Ubuntu 12.04上PPPoe服务的搭建和使用

Ubuntu 12.04上PPPoe服务的搭建和使用

这里简单介绍Linux下搭建PPPOE服务，实现拨号上网的过程。
服务器系统: Ubuntu 12.04
客户端: Linux嵌入式开发板


主要内容：
一、实现前的网络拓扑
二、服务端搭建PPPOE的过程
三、客户端连接PPPOE服务端
四、应用
五、其它补充




一、实现前的网络拓扑
========================================
1、PPPOE服务端是笔记本电脑，运行Ubuntu12.04系统，有一个网卡，和一个无线网卡。
2、PPPOE客户端是一个测试板，运行嵌入式linux系统MontaVista(R) Linux(R) Professional Edition 5.0.0，有一个网卡 。
3、笔记本和测试板网卡口直连互通（便于测试板挂载笔记本的nfs根文件系统，若不直连通过路由器和笔记本同网段互联也行），网段：192.168.0.0/24 。
4、笔记本的无线网卡和无线路由连接，网段：192.168.1.0/24。
5、网络接口情况
(1)服务端：
quietheart@quietheart-ThinkPad-E420:~/work$ ifconfig
eth0      Link encap:以太网  硬件地址 f0:de:f1:f0:08:60  
          inet 地址:192.168.0.116  广播:192.168.0.255  掩码:255.255.255.0
          inet6 地址: fe80::f2de:f1ff:fef0:860/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  跃点数:1
          接收数据包:2270 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
          发送数据包:4735 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
          碰撞:0 发送队列长度:1000 
          接收字节:377210 (377.2 KB)  发送字节:5218298 (5.2 MB)
          中断:41 基本地址:0x6000 


lo        Link encap:本地环回  
          inet 地址:127.0.0.1  掩码:255.0.0.0
          inet6 地址: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  跃点数:1
          接收数据包:129 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
          发送数据包:129 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
          碰撞:0 发送队列长度:0 
          接收字节:12349 (12.3 KB)  发送字节:12349 (12.3 KB)


wlan0     Link encap:以太网  硬件地址 44:6d:57:5e:28:6c  
          inet 地址:192.168.1.100  广播:192.168.1.255  掩码:255.255.255.0
          inet6 地址: fe80::466d:57ff:fe5e:286c/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  跃点数:1
          接收数据包:165 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
          发送数据包:218 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
          碰撞:0 发送队列长度:1000 
          接收字节:71986 (71.9 KB)  发送字节:34459 (34.4 KB)


(2)客户端：
# ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 74:37:2F:20:20:14  
          inet addr:192.168.0.120  Bcast:192.168.0.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::7637:2fff:fe20:2014/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:4718 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:2303 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:5259832 (5.0 MiB)  TX bytes:383574 (374.5 KiB)
          Interrupt:52 Base address:0x7000 


lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  Metric:1
          RX packets:1 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:1 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:148 (148.0 B)  TX bytes:148 (148.0 B)




二、服务端搭建PPPOE的过程
========================================
1、安装pppoe服务软件
#sudo apt-get install ppp


2、配置服务
2.1、设置验证信息
#vim /etc/ppp/pppoe-server-options
#使用chap验证协议，如果使用pap验证协议，则此行为 require-pap
require-chap


#vim /etc/ppp/options
#(设置验证方式)
-pap
+chap
#(允许本地验证)
local
这里：
（1）、如果使用pap验证方式，windowsxp以上系统自带的pppoe拨号，无法拨通。可能原因是pap使用明文密码验证，而windows保存的密码是加密的，而且是不可恢复的加密，所以windows无法提供密码明文。
（2）、/etc/ppp/pppoe-server-options和/etc/ppp/options，配置无论写在哪个文件中，都能够起到作用


2.2、添加用户信息
#vim /etc/ppp/chap-secrets
#添加用户名和密码
# client  server  secret    IP addresses
myuser    *        mypassword           *


3、启动和关闭PPPOE服务
3.1、启动pppoe服务
#pppoe-server -I eth0 -L 172.168.0.1 -R 172.168.0.210 -N 20
-I eth0 指定pppoe服务器在哪个网卡接口监听连接请求
-L 172.168.0.1 指定pppoe服务器的ip地址。（注意：此IP地址不是网卡的IP地址，而是PPPOE服务器的虚拟IP，和网卡eth0的地址无关，实际网卡eth0没有IP也可以）
-R 172.168.0.210 pppoe服务器分配给客户端的IP地址，从192.168.27.210开始，递增。
-N 20 指定最多可以连接pppoe服务器的客户端数量


3.2、关闭PPPOE服务器
killall pppoe-server




三、客户端连接PPPOE服务端
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安装：
1、使用pppoe拨号链接：
#pppoe-setup
...
USER NAME
>>> ...:myuser
...
INTERFACE
>>>...:eth0
...
PASSWORD
>>>...:mypassword
>>>...:mypassword
...
这里，"pppoe-setup"进入交互操作，具体选择如上，其它默认（如dns为server，防火墙为0等），"pppoe-setup"是一个脚本，用于生成连接服务所需的配置信息。


#pppoe-start
. Connected!
这样，连接之后，客户端会有一个ppp0的设备如下：
# ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 74:37:2F:20:20:14  
          inet addr:192.168.0.120  Bcast:192.168.0.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::7637:2fff:fe20:2014/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:6763 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:3576 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:6045812 (5.7 MiB)  TX bytes:674773 (658.9 KiB)
          Interrupt:52 Base address:0x7000 


lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  Metric:1
          RX packets:1 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:1 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:148 (148.0 B)  TX bytes:148 (148.0 B)


ppp0      Link encap:Point-to-Point Protocol  
          inet addr:172.168.0.210  P-t-P:172.168.0.1  Mask:255.255.255.255
          UP POINTOPOINT RUNNING NOARP MULTICAST  MTU:1492  Metric:1
          RX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:3 
          RX bytes:45 (45.0 B)  TX bytes:45 (45.0 B)




同时，服务端也多出一个ppp0，如下：
root@quietheart-ThinkPad-E420:/home/quietheart/work# ifconfig
eth0      Link encap:以太网  硬件地址 f0:de:f1:f0:08:60  
          inet 地址:192.168.0.116  广播:192.168.0.255  掩码:255.255.255.0
          inet6 地址: fe80::f2de:f1ff:fef0:860/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  跃点数:1
          接收数据包:3580 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
          发送数据包:6890 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
          碰撞:0 发送队列长度:1000 
          接收字节:676540 (676.5 KB)  发送字节:6055600 (6.0 MB)
          中断:41 基本地址:0x6000 


lo        Link encap:本地环回  
          inet 地址:127.0.0.1  掩码:255.0.0.0
          inet6 地址: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  跃点数:1
          接收数据包:536 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
          发送数据包:536 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
          碰撞:0 发送队列长度:0 
          接收字节:49149 (49.1 KB)  发送字节:49149 (49.1 KB)


ppp0      Link encap:点对点协议  
          inet 地址:172.168.0.1  点对点:172.168.0.210  掩码:255.255.255.255
          UP POINTOPOINT RUNNING NOARP MULTICAST  MTU:1492  跃点数:1
          接收数据包:6 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
          发送数据包:6 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
          碰撞:0 发送队列长度:3 
          接收字节:45 (45.0 B)  发送字节:45 (45.0 B)


wlan0     Link encap:以太网  硬件地址 44:6d:57:5e:28:6c  
          inet 地址:192.168.1.100  广播:192.168.1.255  掩码:255.255.255.0
          inet6 地址: fe80::466d:57ff:fe5e:286c/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  跃点数:1
          接收数据包:273 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
          发送数据包:229 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
          碰撞:0 发送队列长度:1000 
          接收字节:110356 (110.3 KB)  发送字节:36760 (36.7 KB)


         
这样我们可见，两者的ppp0设备互相有对方的网址，这里可能都是ppp0，也可能不都是。


3、断开链接
#pppoe-stop




四、应用
========================================
1、利用pppoe链接共享上网
假设采用以上的设置，通过上面配置信息我们可知：ppp服务器和客户端（板子）通过eth0直连，服务器有wlan0无线网卡。这里，无线网卡wlan0可以连接外网，那么，我们可以如下设置，使得pppoe客户端也能通过服务器的无线网卡共享上网。


（1）服务器上
首先，给pppoe服务添加默认网关使之能访问外网：
root@quietheart-ThinkPad-E420:/home/quietheart# route add default gw 192.168.1.1 dev wlan0
Destination     Gateway         Genmask         Flags   MSS Window  irtt Iface
default         192.168.1.1     0.0.0.0         UG    0      0        0 wlan0
......
这里，因为可能笔记本默认网关不是无线路由而是eth0对应的192.168.0.1，这个不能访问外网（因为它和测试板直连了），所以添加一个网关，这样笔记本能访问外网了，（注意，如果此时优先匹配eth0的网关的话，笔记本还是不能上网，所以最好先将eth0的网关在路由表中删除）192.168.1.1是无线网卡所使用的网关一般就是无线路由的网址 。


其次，打开服务端的ip转发：
root@quietheart-ThinkPad-E420:/home/quietheart# echo "1">/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
或/et/sysctl.conf的net.ipv4.ip_forward = 1


最后，只添加路由还是不够的，还要转发pppoe上的数据到无线网卡上：
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 172.168.0.0/24 -o wlan0 -j MASQUERADE
至此，可以用板子链接上外网了。




（2）客户端上
添加ppp0为默认路由网关出口：
#route add default gw 172.168.0.1 dev ppp0
这里同样注意，如果此时优先匹配其它网口的网关的话，还是不能经过pppoe上网，所以最好先将其它网口的网关在路由表中删除。


#ping
PING (115.239.210.26) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 115.239.210.26: icmp_req=1 ttl=53 time=398 ms
64 bytes from 115.239.210.26: icmp_req=2 ttl=53 time=31.6 ms
^C64 bytes from 115.239.210.26: icmp_req=3 ttl=53 time=30.1 ms

至此，我们可以看到，测试板可以访问外网。访问时会经过ppp0，到达笔记本的ppp0，然后笔记本又将其转发给能够连接外网的wlan0，实现通过pppoe访问外网()。




五、其它补充
========================================
1.iptables
关于iptables，是一个内核防火墙模块，可以实现数据包的过滤和转发，具体请参见iptables的man手册。
可以以如下命令以及上述设置路由的相关命令为起点研究。
root@quietheart-ThinkPad-E420:/home/quietheart/work# iptables -A INPUT -i eth0 -s 172.168.0.0/24 -j DROP
root@quietheart-ThinkPad-E420:/home/quietheart/work# iptables -t nat -A POSTROUTING -s 172.168.0.0/24 -j SNAT --to-source 172.168.0.1




2.关闭ICMP，防止别人Ping。 
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all 




3.内核的支持
注意需要对内核相应配置以支持pppoe，如下：
开发板内核配置中应当支持所有的ppp选项，如下修改内核配置---使内核支持PPP
   修改的地方：
   (1)，Device Drivers-->
      Network device driver-->
      PPP下面所有的选项
   (2)，Device Drivers-->
      Networking-->
      Universal TUN/TAP 


4.数据包大小
以太网帧最大长度为1518个字节，其中14个字节是帧头的长度，4个字节是校验码，所以1500个字节是数据载荷也就是说以太帧最大传输单元MTU为1500个字节，而pppoe头有6个字节，封装ppp协议时ppp协议域又占2个字节，所以pppoe接口MTU为1492个字节。一般连接时会自动设置，如果手动设置，请参见ifconfig的手册。




参考：
http://blog.sina.com.cn/s/blog_a481de5701015gdo.html
http://blog.csdn.net/linweig/article/details/5481355
http://blog.csdn.net/liangyamin/article/details/7092358





作者：QuietHeart
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日期：2013年10月23日