CN101083662A - 一种提高PPPoA传送性能的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种提高PPPoA传送性能的装置，包括用户侧设备、多业务接入节点和宽带远程接入服务器，所述多业务接入节点又包括：设定模块，用于设定PPPoA的最大链路长度；记录模块，用于记录点对点协议的最大净荷；比较模块，用于比较所述最大链路长度和所述最大净荷，并将较小值作为协商值；接收模块，用于接收客户端链路控制协议协商报文和服务器链路控制协议协商报文；和回复模块。本发明提供的装置和方法，通过协商PPPoA包长度可以尽量降低分片重组的数据包数量，在客户端软件支持的情况下，甚至可以完全根据需要协商出PPPoA链路的最大接收单元，从而不需要分片，大大减轻了运营商的工作量，同时又不影响MSNA设备的性能。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信，尤其涉及一种提高PPPoA(Point-to-Point Protocolover ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)，ATM上的点对点协议)传送性能的装置及方法。
背景技术
点对点协议(PPP，Point-to-Point Protocol)是为在同等单元之间传输数据包这样的简单的链路而设计的。这种链路提供全双工机制，并按照顺序传输数据包。人们有意利用PPP为基于各种主机、网桥和路由器的简单连接提供一种共通的解决方案，PPP封装满足了这一要求，提供了不同网络层协议同时通过统一链路的多路技术。
在传统ATM城域网中，用户通常使用PPPoA方式上网，PPPoA的发起端是ATM网卡或者PPPoA的Modem(调整解调器)，用户侧ATM网卡接收到上层的PPP包后，根据RFC2364封装标准对PPP包进行AAL(ATMAdaptation Layer，ATM适配层)5层封装处理形成ATM信元流，ATM信元透过ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户线)Modem传送到网络侧的宽带远程接入服务器(BRAS，Broadband Remote AccessServer)上，完成授权、认证、分配IP地址和计费等一系列PPP接入过程，如图1所示，客户端110与用户驻地设备(CPE，Consumer PremisesEquipment)120通过以太网方式连接，CPE 120与MSAN(Multiple ServiceAccess Node，多业务接入节点)130以及MSAN 130与BRAS 140均通过ATM方式连接。为了在一个很宽广的环境内足够方便的使用，PPP提供了链路控制协议(LCP，Link Control Protocol)。LCP用于就封装格式选项自动地达成一致，处理数据包大小的变化，探测looped-back链路和其他普通的配置错误，以及终止链路。LCP通过交换配置信息包(Configure packets)协商链路，建立连接。一旦一个配置成功信息包(Configure-Ack packet)被发送且被接收，就完成了交换，进入了LCP开启状态，这时接收的任何非LCP包必须被丢弃。收到LCP协商请求(Configure Request)能使链路从网络层协议阶段或者认证阶段返回到链路建立阶段。
为了通过点对点链路建立通信，PPP链路的每一端必须首先发送LCP包，以设定和测试数据链路，在链路建立之后，每一端才可以被认证。然后，PPP必须发送网络控制协议(NCP)包以选择和设定一个或更多网络层协议。一旦每个被选择的网络层协议都被设定好了，来自每个网络层协议的数据包就能在链路上发送了。链路将保持通信设定不变，直到外在的LCP和NCP关闭链路，或者是发生一些外部事件(休止状态的定时器期满或者网络管理员干涉)。
随着ATM城域网逐渐被以太城域网替代，IP内核的综合接入设备(MSAN)成为目前市场的主流。对于传统的PPPoA接入方式，可以通过PPPoEoA的桥方式的Modem进行替代。而对于少数不能替代的PPPoA的Modem，IP内核的MSAN需要支持一种PPPoA转PPPoE(PPP over Ethernet，基于以太网的点对点协议)技术，从而支持PPPoA的Modem。如图2所示，客户端110与CPE 120以及MSAN 230与BRAS 240均通过以太网方式连接，CPE 120与MSAN 230通过ATM方式连接，MSAN要把PPPoA转为PPPoE，首先需要把RFC2364封装的PPP包去掉ATM头，然后加上PPPoE头和以太网头，使其成为以太网PPP包。因为客户端是PPPoA的，它不会与BRAS进行PPPoE交互，所以MSAN主控板要模拟一个客户端与BRAS进行PPPoE交互，取得BRAS的MAC地址信息和SessionID信息，这两个信息是以太网PPP包的重要组成部分，然后CPE与BRAS就能进行交互，完成整个PPP拨号过程。
对MSAN而言，用户侧为PPPoA，网络侧为PPPoE，由于以太网的最大传输单元(MTU，Maximum Transmission Unit)是数据链路层中最短的，因为遇到PPPoA的长帧，可能会被IP内核的MSAN丢弃。针对上述问题，目前有如下两种解决办法：
1.人工修改计算机的网卡MTU，采用专门的软件修改计算机网卡的MTU，从而强迫计算机不能发出长数据包，这样在MSAN就不需要进行分片操作了；
2.MSAN进行分片处理，当进行PPPoA到PPPoE转换时，可以进行分片处理，分片遵照IP层分片基本原则，保留数据链路层和IP层包头，对IP净荷进行分片。
但是，第一种方法需要运营商通知所有使用PPPoA的用户进行修改，工作量非常大，即时修改后，如果用户重装了计算机，还需要重新修改网卡MTU，对用户要求比较高。而第二种方法理论上并不适用于MASN之类的二层设备，因为二层设备一般没有网络处理器，靠二层地址硬件转发，而分片重组是IP层服务，所以在MSAN上做分片，既降低设备性能，又不太合乎原理。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中处理PPPoA长帧时运营商工作量大、MSAN设备性能降低的问题，提供了一种提高PPPoA传送性能的装置及方法，大大减轻了运营商的工作量，同时又不影响MSNA设备的性能。
为了实现上述目的，本发明提供了一种提高PPPoA传送性能的装置，包括用户侧设备、多业务接入节点和宽带远程接入服务器，所述多业务接入节点又包括：
设定模块，用于设定PPPoA的最大链路长度；
记录模块，用于记录点对点协议的最大净荷；
比较模块，用于比较所述最大链路长度和所述最大净荷，并将较小值作为协商值；
接收模块，用于接收所述用户侧设备发往所述宽带远程接入服务器的客户端链路控制协议协商报文和所述宽带远程接入服务器发往所述用户侧设备的服务器链路控制协议协商报文；
回复模块，用于当所述客户端链路控制协议协商报文中没有最大接收单元或者最大接收单元大于所述协商值时，直接构造包含所述协商值的回复报文并发送到所述用户侧设备；以及当所述服务器链路控制协议协商报文中没有最大接收单元或者最大接收单元大于所述协商值时，直接构造包含所述协商值的回复报文并发送到所述宽带远程接入服务器。
上述的装置，其特点在于，所述用户侧设备包括客户端设备和用户驻地设备。
上述的装置，其特点在于，所述多业务接入节点进一步包括丢弃装置，用于丢弃超过所述协商值的链路控制协议探测报文。
上述的装置，其特点在于，所述最大链路长度为1492。
为了更好地实现上述目的，本发明又提供了一种提高PPPoA传送性能的方法，用于包括用户侧设备、多业务接入节点和宽带远程接入服务器，包括如下步骤：
设定步骤，设定PPPoA的最大链路长度；
记录步骤，记录点对点协议的最大净荷；
比较步骤，比较所述最大链路长度和所述最大净荷，并将较小值作为协商值；
接收步骤，接收所述用户侧设备发往所述宽带远程接入服务器的客户端链路控制协议协商报文，和所述宽带远程接入服务器发往所述用户侧设备的服务器链路控制协议协商报文；
回复步骤，当所述客户端链路控制协议协商报文中没有最大接收单元或者最大接收单元大于所述协商值时，直接构造包含所述协商值的回复报文并发送到所述用户侧设备；以及当所述服务器链路控制协议协商报文中没有最大接收单元或者最大接收单元大于所述协商值时，直接构造包含所述协商值的回复报文并发送到所述宽带远程接入服务器。
上述的方法，其特点在于，所述用户侧设备包括客户端设备和用户驻地设备。
上述的方法，其特点在于，所述方法进一步包括丢弃步骤，丢弃超过所述协商值的链路控制协议探测报文。
上述的方法，其特点在于，所述最大链路长度为1492。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种用于实现上述方法的通信网络，包括一种提高PPPoA传送性能的装置，所述多业务接入节点包括
设定模块，用于设定PPPoA的最大链路长度；
记录模块，用于记录点对点协议的最大净荷；
比较模块，用于比较所述最大链路长度和所述最大净荷，并将较小值作为协商值；
接收模块，用于接收所述用户侧设备发往所述宽带远程接入服务器的客户端链路控制协议协商报文和所述宽带远程接入服务器发往所述用户侧设备的服务器链路控制协议协商报文；
回复模块，用于当所述客户端链路控制协议协商报文中没有最大接收单元或者最大接收单元大于所述协商值时，直接构造包含所述协商值的回复报文并发送到所述用户侧设备；以及当所述服务器链路控制协议协商报文中没有最大接收单元或者最大接收单元大于所述协商值时，直接构造包含所述协商值的回复报文并发送到所述宽带远程接入服务器。
上述的网络，其特点在于，所述用户侧设备包括客户端设备和用户驻地设备。
本发明提供的装置和方法，通过协商PPPoA包长度可以尽量降低分片重组的数据包数量，在客户端软件支持的情况下，甚至可以完全根据需要协商出PPPoA链路的最大接收单元，从而不需要分片，大大减轻了运营商的工作量，同时又不影响MSNA设备的性能。
附图说明
图1是现有技术中PPPoA实现网络拓扑图；
图2是现有技术中PPPoA转换为PPPoE实现网络拓扑图；
图3是本发明中实现网络拓扑图；
图4是本发明中实现方法流程图。
具体实施方式
图3所示为本发明中实现网络拓扑图，其中通信网络300包括客户端110、CPE 120、MSAN 370和BRAS 240，MSAN 370还包括设定模块310、记录模块320、比较模块330、接收模块340、回复模块350和丢弃模块370。其中，本发明揭示的一种提高PPPoA传送性能的装置包括客户端110、CPE 120、MSAN 370和BRAS 240。
如图4所示，本发明揭示的一种提高PPPoA传送性能的装置的实现方法，其流程如下：
步骤S410，MSAN的设定模块设定PPPoA的最大链路长度，在本发明的最佳实施例中选定为1492；
步骤S420，MSAN收到客户端发来的PPPoA协议包，触发主控板与BRAS的PPPoE协商过程；
步骤S430，在PPPoE协商过程中，如果PADO/PADS报文指明了PPP最大净荷(PPP Max Payload)，则记录模块将该值记录下来；
步骤S440，比较模块比较PPPoA的最大链路长度和PPP最大净荷，将较小的值作为协商值；
步骤S450，PPPoE协商完成后，MSAN根据PPPoE协商获得的信息，转发客户端的PPPoA数据包到PPPoE链路上；
步骤S460，MSAN接收模块截获客户端发往BRAS的LCP协商报文(Configure Request)，如果报文中没有最大接收单元(MRU，Maximum ReceiveUnit)字段或者MRU大于协商值，则回复模块直接构造一个包含协商值的回复报文(Configure NAK)，发送给客户端，强制客户端重新发起LCP协商；
步骤S470，MSAN接收模块截获BRAS发往客户端的LCP协商报文(Configure Request)，如果报文中没有最大接收单元(MRU)字段或者MRU大于协商值，则回复模块直接构造一个包含协商值的回复报文(ConfigureNAK)，发送给BRAS，强制BRAS重新发起LCP协商；
步骤S480，客户端完成MRU协商后，发送一个或者多个超过协商值长度的LCP探测报文(Echo Request)来探测路径长度，MSAN的丢弃模块直接丢弃该报文；
步骤S490，客户端完成LCP协商后，进行后续认证、网络层协商，并进行数据转发，数据转发报文的大小遵循LCP协商结果。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1、一种提高PPPoA传送性能的装置，包括用户侧设备、多业务接入节点和宽带远程接入服务器，其特征在于，所述多业务接入节点又包括：
设定模块，用于设定PPPoA的最大链路长度；
记录模块，用于记录点对点协议的最大净荷；
比较模块，用于比较所述最大链路长度和所述最大净荷，并将较小值作为协商值；
接收模块，用于接收所述用户侧设备发往所述宽带远程接入服务器的客户端链路控制协议协商报文和所述宽带远程接入服务器发往所述用户侧设备的服务器链路控制协议协商报文；
回复模块，用于当所述客户端链路控制协议协商报文中没有最大接收单元或者最大接收单元大于所述协商值时，直接构造包含所述协商值的回复报文并发送到所述用户侧设备；以及当所述服务器链路控制协议协商报文中没有最大接收单元或者最大接收单元大于所述协商值时，直接构造包含所述协商值的回复报文并发送到所述宽带远程接入服务器。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述用户侧设备包括客户端设备和用户驻地设备。
3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多业务接入节点进一步包括丢弃装置，用于丢弃超过所述协商值的链路控制协议探测报文。
4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述最大链路长度为1492。
5、一种提高PPPoA传送性能的方法，用于包括用户侧设备、多业务接入节点和宽带远程接入服务器，其特征在于，包括如下步骤：
设定步骤，设定PPPoA的最大链路长度；
记录步骤，记录点对点协议的最大净荷；
比较步骤，比较所述最大链路长度和所述最大净荷，并将较小值作为协商值；
接收步骤，接收所述用户侧设备发往所述宽带远程接入服务器的客户端链路控制协议协商报文，和所述宽带远程接入服务器发往所述用户侧设备的服务器链路控制协议协商报文；
回复步骤，当所述客户端链路控制协议协商报文中没有最大接收单元或者最大接收单元大于所述协商值时，直接构造包含所述协商值的回复报文并发送到所述用户侧设备；以及当所述服务器链路控制协议协商报文中没有最大接收单元或者最大接收单元大于所述协商值时，直接构造包含所述协商值的回复报文并发送到所述宽带远程接入服务器。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述用户侧设备包括客户端设备和用户驻地设备。
7、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括丢弃步骤，丢弃超过所述协商值的链路控制协议探测报文。
8、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述最大链路长度为1492。
9、一种用于实现权利要求5、6、7或8所述方法的通信网络，包括一种提高PPPoA传送性能的装置，其特征在于，所述多业务接入节点包括
设定模块，用于设定PPPoA的最大链路长度；
记录模块，用于记录点对点协议的最大净荷；
比较模块，用于比较所述最大链路长度和所述最大净荷，并将较小值作为协商值；
接收模块，用于接收所述用户侧设备发往所述宽带远程接入服务器的客户端链路控制协议协商报文和所述宽带远程接入服务器发往所述用户侧设备的服务器链路控制协议协商报文；
回复模块，用于当所述客户端链路控制协议协商报文中没有最大接收单元或者最大接收单元大于所述协商值时，直接构造包含所述协商值的回复报文并发送到所述用户侧设备；以及当所述服务器链路控制协议协商报文中没有最大接收单元或者最大接收单元大于所述协商值时，直接构造包含所述协商值的回复报文并发送到所述宽带远程接入服务器。
10、根据权利要求9所述的网络，其特征在于，所述用户侧设备包括客户端设备和用户驻地设备。
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| CNA2007101180444A CN101083662A (zh) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | 一种提高PPPoA传送性能的装置及方法 |
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