CN1309233C - 在宽带接入设备上支持PPPoA的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在宽带接入设备上支持PPPoA的方法，以解决现有技术中存在PPPoA用户无法通过宽带接入设备接入宽带网络的问题；所述方法为：PPPoA用户端发起PPP协商时宽带接入设备为所述用户端分配用户MAC地址；宽带接入设备与宽带接入服务器设备建立PPPoE连接，并获得会话标识；然后根据所述用户MAC地址和会话标识，宽带接入设备将客户端发送来的PPPoA报文转换为PPPoE报文发送给宽带接入服务器设备，并将宽带接入服务器设备发送来的PPPoE报文转换为相应的PPPoA报文发送给用户端。

Description

在宽带接入设备上支持PPPoA的方法
技术领域
本发明涉及通信网络中的宽带接入技术，尤其涉及一种在IP架构的数字用户线路宽带接入设备(以下简称IP DSLAM)上支持PPPoA的方法。
背景技术
在宽带接入网中，除了现在应用十分广泛的PPPoE(基于以太网的点到点协议)、VLAN以及802.1X认证等方式外，还有一直使用的PPPoA(基于ATM的点到点协议)接入。采用PPPoA接入时，用户主要通过以下两种方法接入宽带网络：
方法一：使用PPPoA认证方式，直接在ATM宽带接入服务器设备(以下简称BAS设备)上进行认证、计费和PPP报文的终结，其流程如图1所示：
(1)PPPoA用户向ATM(异步传输模式)设备发起PPP协商，进行PPP的LCP阶段协商。PPPoA报文在ATM设备中终结，由ATM设备对协商过程进行控制，对PPP报文进行分析和对用户进行响应，以完成协商过程(以下各个协商过程的控制方法相同)。
(2)LCP协商完成后，进行PAP或者CHAP认证过程。采用何种认证过程由LCP的协商结果决定。
(3)认证过程结束后进行PPP的NCP协商，获取用户的授权信息。PPP协商完成。ATM设备同时开始对用户进行计费。
(4)PPPoA用户进行Internet访问。用户将访问数据发送到ATM设备上。
(5)ATM设备在收到用户的访问数据时，对用户的PPPoA报文进行终结，将数据发送到用户的访问目的地。
(6)用户下线，通知ATM设备，ATM设备停止对用户进行计费，取消用户的访问权限。
上述的这种接入宽带的方法要求ATM BAS设备必须具有AAA功能，要求用户终端到BAS设备之间必须是ATM网络；以及要求ATM BAS设备必须具有PPPoA终结功能。
方法二：采用固定映射的方法，将PPPoA报文转换为PPPoE报文。这种方法要求BAS设备必须针对从PPPoA转过来的PPPoE报文进行特殊的处理，不建立PPPoE Discovery阶段直接进入Session阶段，而且对BAS设备也有特殊的要求。随着以太网技术的发展，以太网以同样超强的传输速度以及相当于ATM低廉的组网成本获得了巨大的成功，ATM DSLAM开始向IP DSLAM发展，而且对网络进行升级也采用功能越来越强大的IP DSLAM。由于IP DSLAM设备上行没有ATM接口，这样PPPoA用户将无法通过IP DSLAM设备接入宽带网络，但运营商并不希望改变用户的使用习惯和终端软件，而且这种改变不仅工作量大量，而且成本也高。
发明内容
本发明提供一种在宽带接入设备上支持PPPoA的方法，以解决现有技术中存在PPPoA用户无法通过宽带接入设备接入宽带网络的问题。
为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：
一种在宽带接入设备上支持PPPoA的方法，所述宽带接入设备为IP架构的数字用户线路宽带接入设备；当PPPoA用户端发起PPP协商时进行如下步骤：
(1)宽带接入设备为所述客户端分配用户MAC地址；
(2)宽带接入设备与宽带接入服务器设备建立PPPoE连接，并获得会话标识；
(3)根据所述用户MAC地址和会话标识，宽带接入设备将客户端发送来的PPPoA报文转换为PPPoE报文发送给宽带接入服务器设备，并将宽带接入服务器设备发送来的PPPoE报文转换为相应的PPPoA报文发送给用户端。
根据上述方法：
将客户端的PPPOA报文转换为PPPOE报文包括步骤：终结PPPOA报文并分解出PPP载荷；根据会话标识、PPP载荷长度及相关信息生成PPPOE报文头；将PPP载荷和PPPOE报文头封装为PPPOE报文，并且该报文中的源MAC地址为所述用户MAC地址，其目的地址为宽带接入服务器设备的MAC地址。
将宽带接入服务器设备发送来的PPPOE报文转换为PPPOA报文包括步骤：从PPPOE报文中分解出PPP载荷；根据PPPOE报文中的会话标识、MAC地址和虚拟局域网标识重新生成包含用户对应的永久虚拟电路(PVC)、端口号和槽号的相关信息；将PPP载荷和相关信息封装为PPPOA报文。
在宽带接入设备上预先配置PPPOA用户的源MAC地址段，并采用静态指定或动态分配的方式为用户MAC分配地址。
宽带接入设备通过统计本设备与客户端之间的连接保持报文并定时检查统计数目是否改变来判断用户是否已下线。
本发明具有以下有益效果：
1、采用标准的接口，不需要对BAS设备进行特殊处理，方便与所有的BAS设备连接。
2、扩展了对已有的ATM网络用户的兼容性，降低了运营商网络改造的工作量。
3、采用特殊有效的下线检测机制，能够有效保证网络的安全。
4、通过动态管理用户源MAC地址，可以效的节约MAC地址资源。
附图说明
图1为现技术中PPPoA用户接入宽带网络的流程图；
图2为设备的组网结构示意图；
图3为本发明中PPPoA用户通过IP DSLAM设备接入宽带网络的流程图；
图4为数据在链路层进行转换的示意图；
图5为用户下线的处理流程图。
具体实施方式
本发明在宽带接入设备(IP DSLAM设备，即IP架构的数字用户线路宽带接入设备)上通过PPPoA报文与PPPoE报文转换的方式使PPPoA用户接入宽带网络。
参阅图2所示，用户端(即图中的PC)通过宽带接入设备(即图中的IPDSLAM)接入到宽带接入服务器设备(即图中的BAS)。用户端包括PPPoA用户和PPPoE用户。
PPPoA客户端和IP DSLAM设备之间的用户报文格式为ATM信元封装，IPDSLAM设备和以太BAS设备之间的报文格式为PPPoE封装格式。在IP DSLAM设备上预先配置PPPoA用户的源MAC地址段，从这个地址段中动态分配或者静态指定PPPoA用户的源MAC地址。
参阅图3所示，PPPoA用户接入的主要处理过程如下：
1、PPPoA用户向BAS设备发起PPP的LCP协商。
2、IP DSLAM设备在检测截获到用户的PPPoA LCP报文后保存该报文，并从MAC地址段中申请分配用户的源MAC地址。
设备分配MAC的方法可以采用静态固定分配的方式，或者采用轮流分配的方法。
3、IP DSLAM设备启动和BAS设备之间的PPPoE会话过程，通过PPPoE的呼叫流程建立PPPoE连接并获得会话标识(Session ID)(该过程为标准协议过程，由RFC2516协议规定)。
4、IP DSLAM设备根据建立的Session ID和为该用户分配的源MAC地址，对上、下行报文进行转换后完成数据传输，即：在上行方向，IP DSLAM设备将客户端发送来的PPPOA报文转换成PPPoE报文发送给BAS设备，BAS设备在收到用户的PPPoE报文后进行PPPoE的终结，并解析成IP报文；在下行方向，IP DSLAM设备将BAS设备发送来的PPPOE报文转换为PPPOA报文发送给客户端。
上行方向(从客户端到BAS设备)的报文转换主要过程如下：
(1)、IP DSLAM设备终结PPPOA报文并分解出PPP载荷。
(2)、根据会话标识、PPP载荷长度及相关信息生成PPPOE报文头。
PPPoE报文头的信息依次填写为：
以太网类型，填充为：x8864；
PPPoE协议版本号，填充为：0x1；
PPPoE协议类型，填充为：0x1；
PPPoE报文类型，因为报文中封装的时PPP报文，因此该类型字段封装为：0x00；
Session ID填写为上述协商过程中生成的Session ID；
报文长度填写为PPPoA报文中的PPP载荷长度。
(3)、将PPP载荷和PPPOE报文头封装为PPPOE报文发送给BAS设备。IP DSLAM为该PPPoE报文中的目的MAC填写以太BAS设备的MAC地址，源MAC地址填写为上述生成的用户MAC地址。
下行方向上的报文转换过程如下：
(1)、IP DSLAM在收到BAS设备的PPPoE数据报文后，根据用户的SessionID、MAC地址和VlAN ID等信息判断用户为PPPoA用户，重新生成用户对应的PVC、端口号、槽号等相关信息。
(2)、从PPPOE报文中分解出PPP载荷。
(3)、将PPP载荷和相关信息封装为PPPOA报文发送给客户端，从而完成和用户的交互。
参阅图4所示，PPP数据经过IP DSLAM设备后，从PPPOA层承载到以太网的PPPOE点到点链路层。
参阅图5所示，对于用户的下线处理分以下两种情况：
1、用户正常下线
用户发出LCP下线报文，BAS设备收到该报文后向IP DSLAM发出PPPoE的下线报文，由IP DSLAM拆除与用户的连接。
2、用户异常下线
在PPP连接建立以后，客户端与IP DSLAM设备间一直会定期(一般间隔15秒)发送LCP作为连接的保持报文，按照PPP协议规定，如果3次发送LCP没有响应，PPP连接就会被清除。因此，IP DSLAM在用户连接建立以后一直对维护PPP链路层的LCP报文的数目进行统计，并且定时(如1分钟)检测LCP报文的数目是否增加。如果超过2次检测到LCP报文数目没有变化，IP DSLAM设备则认为该连接已经拆除，于是主动向BAS设备发起请求来拆除PPPoE连接。
在用户下线以后，IP DSLAM设备将分配给用户的源MAC地址返回到地址池中。
本发明在IP DSLAM设备上完成了PPPoA报文和PPPoE报文之间的自动转换过程，使用IP DSLAM设备可以和标准的BAS设备配合；同时在实现过程中采用有效的方法检测用户的异常下线过程，保证了协议的互通性，从而能在IPDSLAM设备上很好地支持PPPoA的接入功能。

Claims (8)

1、一种在宽带接入设备上支持PPPoA的方法，所述宽带接入设备为IP架构的数字用户线路宽带接入设备；其特征在于，PPPoA用户端发起PPP协商时进行如下步骤：
(1)宽带接入设备为所述用户端分配用户MAC地址；
(2)宽带接入设备与宽带接入服务器设备建立PPPoE连接，并获得会话标识；
(3)根据所述用户MAC地址和会话标识，宽带接入设备将客户端发送来的PPPoA报文转换为PPPoE报文发送给宽带接入服务器设备，并将宽带接入服务器设备发送来的PPPoE报文转换为相应的PPPoA报文发送给用户端。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，将客户端的PPPoA报文转换为PPPoE报文包括步骤：
终结PPPoA报文并分解出PPP载荷；
根据会话标识、PPP载荷长度及相关信息生成PPPoE报文头；
将PPP载荷和PPPoE报文头封装为PPPoE报文，并且该报文中的源MAC地址为所述用户MAC地址，其目的地址为宽带接入服务器设备的MAC地址。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，将宽带接入服务器设备发送来的PPPoE报文转换为PPPoA报文包括步骤：
从PPPoE报文中分解出PPP载荷；
根据PPPoE报文中的会话标识、MAC地址和虚拟局域网标识重新生成包含用户对应的永久虚拟电路(PVC)、端口号和槽号的相关信息；
将PPP载荷和相关信息封装为PPPoA报文。
4、如权利要求1、2或3任一项所述的方法，其特征在于，在宽带接入设备上预先配置PPPoA用户的源MAC地址段，并采用静态指定或动态分配的方式为用户分配MAC地址。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，当宽带接入服务器设备收到客户端的下线请求时，向宽带接入设备发送PPPoE下线报文，由宽带接入设备拆除用户的连接。
6、如权利要求要1所述的方法，其特征在于，当宽带接入设备检测到用户下线时，主动向宽带接入服务器设备发起拆除PPPoE连接的流程。
7、如权利要求要求6所述的方法，其特征在于，宽带接入设备通过统计本设备与客户端之间的连接保持报文并定时检查统计数目是否改变来判断用户是否已下线。
8、如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在用户下线后，宽带接入设备将分配给该用户的MAC地址返回到地址池中。
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