پروتکل PPPoE (نقطه به نقطه روی اترنت) چیست؟

پروتکل نقطه به نقطه روی اترنت (PPPoE) یک پروتکل شبکه است که ارتباط بین نقاط پایانی شبکه را تسهیل می‌کند. PPPoE فریم‌های پروتکل نقطه به نقطه (PPP) را در داخل فریم‌های اترنت کپسوله کرده و همان مزایای PPP بعلاوه اتصال در سراسر شبکه‌های اترنت را ارائه می‌کند.

توسط PPPoE، ارائه‌دهندگان خدمات می‌توانند چندین سیستم مشتری را مدیریت نموده و آن‌ها را برای دسترسی به خدمات احراز هویت کرده و داده‌های مورد استفاده مشتری را ردیابی کنند. PPPoE همچنین از خدماتی مانند رمزگذاری و فشرده‌سازی داده‌ها نیز پشتیبانی می‌کند.

PPPoE برای چه مواردی استفاده می شود؟

PPPoE اغلب توسط ارائه دهندگان خدمات اینترنت (ISP) برای ارائه خدمات دسترسی اینترنت به مشتریان خود و معمولاً از طریق اتصالات باند پهن استفاده می‌شود. PPPoE به طور گسترده توسط ارائه دهندگان خدمات خط مشترک دیجیتال (DSL) پیاده‌سازی می‌شود.

ارائه دهندگانی که از PPPoE استفاده می‌کنند می‌توانند چندین میزبان را در یک شبکه محلی اترنت از طریق یک دستگاه مشترک مانند یک کابل یا مودم DSL به یک سایت راه دور متصل کنند. این پروتکل می‌تواند از اتصالات بی‌سیم به اینترنت نیز پشتیبانی کند.

UNET و شبکه‌های Redback و RouterWare ،PPPoE را برای رفع محدودیت‌های PPP و ارائه راه‌حلی برای سازمان‌هایی که برای پشتیبانی از محیط‌های چند میزبانه به تجهیزات مشترک مشتریان متکی هستند، توسعه دادند.

در فوریه 1999، انجمن اینترنت با انتشار Request for Comments 2516،  اطلاعاتی درباره PPPoE و نحوه ساخت جلسات PPP و کپسوله کردن بسته‌های PPP از طریق اترنت را بیان کرد که به رسمیت بخشیدن به PPPoE کمک شایانی نمود.

PPPoE چگونه کار می‌کند؟

اترنت و PPP پشتیبانی اختصاصی برای یکدیگر ایجاد نمی‌کنند، با این حال هر دو مزایای مهمی را برای پشتیبانی از محیط‌های شبکه چند میزبانه ارائه می‌دهند. PPPoE با تسهیل ارتباط نقطه به نقطه بین همتایان شبکه، خلا بین اترنت و PPP را پر می‌کند.

یک محیط اترنت چند میزبانه می‌تواند از PPPoE برای ایجاد جلسات PPP به چندین مقصد از طریق یک یا چند مودم متصل استفاده کند.

مانند اترنت و PPP ،PPPoE در لایه دسترسی به شبکه در پروتکل TCP/IP و در لایه پیوند داده در مدل OSI عمل می‌کند. این پروتکل برای استفاده با فناوری‌های پهنای باند دسترسی از راه دور که توپولوژی اترنت متصل ارائه می‌دهد در نظر گرفته شده است.

با PPPoE، ارائه‌دهندگان خدمات می‌توانند از مزایای مقرون‌به‌صرفه اترنت استفاده کرده و همچنان انتزاع جلسه، کنترل دسترسی و عملکرد صورت‌ حساب موجود PPP را حفظ کنند.

ارتباطات PPPoE در دو مرحله انجام می‌شود: کشف PPPoE و جلسه PPP

در طول مرحله کشف PPPoE، سیستم کلاینت یک کانال ارتباطی با یک متمرکز کننده دسترسی (AC) ایجاد می‌کند (یک سرور PPPoE که اتصالات با مشتریان PPPoE را مذاکره و احراز هویت می‌کند). به عنوان مثال، یک ارائه دهنده خدمات ممکن است چندین AC برای ارائه خدمات دسترسی به اینترنت به مشتریان خود داشته باشد.

هنگامی که یک کلاینت سعی دارد جلسه‌ای را با یک AC آغاز کند، مشتری و AC وارد فرآیند کشف چهار مرحله‌ای می‌شوند که در آن انواع بسته‌های خاص رد و بدل خواهد شد:

1. کلاینت با ارسال یک بسته شروع کشف فعال (PADI) PPPoE  که شامل درخواست سرویس است، ارتباط را آغاز می‌کند.
2. هنگامی که یک AC این PADI را دریافت می‌کند، با ارسال یک بسته پیشنهاد کشف فعال PPPoE (PADO)  که حاوی نام خود و سایر جزئیات در مورد سرویس ارائه شده است، پاسخ می‌دهد.
3. در پاسخ به PADO، مشتری یک بسته درخواست کشف فعال PPPoE  (PADR) را به AC ارسال می‌کند تا سرویس را بپذیرد. اگر مشتری PADO را از چندین AC دریافت کند، یکی را بر اساس نام یا خدمات ارائه شده انتخاب می‌کند.
4. هنگامی که AC،ا PADR را دریافت می‌کند، یک بسته تایید نشست فعال PPPoE  (PADS) ارسال می‌کند که اتصال را تأیید و یک شناسه نشست ارائه می‌دهد که در طول ارتباط استفاده می‌شود.

پس از تکمیل مرحله کشف و برقراری ارتباط، مشتری و AC به مرحله نشست PPP می‌روند. در طول مرحله نشست، ارتباطات نقطه به نقطه بین مشتری و AC درست مانند هر کپسوله‌سازی PPP انجام می‌شود. بسته‌های اترنت خود به صورت تک مقصدی ارسال می‌شوند.

در هر نقطه از نشست، AC یا مشتری می‌توانند یک بسته خاتمه کشف فعال PPPoE (PADT) را برای پایان دادن به نشست ارسال کنند. هنگامی که مشتری یا AC این بسته را دریافت کند، دیگر هیچ ترافیک PPP در طول آن نشست مجاز نخواهد بود.

PPPoE چگونه پیکربندی می‌شود؟

برخی از ISPها مودم‌های باند پهنی را به مشتریان خود عرضه می‌کنند که اتصالات PPPoE قبلاً در آن پیکربندی شده است. اما در برخی موارد، ممکن است مدیران نیاز داشته باشند اتصال را به صورت دستی تنظیم کنند.

برای این کار، آنها باید نام کاربری PPPoE، رمز عبور و اندازه حداکثر واحد انتقال (MTU) را بدانند. ISP باید نام کاربری و رمز عبور را به مشتری اعلام کند، اما مدیران، مسئول تعیین اندازه MTU هستند.

شبکه‌ها باید با اندازه صحیح MTU پیکربندی شوند تا بتوانند به درستی کار کنند. این اندازه در هشت بیت مشخص می‌شود (بایت‌های هشت بیتی) و حداکثر اندازه بسته یا فریم که می‌تواند در شبکه ارسال شود را تعیین می‌کند. TCP هنگام انتقال بسته‌ها بین دستگاه‌های متصل به اینترنت از MTU استفاده می‌کند.

در صورتی که اندازه MTU بسیار بزرگ در نظر گرفته شود و بسته با مسیریابی روبرو شود که نتواند اندازه بسته را مدیریت کند ممکن است منجر به ارسال بسته مجدد شود. اگر اندازه MTU بسیار کوچک در نظر گرفته شود می‌تواند منجر به سربار هدر بیشتر و تعداد بیشتر تأییدیه‌های ارسالی و دریافتی شود.

اندازه MTU توصیه شده برای یک رابط شبکه متصل به یک شبکه PPPoE معمولا حداکثر 1492 است.

همچنین ممکن است در برخی مواقع کاربران نیاز داشته باشند اتصالات PPPoE را مستقیماً از رایانه خود پیکربندی کنند، مانند زمانی که یک مودم متصل برای اتصال PPPoE گذرگاه تنظیم شده است. در این حالت، کاربران باید به صورت دستی اتصالات PPPoE را پیکربندی کنند.

خوشبختانه، سیستم‌عامل‌های اصلی، مانند macOS، لینوکس و ویندوز، از PPPoE پشتیبانی می‌کنند، بنابراین راه‌اندازی اتصال نسبتاً ساده است.

با این حال، کاربران به اطلاعات حساب PPPoE (نام سرویس، نام کاربری و رمز عبور) نیاز دارند که آن هم معمولاً توسط ISP ارائه می‌شود. هنگامی که کاربران اتصالات خود را راه‌اندازی کردند، دیگر کار خاصی با آن ندارند مگر اینکه بخواهند سیستم‌های خود را ارتقا دهند یا عملیاتی انجام دهند که بر اتصال تأثیر می‌گذارد.

PPPoE یا DHCP

پروتکل پیکربندی میزبان پویا (DHCP) معمولا با PPPoE مقایسه می‌شود و یا با همان مفهوم بکار می‌رود. DHCP یک پروتکل ارتباطی است که در لایه برنامه TCP/IP اجرا می‌شود و به مدیران شبکه اجازه می‌دهد تا به طور متمرکز، تخصیص آدرس‌های IP را در سراسر شبکه مدیریت و اتوماتیک کنند.

همچنین به آن‌ها اجازه می‌دهد آدرس‌های IP را از یک نقطه مرکزی نظارت و توزیع کرده و هنگامی که رایانه‌ها به مکان‌های دیگر شبکه متصل می‌شوند به‌طور خودکار آدرس‌های IP جدید را ارسال کنند.

DHCP آدرس‌های IP منحصربه‌فردی را به دستگاه‌های شبکه اختصاص می‌دهد تا بتوان بسته‌های داده را به دستگاه‌های قبلی و بعدی ارسال کرد.

معماری DHCP معمولاً از کلاینت‌های DHCP، سرورهای DHCP و عوامل رله DHCP تشکیل شده است. بدون DHCP، مدیران شبکه باید به صورت دستی آدرس‌های IP را هنگام افزودن یا انتقال دستگاه‌ها از یک زیرشبکه به شبکه دیگر پیکربندی کنند (یا راه‌حل دیگری بیندیشند).

برخلاف DHCP ،PPPoE ترافیک شبکه را براساس دسترسی معتبر مدیریت می‌کند. پس از ایجاد یک نشست، آدرس‌های IP را می‌توان به دستگاه‌های مشتری اختصاص داد. PPPoE همچنین دارای قابلیت‌های احراز هویت است که به ISPها امکان کنترل و نظارت بر دسترسی را می‌دهد. با این حال، قبل از اتصال کاربران به اینترنت، PPPoE باید به درستی پیکربندی شود.

به طور کلی، PPPoE هدف بسیار متفاوتی از DHCP دارد. ارتباطات PPP احراز هویت شبکه اترنت را تسهیل می‌کند، در‌حالی‌که DHCP به صورت پویا آدرس‌های IP را بدون نیاز به احراز هویت تخصیص می‌دهد.

منبع: www.techtarget.com