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PPP、PPPoE、VPDN、L2TP简介与区别

时间:2022-05-09浏览:4668


PPP(Point to Point Protocol,点对点拨号协议)

  • 一种具有身份校验、动态IP分配等功能的点对点拨号协议(通过其定义的LCP、CHAP、IPCP等类型报文交互实现)。

  • 因为IP协议无法直接在模拟信号中进行传输(需要进行调制解调),但PPP协议能直接应用在点对点链路上,同时其支持多种网络传输介质,比如电话线、无线信号、串口等等,所以通常会使用PPP协议来封装IP协议,这样便能使IP协议也能在点对点链路上传输。 

    • 比如原来很早的电话拨号上网,电话拨号成功后,ISP便在用户Modern和ISP Modern之间通过电话线路构建了一条点对点物理链路,也即“用户计算机 –> 用户Modern –电话线–> ISP Modern –> 接入服务器 “,然后将IP报文通过PPP协议封装封装成PPP帧,便可通过电话线传输出去,同时PPP协议又具有拨号等功能,所以被运营商广泛使用。

  • 协议的实现方式简单来说就是在一个正常的IP报文前面添加一个PPP头部,这样即可完整保留最原始的IP报文,又能通过这个头部实现相关的协议控制,同时因为其已经是运行在点对点链路上,所以PPP协议是没有任何的寻址功能(因为链路本身已经决定报文从哪里来,到哪里去)。

  • 总结PPP协议就是一种可在点对点链路上使用的拨号协议,能提供拨号业务所需的基各种功能,且其具有能在多种物理介质上传输的特点,早期已被运营商广泛应用于其宽带业务中。

PPPoE(Point to Point Protocol Over Ethernet, 以太网上的PPP协议)

  • 是一种将以太网技术和PPP协议相结合而产生的一种新协议,就是在以太网上运行的PPP协议。

  • 为什么会将这两种技术相结合? 

    • 一方面是因为老式网络的各种缺点(信道独占、部署复杂等),而后因为以太网技术的出现以及其广泛应用(简单易用、成本低等优点),运营商自然希望将能以太网接入的方式延伸到用户端。

    • 另一方面为了继续提供宽带拨号业务,所以自然会想到使用已经十分成熟的PPP协议。

    • 但PPP协议是一种点对点协议(点对点指的是一个节点出去只能访问到另一个指定的节点,且这个节点是固定的),而以太网是一个多路访问网络(也即一个节点出去能够访问到多个不同的节点,通过MAC地址标识不同的节点),同时PPP协议又必须运行在已经是点对点的链路上,所以PPP协议肯定是不能直接运用于以太网上的。

    • 所以为了处理这种矛盾,便又发明了一种新的协议,也即PPPoE协议,其使用太网头来封装PPPoE头,再由PPPoE头来封装PPP头,这样便可通过PPPoE协议帮助PPP协议在以太网上来建立一条虚点对点链路,便可使PPP协议也在以太网上使用。

  • 协议的实现方式简单来说就是在一个正常的PPP报文前面再添加了一个PPPoE头(用于实现PPPoE协议的一些其他功能),以及一个以太网头(用于二层转发)。

  • 总结PPPoE也是一种宽带拨号协议,因为封装了PPP协议,自然也拥有PPP协议的所有功能,同时又可在以太网上传输,现在的宽带拨号基本都是使用该协议。

BRAS(Broadband Remote Access Server,宽带远程接入服务器)

  • 面向宽带网络应用的新型接入网关,主要用于终结用户的PPPoE连接,以及与认证、计费等系统配置实现相关的功能。

  • 总结BRAS就是运营商提供宽带拨号服务的大型服务器。

VPDN(Virtual Private Dial-up Networks,虚拟专用拨号网业务)

  • 一种基于拨号方式接入的VPN业务,具体实现便是采用隧道技术(主要有三种:PPTP、L2F、L2TP)。

  • 总结VPDN是一种拨号VPN业务的统称。

L2TP(Layer 2 Tunneling Protocol,第二层隧道协议)

  • 是VPDN业务中所使用隧道协议中的一种(使用最广泛的一种)。

  • 在VPDN业务中,L2TP协议通常是用于承载PPP协议,也即是以PPP帧作为L2TP协议的payload,通过L2TP协议构建的隧道来传输PPP帧(隧道便相当于一个点对点链路),这样便延长了PPP帧可以到达的终点,同时因为传输了PPP帧,自然就可以利用PPP协议完成VPDN业务中的拨号等功能。

  • 协议的实现方式简单来说就是在一个正常的PPP报文前面再添加了一个L2TP头(用于实现L2TP协议的一些其他功能)、一个UDP头(L2TP约定使用UDP协议封装,端口固定1701)、一个IP头(用于三层转发)、一个以太网头(用于二层转发)。

  • L2TP协议是一种隧道协议,所以其定义了两种常见角色: 

    • 是L2TP隧道的终点,是PPP端系统上用于处理L2TP协议服务器端部分的设备,主要用于终结PPP会话以及解析L2TP协议。

    • 也即LNS是一种既能作为PPP服务器,又能解析L2TP协议的服务器。

    • 是L2TP隧道的起点,接入汇聚点,主要负责把从远端系统收到的报文封装L2TP协议后发送给LNS,以及将LNS发来的报文进行相应的还原。

    • 但现在的一些网络环境下其实是没有LAC的,比如PC可以直接与LNS建立L2TP隧道。

    • LAC(L2TP Access Concentrator,L2TP访问集中器) 

    • LNS(L2TP Network Server,L2TP网络服务器) 

  • 总结L2TP便是一种能够封装PPP帧的一种隧道协议。

注:无论是PPPoE还是L2TP,都是对PPP协议进行了一些二次封装(PPPoE封装是为了使PPP协议能在以太网上传输,L2TP封装是为了使PPP协议能在互联网上传输),拨号中的认证、IP地址分配等功能仍是由PPP协议完成,这样对于运营商来说,其早期为PPP协议铺建的各种网络线路、设备等也不用进行什么更换。


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