PPPOE简述
PPP主要是用来经过拨号或专线方式在两个网络节点之间创建链接、发送数据。PPP是一种分层协议，物理层用来进行实际的点到点链接。由链路控制层（LCP）发起对链路的创建、配置和测试。在LCP初始化完成后，经过一种或多种网络控制协议来传送特定协议族的通讯。PPP协议具备处理错误检测、支持多个协议、容许在链接时刻协商IP地址、容许身份认证等特色。PPP协议工做于二层网络即数据链路层，在内核中实现。php
PPPoe的英文全称为Point to Point Protocol over Ethernet，它在以太网上承载了点对点协议。能够说PPPoe是将以太网和PPP协议相结合的协议，是在以太网中转播PPP帧信息的技术，它利用以太网将大量主机组成网络，经过一个远端接入设备连入因特网，并对接入的每一台主机实现控制、计费功能，极高的性价比使PPPoE普遍应用在包括小区组网建设等一系列应用中，目前流行的宽带接入方式ADSL就使用了PPPoE协议。html
PPPoE将PPP协议封装在以太网帧上进行传输，它的通讯过程分为探测（Discovery）和PPP会话（Session）2个阶段。PPPoE Discovery阶段主要是客户机肯定AC（Access Concentrator）以及客户机与AC协商Session ID。而PPPoE Session用于完成数据包的接收与发送，同时它也用于完成PPP链路的协商（LCP），以及网络层的控制协商（IPCP）等。node
PPPOE服务端搭建
为便于测试pppoe功能，在树莓派上部署PPPoE服务器，以链接网关测试网关PPPoE上网功能，主要参考文档：基于linux环境的PPPOE服务器搭建。linux
树莓派3B+有一个有线网口和一个无线网口，其中无线网口为wan口，链接外网，实现上网功能；有线网口链接网关eth0，网关经过PPPoE借助无线网口实现上网功能，具体部署以下。windows
1． 确认网口的ip及路由配置。服务器
~$ ifconfig eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500 inet 192.168.10.111 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.10.255 inet6 fe80::1006:e96f:63eb:46e2 prefixlen 64 scopeid 0x20<link> inet6 fd51:42f8:caae:d92e::ff prefixlen 64 scopeid 0x0<global> ether b8:27:eb:ef:90:a2 txqueuelen 1000 (Ethernet) RX packets 1096 bytes 157745 (154.0 KiB) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 857 bytes 49580 (48.4 KiB) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING> mtu 65536 inet 127.0.0.1 netmask 255.0.0.0 inet6 ::1 prefixlen 128 scopeid 0x10<host> loop txqueuelen 1000 (Local Loopback) RX packets 4 bytes 390 (390.0 B) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 4 bytes 390 (390.0 B) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 wlan0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500 inet 172.17.16.157 netmask 255.255.255.0 broadcast 172.17.16.255 inet6 fe80::d791:dfeb:23e2:20e8 prefixlen 64 scopeid 0x20<link> ether b8:27:eb:ba:c5:f7 txqueuelen 1000 (Ethernet) RX packets 13496 bytes 1509246 (1.4 MiB) RX errors 0 dropped 360 overruns 0 frame 0 TX packets 461 bytes 51453 (50.2 KiB) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 ~$ route Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface default 192.168.10.1 0.0.0.0 UG 202 0 0 eth0 default 172.17.16.254 0.0.0.0 UG 303 0 0 wlan0 172.17.16.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 303 0 0 wlan0 192.168.10.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 202 0 0 eth0
2． 安装pppoe软件网络
sudo apt install pppoe
安装完成后存在pppoe-server命令。oracle
3． 配置/etc/ppp/options和/etc/ppp/pppoe-server-options，测试可行样例以下。async
~$ cat /etc/ppp/options | grep -v '#' ms-dns 219.141.136.10 ms-dns 114.114.114.114 ms-dns 8.8.8.8 asyncmap 0 auth crtscts local lock hide-password modem -pap +chap proxyarp lcp-echo-interval 30 lcp-echo-failure 4 noipx ~$ cat /etc/ppp/pppoe-server-options #PPP options for the PPPoE server require-chap lcp-echo-interval 60 lcp-echo-failure 5 logfile /var/log/pppd.log
4． 配置CHAP认证文件/etc/ppp/chap-secrets，暂设置用户名为test，上网口令（密码）为123456。ide
sudo cat /etc/ppp/chap-secrets # Secrets for authentication using CHAP # client server secret IP addresses test * 123456 *
5． 设置树莓派网关实现eth0数据转发到无线wlan0，实现上网功能
1） PPPoE 协议接入控制的主要方式就是经过对IP数据包的封装再转发。因此要配置 PPPoE 服务器必需要开启IP转发功能。开启IP转发功能须要去除/etc/sysctl.conf 文件中 net.ipv4.ip_forward=1 该行的注释，随后运行 sudo sysctl -p 便可生效配置打开 IP 转发功能。
2） 树莓派的默认网关是eth0有线网口，其次是无线网口wlan0，应去除eth0的默认路由。
sudo route del default dev eth0
3) 设置数据转发
sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.10.0/24 -o wlan0 -j MASQUERADE
6． 开启PPPoE服务。
sudo pppoe-server -I eth0 -L 192.168.10.100 -R 192.168.10.5 -N 20
-I 参数为指定pppoe服务器所监听链接请求的网卡名称，可以使用 ifconfig 命令查看。
-L 参数PPPoE服务器的IP地址，此IP地址为PPPOE服务器的虚拟IP地址，与网卡enp2s0 地址无关
-R 参数为当有客户链接到服务器上时，pppoe服务器分配给客户端的起始IP地址
-N 参数为指定最多能够链接pppoe服务器的客户端数量
此时PPPoE服务器搭建完成，可经过eth0链接PC，直接在windows下pppoe拨号上网测试服务器搭建是否成功。windows下pppoe拨号只需输入用户名和密码便可。
7． 关闭PPPoE服务
sudo killall pppoe-server
PPPOE客户端应用
1． pppoe工做于链路层，须要linux内核支持，主要选择“PPP over Ethernet”, 保险起见可都选择。
Device Drivers -> Network device support -> <M> ppp(point-to-point protocol) support <M> PPP BSD-Compress compression <M> PPP Deflate compression [*] PPP filtering <M> PPP MPPE compression (encryption) [*] PPP multilink support <M> PPP over Ethernet <M> PPP support async serial ports <M> PPP support for sync tty ports
2． 安装pppoe软件，Ubuntu下命令以下：
apt install pppoe
安装完整后，在/usr/sbin下有pppoe拨号相关的脚本或可执行程序：
pppoe-setup：配置程序，把输入的帐号密码等信息存入配置文件
pppoe-start：拨号程序，链接网络
pppoe-stop：断开
pppoe-status：查看链接状态
pppoe-connect：链接网络，被pppoe-start所调用
pppoe-init：初始化，被其余程序调用
3． 运行pppoe-setup完成初始化配置
>> Enter your PPPoE user name: ——输入拨号账户的用户名 >> Enter the Ethernet interface connected to the ADSL modem For Solaris, this is likely to be something like /dev/hme0. For Linux, it will be ethn, where n is a number. (default eth0): ——输eth0 >> Enter the demand value (default no): ——输no >> Enter the DNS information here: ——输SERVER（由PPPoE服务器提供） >> Please enter your PPPoE password: ——输用户口令 >> Choose a type of firewall (0-2): ——输0 (0为不要防火墙) >> Accept these settings and adjust configuration files (y/n)? ——输y
相关配置内容会保存到/etc/ppp/pppoe.conf和/etc/chap-secrets、/etc/pap-secrets中，主要的配置内容为用户名和用户口令，这部分也是网关程序须要处理的部分。
4． 运行pppoe-start开始拨号，拨号成功会输出“Connected！”，且可经过pppoe-status确认ppp0网卡信息（且成功获取IP）。
#:/etc/ppp# pppoe-status pppoe-status: Link is up and running on interface ppp0 ppp0: flags=4305<UP,POINTOPOINT,RUNNING,NOARP,MULTICAST> mtu 1492 inet 192.168.10.13 netmask 255.255.255.255 destination 192.168.10.100 ppp txqueuelen 3 (Point-to-Point Protocol) RX packets 8 bytes 100 (100.0 B) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 8 bytes 91 (91.0 B) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
5． 运行pppoe-stop中止拨号上网
#:/etc/ppp# pppoe-stop Killing pppd (4955) Killing pppoe-connect (4935)
PPPOE网关部署
pppoe在智能网关中可经过systemd管理来开启或关闭pppoe拨号上网。systemd服务配置文件内容：
[Unit] Description=PPP over ethernet After=network-online.target systemd-networkd.service Wants=network-online.target systemd-networkd.service [Service] Type=forking ExecStart=/usr/sbin/pppoe-start ExecReload=/usr/sbin/pppoe-stop;/usr/sbin/pppoe-start ExecStop=-/usr/sbin/pppoe-stop ExecStopPost=-ln -sf /run/systemd/resolve/resolv.conf /etc/resolv.conf Restart=on-failure [Install] WantedBy=multi-user.target
可经过systemctl开启、关闭或查询状态：
#:/etc/ppp# systemctl stop pppoe #:/etc/ppp# systemctl start pppoe #:/etc/ppp# systemctl status pppoe ● pppoe.service - PPP over ethernet Loaded: loaded (/lib/systemd/system/pppoe.service; disabled; vendor preset: e nabled) Active: active (running) since Sat 2019-01-26 09:24:19 UTC; 6s ago Process: 5088 ExecStop=/usr/sbin/pppoe-stop (code=exited, status=0/SUCCESS) Process: 5116 ExecStart=/usr/sbin/pppoe-start (code=exited, status=0/SUCCESS) Main PID: 5120 (pppoe-connect) CGroup: /system.slice/pppoe.service ├─5120 /bin/sh /usr/sbin/pppoe-connect ├─5140 /usr/sbin/pppd pty /usr/sbin/pppoe -p /var/run/pppoe.conf-pppoe. pid.pppoe -I eth0 -T 80 -U -m 1412 noipdefault noauth default-asyncmap defau ltroute hide-password nodetach usepeerdns mtu 1492 mru 1492 noaccomp nodeflate n opcomp novj novjccomp user test lcp-echo-interval 20 lcp-echo-failure 3 ├─5141 sh -c /usr/sbin/pppoe -p /var/run/pppoe.conf-pppoe.pid.pppoe -I eth0 -T 80 -U -m 1412 └─5146 /usr/sbin/pppoe -p /var/run/pppoe.conf-pppoe.pid.pppoe -I eth0 - T 80 -U -m 1412
可经过pppoe-status确认网络连通性（成功获取到IP）：
#:/etc/ppp# pppoe-status pppoe-status: Link is up and running on interface ppp0 ppp0: flags=4305<UP,POINTOPOINT,RUNNING,NOARP,MULTICAST> mtu 1492 inet 192.168.10.6 netmask 255.255.255.255 destination 192.168.10.100 ppp txqueuelen 3 (Point-to-Point Protocol) RX packets 8 bytes 100 (100.0 B) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 8 bytes 91 (91.0 B) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
参考：
2． 怎样设计并实现一个基于linux的PPPoE内核模式拨号
5． chap和pap认证