Como todos sabemos, o protocolo PPPoE dos routers industriais é um método comum de acesso à Internet por ligação dial-up. Então, qual é o seu princípio de funcionamento?
PPPoE: Protocolo DNS
A Internet é, essencialmente, apenas uma rede informática de grande dimensão e, em muitos aspetos, não difere muito de uma rede local (LAN). No entanto, existem algumas diferenças importantes. As redes globais também requerem a sua própria tecnologia devido à dimensão e às capacidades dos fornecedores de Internet e dos seus servidores. Esta tecnologia assume a forma do chamado Protocolo Ponto a Ponto sobre Ethernet (PPPoE). O que faz este protocolo?
Por que é necessário o protocolo ponto a ponto sobre Ethernet?
Para estabelecer uma ligação à Internet, o computador local (ou outro dispositivo final semelhante) tem de estar ligado à Internet através de um router. O acesso é fornecido pelo Fornecedor de Serviços de Internet (ISP), que também precisa de verificar se o cliente possui efetivamente autorização de acesso. O Protocolo Ponto a Ponto (PPP) é utilizado para efetuar esta verificação quando a Internet entra numa residência privada através de ISDN. Durante este processo, o equipamento de ligação (modem ou router) liga-se diretamente ao nó do fornecedor de Internet. O fornecedor verifica os dados e abre o caminho para a Internet.
Para os fornecedores de serviços de Internet, a vantagem do PPP reside no facto de o protocolo lhes permitir não só verificar a autorização de acesso, mas também determinar a quantidade de dados transferidos e a duração da ligação. Os fornecedores têm beneficiado deste acordo desde essa altura, quando era normal pagar uma pequena taxa pela utilização da rede. Com o surgimento da DSL e o facto de mais do que um dispositivo por agregado familiar ter começado a utilizar a Internet em simultâneo, tornou-se necessária uma nova tecnologia.
O protocolo PPPoE oferece as mesmas vantagens que o PPP, mas permite que a tecnologia funcione através da Ethernet. Ao mesmo tempo, esta tecnologia de rede é o padrão generalizado, permitindo ligações complexas e rápidas. A parte PPP do pacote de dados, já bem conhecida, está integrada no quadro Ethernet.
Como funciona o PPP sobre Ethernet
O PPPoE faz parte da pilha de protocolos TCP/IP – no nível mais baixo: o acesso à rede. A rede funciona em duas fases distintas, o que, por sua vez, afeta a configuração. Começa com a deteção do PPPoE. Nesta etapa, o protocolo determina o endereço MAC do nó, a fim de o utilizar para aceder à Internet. A pesquisa é realizada através de difusão: os pacotes são enviados para a rede sem um destino específico. O nó, também conhecido como ponto de presença (PoP), responde então e cria uma camada de comunicação entre os dois participantes da rede.
Em seguida, inicia-se a segunda fase: a sessão PPPoE. Nesta fase, são negociados os detalhes. Por exemplo, o nó verifica a autorização de acesso do cliente. Segue-se a utilização efetiva da Internet – mas isto ainda faz parte da fase da sessão PPPoE.
É possível determinar qual a fase ativa através do campo «Tipo» do quadro Ethernet. Aqui, pode encontrar o valor 0x8863 para a fase de descoberta ou 0x8864 para a sessão. O campo «Tipo» é seguido pelo quadro PPPoE, que está incorporado no campo de dados do quadro Ethernet. As secções PPPoE também podem ser atribuídas a diferentes secções. Primeiro, envie a versão PPPoE. No entanto, uma vez que existe apenas uma versão do protocolo, o valor 1 é sempre especificado aqui. Segue-se o tipo PPPoE, também sempre representado pelo valor 1.
Embora as duas primeiras partes ocupem apenas 4 bits cada, são seguidas por um campo de código de 1 byte (ou seja, 8 bits). Isto é muito importante para a fase de descoberta do PPPoE e indica em que etapa se encontram ambos os participantes da comunicação. Se já se encontrar na fase de sessão, este campo contém apenas o valor 0x00. No entanto, existem cinco valores diferentes possíveis durante a fase de descoberta:
● 0x09: Início da Descoberta Ativa do PPPoE (PADI)
● 0x07: Desconto de Descoberta Ativa PPPoE (PADO)
● 0x19: Pedido de descoberta ativa PPPoE (PADR)
● 0x65: Confirmação de sessão de deteção de atividade PPPoE (PADS)
● 0xa7: Terminal de Descoberta Ativa PPPoE (PADT)
Por conseguinte, a fase de descoberta começa com uma transmissão de difusão (PADI). Durante esta etapa, o cliente também envia o seu endereço MAC para que possa, posteriormente, receber uma resposta. O pacote seguinte, proveniente do PoP, contém o seu próprio endereço MAC e nome (PADO). É provável que vários nós respondam à transmissão do cliente. Em seguida, com base no nome, o computador local ou o router deve determinar a que PoP pretende ligar-se. Comunica esta decisão aos nós relevantes através de outra mensagem (PADR). O PoP contacta então novamente o participante da rede, confirma a ligação e atribui ao dispositivo um ID de sessão (PADS). O cliente liga-se então à Internet. Se um dos participantes pretender terminar a ligação, esta é transmitida ao outro dispositivo juntamente com o pacote de dados final (PADT).
Depois de estabelecida a ligação e de o ponto de presença ter emitido o ID da sessão, entram em jogo outros campos do quadro. Em primeiro lugar, introduza aqui o seu ID de sessão. Isto permite que todos os pacotes subsequentes sejam identificados. Em seguida, indique o comprimento do campo de carga útil final. Isto garante que nenhuma informação se perca durante a transmissão. O campo de protocolo seguinte fornece informações sobre o protocolo utilizado pela carga útil (como IPv4 ou IPv6). Cada um destes três campos tem dois bytes de comprimento. Este campo de carga útil contém, por fim, os dados efetivos a transmitir. O comprimento desta parte pode variar (embora seja comunicado antecipadamente) e permite concluir a estrutura PPPoE.
Vantagens do PPPoE
A ligação ponto a ponto através da Ethernet está intimamente relacionada com o desenvolvimento da DSL e com a popularidade geral da Internet. O protocolo anterior, o PPP, foi concebido para linhas de ligação por linha telefónica, como a ISDN. Também foram estabelecidas normas Ethernet para a DSL. Consequentemente, os protocolos antigos que anteriormente tinham tido sucesso tiveram de ser adaptados. Além disso, a Ethernet permite que vários dispositivos partilhem a mesma ligação para aceder à Internet. Os protocolos tradicionais ponto a ponto também não conseguem fazer isto.
Na maioria dos casos, o router é responsável por contactar diretamente o fornecedor de Internet e, assim, estabelecer a ligação à Internet. No entanto, através do PPPoE, um único dispositivo também pode comunicar com o PoP. Para tal, é necessário ativar a função de passagem de PPPoE no router. O router irá então diretamente
Palavras-chave: Router 4G industrial
