In un contesto layer 2  si inizia a parlare di protocolli di rete e si iniziamo a vedere le prime sigle familiari o che comunque anche un utente poco esperto incontra sul suo cammino quando installa un modem ADSL. Le tecnologie utilizzate sono poche e l'utente finale vede quasi esclusivamente PPP ( Point-to-Point Protocol), sebbene nell'ambito generale non è l'unico protocollo usato,infatti troviamo anche ATM ( Asynchronous Transfer Mode ).
Esistono tre modi nei quali i dati vengono incapsulati e trasportati dal CPE al router o apparto di aggregazione e sono:
- bridging secondo RFC 1483/2684 : il quale definisce l'incapsulamento dei dati multiprotocollo su circuiti ATM ( AAL5SNAP); essenzialmente è il bridging tradizionale dei frame ethernet del cliente su una rete ATM.
- PPP over Ethernet (PPPoE) : utilizza il framing tradizionale di tipo Ethernet per incapsulare e trasportare i frame PPP;
- PPP over ATM (PPPoA) : utilizza le celle ATM per incapsulare e trasportare i frame PPP.

Bridging RFC 1483/2684

Come indicato precedentemente RFC 1483/2684 definisce il trasporto di più protocolli su un singolo circuito ATM. RFC 1483/2684 influenza l'incapsulamento 802.3 LLC utilizzato su reti Ethernet, e nell'offerta dei provider è una soluzione tecnologica semplice e facile da configurare , seppur abbia coem difetto la ridotta sicurezza e la scarsa densità di user supportata lato cliente.

PPP - un'introduzione

PPP ( RFC 1661) fornisce un metodo standard per l'incapsulamento di protocolli di levello superiore su una connessione punto-a-punto. Ampia la struttura dei pacchetti di HDLC ( High-Level Data Link Control) attraverso un identificatore a 16 bit in cui risiedono le informazioni relative al contenuto del pacchetto; in particolare un pacchetto contiene:
- Link Control Protocol: negozia i parametri del link, la grandezza del pacchetto ed il tipo di autenticazione;
- Network Control Protocol : Contiene le informazioni su protocolli di livello superiore;
- Frame dati : contiene i dati.
La semplicità di PPP ne permette l'utilizzo nelle connessioni ISDN, dial-up, seriali ed anche DSL. il meccanismo di PPP è essenzialmente il seguente:
1. Per stabilire la connessione ogni punto del link PPP spedisce dapprima i pacchetti LCP per configurare e testare il link;
2. stabilito il link vengono inviati i pacchetti NCP per scegliere e configurare i protocolli di rete;
3. configurati i protocolli di rete, il relativo traffico può essere inviato attraverso il link;
4. il link rimane attivo fintanto non giungano espliciti pacchetti LCP o NCP che chiudono la comunicazione, o fintanto non si verifichi qualche errore

Nonostante PPP sia stato sviluppato con in mente il protocollo IP, è assolutamente indipendente dal protocollo di livello 3 scelto poichè ogni protocollo che attraversa il link avrà un differente NCP aperto. In particolare per IP esiste un IP Control Protocol ( IPCP) necessario per un flusso corretto.

PPP over Ethernet - PPPoE

Come dal nome si può intendere PPPoE è un'estensione del protocollo PPP e rappresenta pertanto un architettura di bridging che per sua natura, nel caso di implementazione lato wan, manifesta delle falle nella sicurezza. Queste falle vengono alleviate attraverso l'utilizzo delle autenticazione PAP e CHAP. PPPoE è definito nella RFC 2516 e offre l'abilità di connettere un arte di host attraverso un semplice apparato di bridging verso un concetrataore di accessi che nel caso in questione è un router di aggregazione.
Le connessioni DSL terminano nel DSLAM ( usiamo il Livello 1 ), succesivamente attraversano la rete ( rame, fibra e ATM ) fino a raggiungere il router di aggregazione ( livello 2) ; stabilita la connessione PPP si inizia ad usare il livello 3. In questi passaggi i frame PPP vengono incapsulati all'interno di frame Ethernet e all'allocazione dell'indirizzo IP , gestita dal server DHCP del provider appena stabilita la connessione atraverso IPCP, permette di iniziare la comunicazione.
Entriamo ora più nel dettaglio.
Per permettere la connessione su Ethernet ogni sessione deve apprendere il MAC del peer remoto al fine stabilire un unico identificatore della sessione. L'inizializzazione del processo in PPPoE ha aggiunti due fasi rispetto al PPP tradizionale utilizzato nelle connessioni dial-up:

- Discovery
- PPP Session

Fase di Discovery

Al fine di stabilire una sessione PPPoE , il router CPE deve dapprima effettuare un Discovery per identificare il MAC dell'apparato con cui effettuare la connessione punto-punto, arrivando a avere una PPPoE
SESSION_ID. Questo processo è chiaramente di tipo client/server, e la fase rimane in assenza di stato 8 stateless) fintanto la sessione non viene stabilita e non viene creata un'interfaccia virtuale sul router di aggregazione; quest'ultima servirà da gateway di defaul per il router CPE.
Riassiumiamo i quattro passi del Discovery:
1. Il client PPPoE spedisce un pacchetto chiamato PPPoE Active Discovery Initiation (PADI) richiedendo il servizo attraverso un broadcast MAC;
2. Il router di aggregazione rispende con un pacchetto PPPoE Active Discovery Offer (PADO) descrivendo il servizio offerto. il MAC di destinazione è unicast verso il client.
3. Il client PPPoE spedisce un pacchetto unicast PPPoE Active Discovery Request (PADR) verso il router di aggregazione. La richiesta fatta è di andare verso la fase di Sessione.
4. Il router di aggregazione manda un pacchetto unicast PPPoE Active Discovery Session-Confirmation al client assegnado una Session-ID  e confermando la progressione nella fase di Sessione.

La conversazione prende piede all'interno dei normali confini del payload di un frame Ethernet, nel cui interno vengono definiti il campo CODE ed il campo SESSION_ID. La fase di Dsicovery include le sottofasi di Iniziazione, Offerta, richiesta, conferma della richiesta e Termine; in particolare durante la fase di sessione i due campi precedentemente citati rimangono costanti.

Fase di Sessione

Iniziata la Sessione, i dati vengono inviati come in qualsiasi tipologia di incapsulazione; vale a dire che si avvia la negoziazione LCP e vengono aperti secondo le neccita i NCP. A questo stadio le comunicazioni sono unicast punto-punto tra router e client e come specificato dalla RFC 2516 il Maximum Receivable Unit (MRU) per PPPoE è di 1492 bytes rispettando così i parametri per Etehrnet che sono di 1500 bytes.
Completata la sessione vengono stabilite le opzioni LCP e viene stabilita la connessione che perde così l'attributo di stateless.

PPP over ATM - PPPoA

PPPoA è similare, in operazione, al PPPoE; infatti ambedue le implementazioni fanno uso della RFC 1483/2684 ma nella fattispecie ed a differenza del bridging secondo la RFC PPPoA è una soluzione rutata.
PPPoA utilizza il framing del layer di adattamento dell' ATM (AAL5) insieme all'encapsulamento Logical Link Control/Subnetwork Access Protocol(LLC/SNAP) su circuiti virtuali. per quanto concerne i circuiti virtuali è possibile installare sia circuiti permanenti -  permanent virtual circuits (PVC) sia switched virtual circuits (SVC);anche se attualmente viene utilizzato esclusivamente il PVC.
ATM usa una cella di 53 byte come struttura per il framing, il fatto che questo numero sia fisso è il motivo per cui viene chiamata cella e non frame. Di questi 53 byte, 5 rappresentano l'headr ed i restanti 48 il payload. ATM è comunque e semplicemente un altro metodo per l'incapsulamento di livello 2, la differanza reale è quella del segmentation and reassembly (SAR). SAR in sostanza spezza i dati in parti più piccole e li ricostruisce alla ricezione  , questo risultato  viene raggiunto attraverso l'aggiunta del trailer di 8 byte del SAR. ATM, inoltre, fa uso dei circuiti virtuali etichettati univocamente attraverso un identificatore di connessione. Ogni identificatore è praticamente composto da due numeri: il virtual path identifier (VPI) ed il virtual circuit identifier (VCI). Il range valido di VPI è di 0-255 mentre il range valido di VCI supportato dalla User-Network Interface (UNI) è 0-65535, in particolare VCI 0–15 sono riservati per gli usi dell' ITU e 16–31 per gli usi dell' ATM Forum. Di conseguenza il primo valido VCI è il 32. Ogni service provider fornirà il VPI ed VCI per la necessaria configurazione degli apparati del cliente.
Per il resto il processo è similare a quello del PPPoE, infatti la fase di Discover e Sessione del PPP devono essere coumnque utilizzate per stabilire la connessione. PPPoA semplicemente trasporta un overhead addizionale che facilita la connessione. Pertanto l'apparato CPE incapsula la sessione PPP , basandosi sulla RFC 2684, e traporta i dati oltre il loop ADSL e verso l'aggregatore DSLAM.