Lwip中PPP与PPPoE协议实现解析

"Lwip之PPP&PPPoE实现.pdf" 是一份关于在LwIP网络库下实现PPP（Point-to-Point Protocol）和PPPoE（Point-to-Point Protocol over Ethernet）协议的详细文档。该文档主要介绍了PPP协议的基础知识、PPPoE协议的扩展以及它们在LwIP中的具体实现。 一、概述 PPP协议是一种广泛用于串行通信链路的标准协议，它允许两个节点之间建立直接的通信连接，适用于物理点对点连接。在以太网环境中，由于以太网是广播型网络，无法直接使用PPP，因此出现了PPPoE，它是PPP协议在以太网环境下的扩展。PPPoE使得多台主机可以通过以太网共享的接入点，模拟出逻辑上的点对点连接，以实现身份验证、计费等功能，同时简化用户配置。 二、PPP协议 1. PPP协议及结构 - PPP链路阶段转换：包括LCP（Link Control Protocol）、NCP（Network Control Protocol）等阶段，确保链路建立、身份验证、网络参数协商和链路终止。 - PPP状态机：描述了从链路初始化到链路断开的各个状态，如 dead、stopping、starting、establishing、opened 和 closing。 - PPP数据格式：包含帧头、协议标识、信息字段和帧尾，用于封装不同协议的数据包。 三、PPPoE协议 1. PPPoE协议及结构 - PPPoE状态转换：包括PADI（PPPoE Active Discovery Initiation）、PADR（PPPoE Active Discovery Offer）、PADO（PPPoE Active Discovery Response）、PADS（PPPoE Active Discovery Session-confirmation）和PADT（PPPoE Active Discovery Terminate）等状态，用于建立和结束会话。 - PPPoE数据格式：由PPPoE头部和PPP帧组成，头部包含会话ID和类型标签。 四、数据结构 文档详细描述了PPP和PPPoE相关的数据结构，如PPPprotent、PPPControl、PPP_settings、PPPoEPacketStruct、PPPoETagStruct、PPPoEConnectionStruct和PacketCriteria等，这些结构体用于存储协议状态和处理过程中的数据。 五、接口与数据流程 1. PPP接口实现：描述了PPP协议的接口函数，用于链路的建立、管理及数据传输。 2. PPPoE接口实现：涵盖了PPPoE的会话发现和数据传输接口。 3. 底层数据流程：解释了从数据包接收、解析到转发的步骤。 4. 函数调用流程：详细展示了各接口函数之间的调用关系。 5. 总的收发流程：总结了整个PPP和PPPoE协议的数据收发流程。 六、完善与优化 1. lwip的定时机制：讲解了sys_timeout、sys_mbox_fetch、sys_sem_wait和sys_msleep等函数的实现，以及它们如何影响PPP和PPPoE的定时事件处理。 2. PPPoE超时重传：说明了如何处理PPPoE数据包的超时和重传机制。 3. 链路维护：讨论了保持链路稳定性的方法。 4. PPP定时事件的维护：描述了如何定期检查和更新PPP状态。 5. PPP任务的执行流程：阐述了PPP任务的执行顺序和逻辑。 这份文档为理解LwIP中的PPP和PPPoE协议实现提供了详尽的指导，不仅涵盖了协议的基本原理，还深入到了具体的代码实现和优化策略。对于开发人员来说，它是实现以太网上PPP连接不可或缺的参考资料。