PPPoEとは

PPPoE（PPP over Ethernet）は、その名の通りPPPの機能をEthernet上で利用するためのプロトコル。

PPPはシリアルのWAN回線やISDN接続の際によく使用されるプロトコルだが、
これをLANにおいても利用できるようにしたのがPPPoEである。

PPPoEはLAN上においてもユーザ認証が可能り、IPアドレスの割当も可能なため、
常時接続のADSLサービスやFTTHサービスで広く使用されているプロトコルである。

※PPP
  Point to Point Protocol。
  二つのノード間で通信するための物理層/データリンク層のプロトコル。
  ダイアルアップ接続やシリアル回線接続など、特定の二つのノードが
  一対一で直接接続されている通信回線において、ユーザ認証や使用する
  プロトコル、アドレス、圧縮やエラー訂正などをネゴシエートし、
  様々なプロトコルを使ったデータ転送を可能にする

IP通信確立までの2つのステップ

PPoE接続を行ってIP通信ができるようになるまでには、Discoveryステージと
PPPセッションステージの二つのステップを踏む必要がある。
最初にPPoEセッションをはるまでをDiscoveryステージ、
その後のPPPによるやりとりをPPPセッションステージとよぶ

Discoveryステージ

PPPoEセッションを確立するPPPoEクライアントとPPPoEサーバのMACアドレスを
特定し、PPPoEセッションIDの割り当てを行う

PPPセッションステージ

PPPoEサーバがPPPoEクライアントにセッションIDを通知すると次のステージの
PPPセッションステージに移行する。
PPPセッションステージにより認証が成功して、PPPoEサーバから
適切なIPアドレスが割り当てられるとPPPoE接続は完了する。
これにより、IP通信が可能になる。

PPPoE - ISPの認証サーバへの振り分け

ONUを変更することなくISPを乗り換えられるのは、以下の振り分けが実装されているから

ISP (Internet Services Provider)
  インターネットへの接続環境・サービスを提供する業者の総称。
  「プロバイダ」とも呼ばれる。

ONU (Optical Network Unit)
  光回線における終端装置、光回線終端装置