况制定出了现代远程教育技术标
准体系，基于此标准设计并建立了许多比较
成型的远程教育服务网站，发挥了网络教育
中资源共享以及无时间局限性的优势，使得
终身学习成为可能。Web挖掘是一项综合技
术，涉及Web、数据挖掘、计算机语言学、信
息学等多个领域。web挖掘就是从Web文档、
Web活动中抽取感兴趣的、潜在的有用模式
和隐藏信息。Web 挖掘可以在很多方面发
挥作用，如智能查询，建立 MetaWeb数据
仓库等。为了更好的实现远程教育技术，我
们应采取大量的 web数据挖掘。
2 WetS2掘技术的定义
我们从更为一般的角度出发，对Web挖
掘作如下定义
Web挖掘是指从大量 Web文档结构和使
用的集合 C中发现隐含的模式P。如果将 C看
作输入，P看作输出，那么 W eb挖掘的过
程就是从输入到输出的一个映射 {：C—P
但是，服务器端只能记录学习者浏览过
的页面的链接 ，不能 了解页面上承载 的知
识点信息。所 以，我们在设计网络课程的
页面时尽可能地将含有特定知识点的网页链
接 与课程 中的知 识点形成一一 对应关 系，
也就满足了服务端记录学生在学习时掌握知
识点情况的数据的要求，从而达到以知识
点为导向来进行数据挖掘的策略。
种PPPOE发现报文的交互过程。当完成这
四步后，用户主机与访问集中器双方就能获
知对方的MAC地址和唯一的会话ID号，从
而进入到下PPPOE的会话阶段。
4．1 PADl报文
发现初始报文 PAD I(PPPOE Active
Discovery Initiation)是 PPPOE发现阶段的
第一步，是由用户首先发送的一个报文。用
户主机广播这个报文，该报文所对应的以太
网帧的目的地址为全 l，源地址域填充用户
主机的M A C地址。以太网帧的协议域为
Ox8863，PPP0E报文的代码为09。
4．2 PADO报文
发现提供报文 PADO (PPPOE Active
Discovery Offer)是 PPPOE发现阶段的第二
步，由访问集中器回应用户主机发送的PADI报
文，该报文所对应的以太网帧的源地址是访
问集中器的MAC地址，目的地址填充从PADI
中所获取的用户主机的MAC地址。以太网帧
的协议域为0x8863，PPPOE报文的代码07。
4．3 PADR报文
发现请求报文PADR (PPP0E Active
Discovery Request)~PPPOE发现阶段的第三
步。当用户主机收到集 中器的 P AD O报文
后 ，向一个访问集中器发送单播的请求报文
PADR。PADR报文所用的以太网帧的源地
址填写用户主机的 MAC地址，以太网Il嫩勺目
的地址填充访问集中器的MAC地址。以太网帧
的类型值为 0X8863．，PPPOE的报文的代码
为 l 9。
4．4 PADS报文
发现会话确认报文 PADS (PPPOE
Active Discover Session—confirmation)是
PPPOE发现阶段的第四步。当访问集中器
收到PADR报文时，就准备进入PPPOE会
话，访问集中器为这个会话分配ID，并在
发送给主机的PADS报文中携带上这个会话
ID。如果访问集中器不满足用户所 申请的服
务，则向用户发送一个携带有服务名错误标
表 1 以太网帧的结构
目的地址48bit J源地址48bit l协议类型16bit I数据球l5oodb 。 校验32bit
表 2 发现阶段以太网帧格式
广播地址 J探索主机地址 J协议类型0x8863 l PPPoE帧 校验32bit
表 3 会话阶段以太网帧格式
单播地址 f探索主机地址 J协议类型0x8864 J或．floE桢 ≯ 校验32bk
表 4 PPPOE报文格式
攀 ≯ 蓥罐 啦颤 llll＼壑渭 ＼会话Ni6t,it＼长度z6bit．．．． ＼净负葡 曩
表 5 TAG结构
标记类型 16bit J标记长度16bit I标记值
科技咨询导报 Science and Technology Consulting Herald
记的PADS报文，此时该PADS报文中的会
话ID填充0X0000。以太网帧的协议域为
0x8863，PPPOE的报文的代码为 65。
5 PPPOE会话阶段报文
主机在会话确认报文PADS中获得会话
ID，即进入PPPOE会话阶段。在PPPOE
会话阶段PPP的帧填充在 PPPOE的净载荷中
传输，而PPPOE的报文被填充在以太网帧
的净载荷中传送。PPPOE会话阶段以太网帧
的类型域的值为0x8864，PPPOE的报文的
代码为 0x00。
6 PPPOE终止报文PADT
PPPOE终止报文PADT (PPP0E Active
Discovery Terminate)在会话之后的任意时间
内被发送，用来终止一个PPPOE会话 ，由
主机或访问集中器发送。
承载终止报文PADT的以太网帧的类型
域的值为 0X 8 86 3，协议类型域为 0X0 l，
PPPOE的代码域 0xA7，ID是需终止的会话
ID，报文中不需要携带任何TAG。当收到
PADT报文，PPPOE连接被终止 ，PPP数
据传输结 束。
7 结语
PPP是一个在点对点链路层的传输控制
协议 ，有用户验证功能 ；以太网没有用户验
证功能，以太网是多点网络，不能在以太网
上直接使用PPP协议l利用PPPOE在以太
网上建立点对点的虚拟连接，在该连接上使
用 PPP协议，实现对用户的验证和数据传
输 。
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