CN101079808B

CN101079808B - 一种宽带接入的方法

Info

Publication number: CN101079808B
Application number: CN200710039221XA
Authority: CN
Inventors: 曹文利
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-04-06
Filing date: 2007-04-06
Publication date: 2010-12-29
Anticipated expiration: 2027-04-06
Also published as: CN101079808A

Abstract

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种宽带接入的方法。它在包括PPP用户端和PPP网络端的网络结构中实现，步骤是：A：PPP用户端和PPP网络端获得数据转发性能信息；B：PPP用户端和PPP网络端协商各自支持的数据转发性能；C：用户端和PPP网络端根据协商的数据转发性能来进行数据转发。该方法解决了PPP接入不支持组播、传输效率低和拆包的难题，也解决了DHCP不能有效管理用户和IP地址浪费的问题，满足了网络运营商对新业务的要求，用于提高多业务网络的运营管理统一性，方便多业务的开展。

Description

一种宽带接入的方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种宽带接入的方法。

背景技术

目前比较典型的宽带用户接入方式是PPP(The Point-to-PointProtocol，点到点协议)和DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)方式。

PPP协议是数据链路层的协议，提供一种标准的方式在点对点的链路上传输多个网络层协议的数据报文，PPP协议包括各种NCP(NetworkControl Protocol，网络控制协议族)如：IPCP(The PPP Internet ProtocolControl Protocol，PPP互联网络协议控制协议)，LCP(Link Control Protocol，链路控制协议族)以及认证协议族等。其中，网络控制协议主要用来协商链路上传输的数据包的格式和类型，链路控制协议主要用来建立、拆除和监控PPP数据链路，认证协议主要用来提供网络安全的保证。

采用PPP方式的优点是：具有成熟的用户管理功能，如认证、记费、链路检测和维护等功能。但是由于PPP的点到点特性，使得城域网组播业务的开展受到极大的限制。特别地，对于PPPoE(PPP over Ethernet，以太网上的点到点协议)，由于PPPoE对每一个IP(Internet Protocol，互联网络协议)报文都要封装在PPPoE帧内，因此传输效率不高，而且通常路由器或客户端的MTU(Maximum Transmission Unit，最大传输单元)都是设定成1500字节，因此报文的净荷就只剩下1492字节，碰上大小为1500字节的报文时，就必需拆包，给路由器及客户端造成了额外的压力。

DHCP接入方式主要实现了客户机IP地址的自动配置问题。它的流程是用户开机后，客户机通过二层广播寻找DHCP服务器，DHCP服务器授予客户机IP地址、网关、DNS(Domain Name System，域名系统)等信息。DHCP的增强接入方式是DHCP+Web，它的流程是用户开机并通过DHCP服务器分配IP地址，局端设备通过对该IP地址进行强制重定向到Web服务器，用户再访问web登录页面进行认证。

采用DHCP方式的优点是：对组播支持能力较强，没有PPP的传输效率低和拆包问题。但是作为接入技术，DHCP协议本身缺少用户管理功能：用户的在线检测和会话维护、用户上网时长的采集、用户认证和计费等功能没有定义和实现。DHCP+Web方式虽然解决了上面提到的用户认证问题，但是要求用户先获得IP地址，再上网认证，造成了IP地址的浪费，而且Web认证服务器对用户而言是完全裸露的，容易被恶意攻击，并使得整网用户无法认证。另外由于Web认证需要七层协议支持，四层以下的网络问题往往检测不到。如断电、突发故障等异常离线情况必须在二层做检测，而Web对此束手无策。因此Web认证用户连接性差，不容易检测用户离线，基于时间的计费较难实现。

从上面可以看出，PPP和DHCP接入方式各有优缺点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种宽带接入的方法，即在控制平面上使用PPP协议进行用户接入控制和管理，在数据平面上使用PPP或者IP方式进行数据转发，对于前者，兼容了现有的PPP实现，对于后者，可以保证用户的接入易于管理，而且在数据转发上更高效，同时有效地支持组播业务，解决了PPP接入不支持组播、传输效率低和拆包的难题，也解决了DHCP不能有效管理用户和IP地址浪费的问题，满足了网络运营商对新业务的要求，用于提高多业务网络的运营管理统一性，方便多业务的开展。

本发明的技术方案如下：

一种宽带接入的方法，在包括PPP用户端、PPP网络端的网络结构中实现，其特征在于该方法步骤是：

A：PPP用户端和PPP网络端获得数据转发性能信息；

B：PPP用户端和PPP网络端协商各自支持的数据转发性能；

C：用户端和PPP网络端根据协商的数据转发性能来进行数据转发。

所述的步骤A中PPP两端获得数据转发性能信息的途径是：

PPP用户端：在PPP用户端上本地配置的数据转发性能信息，和/或通过与管理系统交互来获取的数据转发性能信息；

PPP网络端：在PPP网络端上本地配置的数据转发性能信息，和/或通过与管理系统交互来获取的数据转发性能信息，和/或通过与AAA(Authentication，Authorization and Accounting，认证，授权和计费)服务器和/或策略服务器交互来获取的数据转发性能信息，和/或通过与VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网)或隧道协议交互得到数据转发性能信息。

所述的步骤B中，PPP两端通过扩充对应的LCP或者NCP数据转发性能配置选项来协商两端支持的转发性能。

所述的数据转发方式包括PPP方式和IP方式；在步骤C中，进行数据转发时，PPP协议报文使用PPP的方式进行转发，其它的数据使用协商的数据转发性能来进行数据转发。

所述的PPP协议报文包括：LCP、认证协议和网络控制协议的报文。

通过上述技术方案，本发明的技术效果是：

使用本发明方法可以在控制平面上使用PPP协议进行用户接入控制和管理，在数据平面上使用PPP或者IP方式进行数据转发。对于前者，兼容了现有的PPP实现；对于后者，可以保证用户的接入易于管理，而且在数据转发上更高效，同时有效地支持组播业务，解决了PPP接入不支持组播、传输效率低和拆包的难题，也解决了DHCP不能有效管理用户和IP地址浪费的问题，满足了网络运营商对新业务的要求，用于提高多业务网络的运营管理统一性，方便多业务的开展。

附图说明

图1是本发明方法的流程图；

图2是本发明的实施例的网络结构图；

图3是本发明的实施例的PPP会话流程图；

图4是NCP的选项定义格式；

图5是本发明的实施例的中扩充的数据转发性能配置选项定义格式。

具体实施方式

本发明提供了一种宽带接入的方法，在由PPP用户端、PPP网络端和具有桥接转发功能的交换机组成的网络结构中实现。如图1所示：该方法步骤是：

A：PPP用户端和PPP网络端获得数据转发性能信息；

B：PPP用户端和PPP网络端协商各自支持的数据转发性能；

所述的数据转发性能信息包括数据转发方式，也可以说是数据转发时使用的封装类型。它是PPP会话建立完成后，进行PPP数据报文转发时，使用的转发方式，PPP协议报文依然使用PPP的方式进行转发。数据转发方式目前有两种方式：

1)PPP方式：它的含义是数据转发时使用PPP会话的方式来转发。

2)IP方式：它的含义是数据转发时使用IP会话的方式来转发，也就是，原先承载在PPP会话中的数据，现在使用IP会话的方式直接转发，不必再封装在PPP中。

所述的步骤A中PPP两端获得数据转发性能信息的途径是：

所述的步骤C中，进行数据转发时，PPP协议报文可以使用PPP的方式进行转发，其它的数据使用协商的数据转发性能来进行数据转发。

以下通过一具体实施例来介绍本发明方法。

如图2所示，它是本实施例的网络结构图。如图所示：该网络结构中，PPP终端(PPPoE客户端)10通过以太网交换机20，连接到接入服务器(PPPoE服务器)30，同时AAA服务器40也连接到接入服务器30，接入服务器30的网络侧连接到Internet 50，在PPP终端10和以太网交换机20之间，在以太网交换机20和接入服务器30之间的链路是以太网链路。其中：PPP终端10具有PPPoE功能，以太网交换机20具有桥接转发功能，接入服务器30具有PPPoE终结功能和AAA客户端功能。当然，也可以是其它包括PPP用户端、PPP网络端的网络结构中实现本发明方法。

请参阅图3，根据上述网络结构，本实施例宽带接入的具体步骤是：

第一步：PPPoE客户端和PPPoE接入服务器获得数据转发性能信息；它可以进一步包括如下步骤：

(1)PPPoE客户端首先主动发送广播包PADI(PPPoE Active DiscoveryInitiation，PPPoE主动发现开始)寻找接入服务器；

(2)接入服务器收到PADI包后，如果可以提供主机要求的服务，则回应PPPoE客户端一个PADO(PPPoE Active Discovery Offer，PPPoE主动发现提供)包；

(2)PPPoE客户端在回应PADO包的接入服务器中选择一个合适的服务器，并发送PADR(PPPoE Active Discovery Request，PPPoE主动发现请求)包告知接入服务器；

(4)接入服务器收到PADR包后开始为用户分配一个唯一的会话标识符，启动PPP状态机以准备开始PPP会话，并发送一个会话确认包PADS(PPPoE Active Discovery Session-confirmation，PPPoE主动发现会话确认)；

(5)PPPoE客户端向接入服务器发送认证请求；接入服务器向AAA服务器发送接入请求，接入和认证成功后接入服务器获得转发性能信息。

上述步骤(1)到(4)是PPPoE发现阶段中的步骤，上述步骤(5)是PPPoE会话阶段的流程。该PPPoE会话阶段主要是LCP、认证、NCP三个协议的协商过程。

从上述步骤来看，在本实施例中PPPoE客户端通过本地配置来得到数据转发性能信息，PPPoE接入服务器在两端进行认证时获得数据转发性能信息。在认证过程中，PPP网络端通过与AAA服务器的认证交互，来获取PPP用户端和网络端的数据转发性能信息。

第二步：PPPoE客户端和PPPoE接入服务器协商各自支持的数据转发性能；

PPPoE客户端和PPPoE可以通过扩充对应的LCP或者NCP数据转发性能配置选项，来协商两端支持的转发性能。不管扩充的配置选项的个数和格式，只要扩充的配置选项可以完成对应的数据转发性能协商就可以了。

PPP两端协商各自支持的数据转发性能时，如果PPP任何一端不支持数据转发性能选项，可以忽略此选项，继续进行其它选项的协商。

在本实施例中，NCP扩充的配置选项有一个，对应于所述第一步中的数据转发性能信息，它为数据转发性能选项，并且使用和NCP一样的选项定义格式来定义，该NCP的选项定义格式如图4所示，图中：

类型域(Type)是一个八位字节，表示选项的类型。

长度域(Length)是一个八位字节，表示该选项的长度，包括类型、长度和数据域的长度。

数据域(Data)是零个或者多个八位字节，包含选项的特殊详细信息。

所述扩充的数据转发性能配置选项的描述如下：

这个选项用来协商所述数据转发性能信息，它的格式如图5所示：

Type值定义为10，也可以定义为其它值，只要保证类型值不冲突就可以了。Length值为3。Data-Forwarding长度为1个八位字节，表示数据转发性能，可取的值有：

1.PPP方式。

2.IP方式。

数据转发性能选项是可选项，它的缺省值为PPP方式。如果不协商这个选项，则使用PPP方式来转发数据，这样就与现有的PPP实现相兼容。

第三步：PPPoE客户端和PPPoE两端根据协商的数据转发性能来进行数据转发；

进行数据转发时，PPP协议报文依然使用PPP的方式进行转发，其它的数据使用协商的数据转发性能来进行数据转发。PPP协议报文包括：LCP、认证协议和网络控制协议的报文。

根据前面所述第二步中的协商结果，PPP协议报文使用PPP的方式进行转发，在这里是使用PPPoE的方式进行转发。数据报文以IP方式进行转发，在这里是IPoE(IP over Ethernet，承载在以太网上的IP)的方式进行转发。这样就实现了在控制平面上使用PPP协议进行用户接入控制和管理，在数据平面上使用IP方式进行转发。可以保证用户的接入使用PPP的方式进行管理，而且在数据转发上更高效，同时有效地支持组播业务，解决了PPP接入不支持组播、传输效率低和拆包的难题，也解决了DHCP不能有效管理用户和IP地址浪费的问题，满足了网络运营商对新业务的要求，用于提高多业务网络的运营管理统一性，方便多业务的开展。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种宽带接入的方法，在包括PPP用户端和PPP网络端的网络结构中实现，其特征在于该方法步骤是：

A：PPP用户端和PPP网络端获得数据转发性能信息；

B：PPP用户端和PPP网络端协商各自支持的数据转发性能；

C：用户端和PPP网络端根据协商的数据转发性能来进行数据转发;

所述的数据转发方式包括PPP方式和IP方式；在步骤C中，进行数据转发时，PPP协议报文使用PPP的方式进行转发，其它的数据报文使用IP方式进行数据转发。

2.根据权利要求1所述的宽带接入的方法，其特征在于所述的步骤A中PPP两端获得数据转发性能信息的途径是：

PPP网络端：在PPP网络端上本地配置的数据转发性能信息，和/或通过与管理系统交互来获取的数据转发性能信息，和/或通过与AAA服务器和/或策略服务器交互来获取的数据转发性能信息，和/或通过与VPN或隧道协议交互得到数据转发性能信息。

3.根据权利要求1所述的宽带接入的方法，其特征在于所述的步骤B中，PPP两端通过扩充对应的LCP或者NCP数据转发性能配置选项来协商两端支持的转发性能。

4.根据权利要求1所述的宽带接入的方法，其特征在于所述的PPP协议报文包括：LCP、认证协议和网络控制协议的报文。