Как ADSL модем обнаруживает сеть при физической настройке?

У меня есть некоторые базовые знания о протоколах и модели OSI. Я, например, знаю много о том, как работает HTTP и FTP, или о различиях между TCP и UDP, но я никогда не изучал многие особенности интернет-протоколов. Тем не менее, у меня есть вопрос о нижнем уровне модема (я использую ADSL-соединение).

Я понимаю, что обычный ADSL-модем нуждается в аутентификации и способен обмениваться данными с сервером для получения IP-номера и соединения с другими компьютерами через Интернет, верно?

Но как мой модем подключается к этому «серверу» в первый раз? Когда я настраивал свой интернет, единственное, что я действительно делал, это подключал модем к стационарному телефону, настраивал некоторые параметры, информацию для аутентификации и вуаля.

Я уверен, что я никогда не настраивал адрес сервера, и я считаю, что не будет никакого адреса; с тех пор это произошло до того, как у меня был IP-адрес.

Как ADSL модем обнаруживает сеть при физической настройке?

Вот как это работает с моей настройкой:

Модем попытается согласовать связь первого уровня с DSLAM. Я не знаю много об этой части, поэтому я не буду вдаваться в подробности.

У меня есть маршрутизатор (который в целом может быть интегрирован в модем), который инициирует сеанс PPPoE, а затем модем инкапсулирует PPPoE в PPPoA. Различные установки делают эту часть истории по-разному. В некоторых случаях маршрутизатор может говорить PPPoA напрямую или модем может распаковать PPPoE и перепаковать его как PPPoA. В некоторых случаях Ethernet может использоваться в базовой сети провайдера вместо ATM, и тогда вообще не будет PPPoA.

Затем маршрутизатор продолжает транслировать пакеты PPP через Ethernet с активным инициированием обнаружения (PADI) и ожидает ответа на него.

Пакеты проходят через основную сеть моего телекома и достигают сервера широкополосного удаленного доступа . В моем случае их несколько. Каждый из них отправляет ответ на MAC-адрес маршрутизатора на стороне WAN. Тип пакета ответа называется «Предложение активного обнаружения PPP через Ethernet» (PADO) и содержит такую ​​информацию, как имя устройства, отправившего ответ, имена служб, уникальная идентификация и т. Д.

После того, как мой маршрутизатор получает первый из PADO, он отправляет PPP Active Discovery Request.

Затем он завершает фазу активного обнаружения PPP через Ethernet, инициирует сеанс и начинает связь, используя протокол управления соединением PPP . Я думаю, что номер сессии используется для поддержания связи с BRAS.

Маршрутизатор отправляет пакет запроса конфигурации LCP PPP.

BRAS должен сначала отправить пакет подтверждения конфигурации LCP, а затем ответить типом пакета запроса конфигурации и указать, какие типы протоколов аутентификации он поддерживает. В моем случае это только протокол аутентификации по паролю (PAP).

Маршрутизатор получает запрос конфигурации от BRAS и отправляет подтверждение.

После этого при использовании PAP в маршрутизаторе запроса на аутентификацию отправляется имя пользователя и пароль (и поскольку используется PAP, он отображается в виде простого текста, который открыт для всех).

Затем BRAS отвечает пакетом подтверждения аутентификации PAP, указывающим на успешную аутентификацию. Сама аутентификация обычно использует другой специализированный сервер аутентификации, авторизации и учета, который подключен к BRAS.

После этого они переключаются на протокол управления Интернет-протоколом . В таких сетях, как эта, он используется вместо DHCP.

Маршрутизатор отправляет запрос конфигурации IPCP и указывает, какие параметры он хотел бы получить, в моем случае IP-адрес и первичный и вторичный DNS-серверы.

После этого он отправляет запрос конфигурации IPv6CP вместе с идентификатором устройства.

Затем BRAS отправляет пакет подтверждения конфигурации IPCP с адресом IPv4.

Затем BRAS отправляет пакет отклонения протокола IPCP и отклоняет запрос PPP IPv6CP.

После этого мой маршрутизатор снова отправляет запрос конфигурации IPCP и получает подтверждение конфигурации IPCP с IPv4-адресом и адресами DNS-сервера.

После этого BRAS отправляет пакет подтверждения сеанса PPPoE Active Discovery, и с этого момента у меня есть подключение к Интернету. Затем связь идет от меня через сеть моего телекоммуникационного оператора к сети моего интернет-провайдера, а затем через Интернет.

Еще одна вещь, которую я должен упомянуть, это то, что раз в секунду после запуска LCP мой маршрутизатор отправляет эхо-запрос LCP и получает эхо-ответ LCP. Используя это, он может подтвердить, что у него есть подключение к Интернету.

Наконец, чтобы завершить сеанс, можно отправить пакет завершения активного обнаружения PPP, или устройство может просто пропустить достаточно Echos, чтобы прервать соединение из-за отсутствия сообщений keepalive.

В моем случае PADT не используется. Вместо этого маршрутизатор отправляет запрос завершения LCP и после получения подтверждения завершения LCP отключает интерфейс WAN.

Есть две части к этому:

1) Модем подключается к модему на другом конце линии. Это включает в себя процесс «обучения», выяснение того, какая полоса пропускания может быть достигнута на линии путем измерения ее электрических свойств. В конце этого процесса модемы могут обмениваться цифровыми данными.

2) Теперь есть цифровая связь, модем отправит запрос DHCP. Это «локальная широковещательная связь» - она ​​идет на другой модем и в сеть, в которой она включена, но не дальше. Ваш провайдер отправит ответ с IP-адресом и адресом используемого по умолчанию шлюза.