PPPoE - was ist das?
PPPoE gehört zu den wichtigsten Netzwerkprotokollen. Doch was genau hat es mit dem Standard auf sich? Wir klären auf!
- Michael Mierke
In der heutigen Zeit verwenden Internetanbieter wie die Telekom, Vodafone oder NetCologne eine Reihe unterschiedlicher Technologien, um Online-Verbindungen in die Wohnungen und Häuser zu bekommen. Eine wichtige Rolle spielt dabei der PPPoE-Standard. Vor allem bei der Internetnutzung über eine DSL-Leitung dient PPPoE in den meisten Fällen dazu, die Verbindung zwischen einem Modem, einem Router oder auch einem einzelnen PC zu einem Internetprovider herzustellen.
- Wofür steht PPPoE?
- Basis: Das Point-to-Point-Protokoll
- Von PPP zu PPPoE
- Der Aufbau einer PPPoE-Verbindung
- PPoE-Passthrough: Separate PPPoE-Verbindungen erlauben
Wofür steht PPPoE?
Die Abkürzung PPPoE steht für den Begriff "Point-to-Point-Protocol over Ethernet". Dabei handelt es sich vereinfacht ausgedrückt um ein Protokoll, das die Kommunikation zwischen verschiedenen Punkten in einem Computernetzwerk reguliert. PPPoE erweitert dabei das PPP-Protokoll (s. unten) um das Ethernet-Protokoll, das schnelle Verbindungen in einem lokalen Netzwerk (LAN bzw. Local Area Network) ermöglicht.
Basis: Das Point-to-Point-Protokoll
Der Name deutet es schon an: PPPoE ist eine Weiterentwicklung des PPP- oder Point-to-Point-Protokolls. Die sogenannte "Punkt-zu-Punkt"-Kommunikation ermöglicht die Netzwerkkommunikation und damit den Austausch von Datenpaketen zwischen zwei Computern. Dazu wurde eine serielle Verbindung verwendet.
Der Einsatz von PPP war vor allem in den 1990er-Jahren weit verbreitet. Das Protokoll kam vor allem bei der zur damaligen Zeit üblichen Nutzung einer Einwahlverbindung ins Internet - etwa über eine klassische, analoge Telefonverbindung - zum Einsatz. Dabei kamen einige praktische Eigenschaften von PPP zum Tragen. Beispielsweise macht es das Protokoll einfach, die exakte Länge einer Online-Verbindung sowie den dabei entstandenen Datenverkehr nachzuvollziehen. In Zeiten, in denen die Abrechnung von Internetzugängen in der Regel noch minutenbasiert erfolgte, war dies natürlich ein großer Vorteil für die Provider.
Das Point-to-Point-Protokoll umfasst außerdem die Authentifizierung der verbundenen Benutzer sowie die Aushandlung der Verbindungsparameter. Damit eignet es sich hervorragend dazu, die Kunden anhand von Daten wie Benutzernamen und Passwörtern zu identifizieren und die passende Tarifkonfiguration zu übermitteln.
Von PPP zu PPPoE
Das Point-to-Protokoll wurde in einer Zeit entwickelt, in der Internetzugänge nach heutigen Maßstäben extrem langsam waren. Mit dem Aufkommen schnellerer Verbindungen wie DSL ("Digital Subscriber Line") kam die Technologie allerdings an ihre Grenzen. Hinzu kommt der Umstand, dass das PPP-Protokoll nur zwei Geräte miteinander verbinden konnte. Da in Büros und Haushalten immer mehr Geräte eine Online-Verbindung benötigten, bedarf es einer neuen Entwicklung.
Um den Jahrtausendwechsel arbeiteten mehrere Unternehmen an einer Modernisierung des PPP-Standards. Das Ergebnis dieser Entwicklung ist das PPPoE-Protokoll. Dieses nutzt die technischen Eigenschaften von PPP von der seriellen auf der deutlich schnelleren Ethernet-Schnittstelle. Neben der erhöhten Netzwerkgeschwindigkeit erlaubt PPPoE auch die Verbindung mehrerer Client-Geräte in einem Netzwerk mit einem Server - also beispielsweise einem Internet-Provider.
Vereinfacht dargestellt erlaubte das ältere PPP-Protokoll die Kommunikation zwischen exakt zwei Punkten, vergleichbar mit einem persönlichen Telefonat. Durch die Erweiterung auf die Ethernet-Ebene erlaubt PPPoE hingegen die Kommunikation mehrere Teilnehmer, gleichsam eines Gruppentelefonats.
Darüber hinaus ist PPPoE ein vielseitiges Netzwerkprotokoll, das auch wesentliche Netzwerkfunktionen wie Authentifizierung, Datenverschlüsselung und Datenkomprimierung bietet.
Wenn ein Internetanbieter seine Anschlüsse über das PPPoE-Protokoll zur Verfügung stellt, müssen sich die Anwender anhand einer Kombination aus Benutzername und Passwort einwählen. Die Daten werden in der Regel in einem DSL-Modem bzw. einem Router mit Modem eingetragen. Alternativ können sie auch verwendet werden, um direkte Verbindungen in einem Betriebssystem wie Windows 10 herzustellen.
Der Aufbau einer PPPoE-Verbindung
Aus der Sicht der Anwender wird eine PPPoE-Sitzung durch die Verwendung von Verbindungssoftware auf dem Client-Rechner oder einem Router gestartet. Die Initiierung einer PPPoE-Sitzung beinhaltet die Identifizierung der Media Access Control (MAC) Adresse des entfernten Geräts. Dieser Prozess, auch bekannt als PPPoE-Erkennung, umfasst die folgenden vier Schritte:
- Initiierung - Die Client-Software sendet ein "PPPoE Active Discovery Initiation" (PADI)- Paket an den Server, um die Sitzung zu initiieren.
- Offer-Paket - Der Server antwortet mit einem PPPoE Active Discovery Offer (PADO) Paket.
- Request - Nach Erhalt des PADO-Pakets antwortet der Client mit einem PPPoE Active Discovery Request (PADR) Paket an den Server.
- Bestätigung - Nach Erhalt des PADR-Pakets antwortet der Server, indem er eine eindeutige Identifikation für die PPP-Sitzung generiert und diese in einem "PPPoE Active Discovery Session (PADS)"-Bestätigungspaket an den Client sendet.
Sobald eine PPPoE-Sitzung initiiert wird, wird die Ziel-IP-Adresse nur dann verwendet, wenn die Sitzung aktiv ist. Die IP-Adresse wird nach Beendigung der Sitzung freigegeben, wodurch eine effiziente Wiederverwendung von IP-Adressen ermöglicht wird.
PPoE-Passthrough: Separate PPPoE-Verbindungen erlauben
Viele moderne Router unterstützen außerdem die Funktion PPPoE-Passthrough. Über PPPoE-Passthrough können PCs oder auch andere Router separate PPPoE-Internetverbindungen mit eigenen Zugangsdaten herstellen.
Das ist zum Beispiel dann nützlich, wenn ein Arbeitgeber eine separate Verbindung für die Arbeit im Homeoffice zur Verfügung stellt. Die Einrichtung von PPPoE-Passthrough hängt von den verwendeten Routern ab. Bei den Fritzboxen von AVM findet sich die entsprechende Option beispielsweise unter "Internet - Zugangsdaten - Verbindungseinstellungen ändern". Hier muss die Option "Angeschlossene Netzwerkgeräte dürfen zusätzlich ihre eigene Internetverbindung aufbauen (nicht empfohlen)" eingeschaltet werden, um verbundenen Geräten den Aufbau eigener PPPoE-Verbindungen zu erlauben.
(mimi)
