CN1414760A - 用网络处理器实现以太网承载点对点协议的高速接入方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用网络处理器实现以太网承载点对点协议的高速接入方法，该方法是利用网络处理器的并行处理能力，将以太网承载点对点协议中建立链路的协商报文处理过程和数据报文处理过程分离开来，分别交给网络处理器的两个不同部分：核心部分和微码部分各自分别独立处理而实现的。其中网络处理器中的核心部分承担建立链路的协商报文处理工作，并由其建立一个与微码部分公用的表格，记录所建立的链路。而网络处理器中的微码部分承担数据报文的转发处理工作，其是根据核心部分建立的公用用户表格对数据报文进行转发控制，并将数据报文直接交给报文转发处理板去完成转发。该方法可以大大提高用户的接入速度。
Description
所属领域
本发明涉及一种在以太网上建立点对点(PPP)协议连接的方法，确切地说，涉及一种利用网络处理器实现以太网承载点对点(PPP)协议的高速接入方法，属于IP通信领域中的宽带接入技术领域。
背景技术
PPPoE(Point-to-Point Protocol over Ethernet)是在以太网承载点对点(PPP)协议的英文缩写，该PPPoE有两个明显的阶段：发现阶段和点对点(PPP)会话阶段。以太网帧中的ETHER TYPE域划分了这两个阶段。下面简要说明之：
1、发现阶段：在以太网上承载点对点协议的发现阶段包含有五种报文：PADI、PADO、PADR、PADS和PADT(参见图1所示)。
(1)PADI(PPPoE Active Discovery Initiation)：为用户端发出的广播报文，用于检测网上是否有PPPoE接入服务器可提供接入服务。
(2)PADO(PPPoE Active Discovery Offer)：为某个PPPoE接入服务器发出的应答报文，表示可以提供PPPoE接入服务。
(3)PADR(PPPoE Active Discovery Request)：为用户端发出的请求接入该PPPoE接入服务器的请求报文。
(4)PADS(PPPoE Active Discovery Session-confirmation)：为该PPPoE接入服务器发出的应答报文，同时分配会话标识符和允许接入用户端信号。
(5)PADT(PPPoE Active Discovery Terminate)：断开PPPoE连接，用户端或服务器端均可发出该报文。
2、点对点(PPP)会话阶段：该点对点(PPP)会话阶段实际上包括有点对点协议的协商阶段和数据报文处理阶段两个部分。当开始点对点会话过程后，点对点的数据随同其他点对点封装一样发送。全部以太网包中的目的地址(DESTINATION ADDR)域都是单播以太网地址。以太网类型(Ether TYPE)域被设为0x8864，编码(CODE)域必须被设为0x00。会话标识符(SESSION ID)不能被以太网承载点对点(PPP)协议的进程所改变，必须是在发现阶段中被分配的值。
以往使用的窄带技术是网络处理器中的核心部分(即软件协议模块)既要处理协商报文，又要在建立链路之后处理数据报文。由于窄带技术的信道中在单位时间里需要接入的用户尚不是很多，用户接入的时延矛盾也就不是很突出。但是，在目前广泛应用的宽带技术中，由于单位时间内数据报文数量较多，以前那种都是由网络处理器中的核心部分按照时间先后对协商报文和数据报文顺序进行处理的方法，已经无法保证各个协商报文能够得到及时处理，不能实现用户的高速接入。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用网络处理器(NPU)实现以太网承载点对点(PPP)协议的高速接入方法，以解决上述用户接入速度太慢的矛盾。
本发明的目的是这样实现的：一种利用网络处理器实现以太网承载点对点协议的高速接入方法，其特征在于：该方法是利用网络处理器的并行处理能力，将以太网承载点对点协议中建立链路的协商报文处理过程和数据报文处理过程分离开来，由网络处理器的核心部分负责完成建立链路的协商报文处理过程，而由网络处理器的微码部分完成数据报文的处理过程，这两个部分是各自独立、同时进行处理的，如此可以大大提高用户的接入速度。
所述的建立链路时的协商报文处理过程是指在以太网承载点对点协议的发现阶段和在其会话阶段中执行点对点协议的协商阶段时对协商报文进行处理的过程。
所述的数据报文的处理过程是指在以太网承载点对点协议的会话阶段中对点对点协议的数据报文的处理过程。
所述的网络处理器中的核心部分是由软件协议模块组成的，该核心部分承担建立链路的协商报文处理工作，并由其建立一个与微码部分公用的表格，记录所建立的链路。
所述的网络处理器中的微码部分承担数据报文的转发处理工作，其是根据核心部分在协商过程建立的公用用户表格对数据报文进行转发控制，并将数据报文直接交给报文转发处理板去完成转发。
所述的由网络处理器中的核心部分承担的在以太网承载点对点协议的发现阶段中建立链路的协商报文处理过程的具体操作步骤为：首先判断以太网报文类型是否属于以太网承载点对点协议的发现阶段的报文？若否，则进入判断以太网报文类型是否属于以太网承载点对点协议的会话阶段的报文的操作步骤；若是，则将该报文进入网络处理器核心部分中的以太网承载点对点协议的处理模块，进行相应的协商处理；并在处理完毕后检查是否建立了符合以太网承载点对点协议(PPPoE)的通信链路？若尚未建立该通信链路，则表示本次建立链路的操作失败，该报文错误，丢弃该报文；若已经建立该通信链路，则建表，记录该次在以太网上建立的符合承载点对点协议(PPPoE)的通信链路，至此完成发现阶段的建立链路的协商过程。
所述的在以太网承载点对点协议的会话阶段中执行点对点协议的协商阶段将建立链路的协商报文处理过程和数据报文处理过程分离开来的具体操作步骤为：首先判断以太网报文类型是否属于以太网承载点对点协议的会话阶段的报文？若否，丢弃该报文；若是，则查表检查在以太网上是否建立了符合点对点协议的该通信链路？若该通信链路已经建立，则根据以太网承载点对点协议的标识符进行查表，并将该数据报文转交给转发板处理；若该通信链路尚未建立，则该报文进入网络处理器核心部分中的以太网上点对点(PPP)协议的协商阶段的处理模块，进行相应的协商处理，并在协商阶段的处理过程完成后，记录该次在以太网上的点对点(PPP)协商阶段的结果，至此完成会话阶段建立链路的协商过程。
所述的以太网承载点对点协议的发现阶段的报文类型为0x8863。
所述的以太网承载点对点协议的会话阶段的报文类型为0x8864。
本发明方法的特点是利用网络处理器的并行处理能力，将在以太网上承载点对点(PPP)协议中的建立链路的协商过程和报文处理过程分离开来，分别由网络处理器的核心(CORE)部分和微码部分同时进行并行处理，以便能够实现以太网承载点对点(PPP)协议的高速接入。其中核心部分负责处理建立链路的协商报文，以及建立一张与微码部分公用的表格和记录协商结果。而数据报文则由微码部分根据核心部分建立的用户表格直接交给报文转发处理板去完成转发，如此可以大大提高用户的接入速度，较好地解决了因为单位时间内数据报文数量多，按照过去只由核心部分根据时间先后对协商报文和数据报文顺序进行处理的方法就不能使协商报文得到及时处理，无法实现用户高速接入的矛盾。
附图说明
图1是在以太网承载点对点(PPP)协议中建立链路的发现阶段的各个信号的示意图。
图2是本发明利用网络处理器实现以太网承载点对点协议的高速接入的操作步骤的流程方框图。
具体实施方式
本发明是一种利用网络处理器实现以太网承载点对点协议的高速接入方法，该方法是利用网络处理器的并行处理能力，将在以太网承载点对点协议中建立链路的协商过程与数据报文的处理过程分离开来，分别交给网络处理器的两个不同部分：核心部分和微码部分各自分别独立并行处理而实现的。其中建立链路的协商过程是指在以太网承载点对点协议的发现阶段和在其会话阶段中执行点对点协议的协商阶段时的协商报文处理过程。而数据报文的处理过程则是指在以太网承载点对点协议的会话阶段中对点对点协议的数据报文的处理过程。其中网络处理器中的核心部分是由软件协议模块组成的，该核心部分承担建立链路的协商报文处理工作，并由其建立一个与微码部分公用的表格，记录所建立的链路。而网络处理器中的微码部分承担数据报文的转发处理工作，其是根据核心部分建立的公用用户表格对数据报文进行转发控制的。该方法可以大大提高用户的接入速度。
参见图2所示的本发明利用网络处理器实现以太网承载点对点协议的高速接入的具体操作步骤的流程方框图：
(1)首先判断以太网报文类型是否属于以太网承载点对点协议的发现阶段的报文(0x8863)？若是，则进入第(2)操作步骤，若否，则进入第(5)操作步骤；
(2)该报文进入网络处理器核心部分中的以太网承载点对点协议(PPPoE)的处理模块，进行相应的协商处理；
(3)检查是否建立了符合以太网承载点对点协议(PPPoE)的通信链路？若否，则表示本次建立链路的操作失败，该报文错误，丢弃该报文；若是，则进入第(4)操作步骤；
(4)建表，记录该次在以太网上建立的符合承载点对点协议(PPPoE)的通信链路；之后，进入“结束”操作步骤；
(5)判断以太网报文类型是否属于以太网承载点对点协议的会话阶段的报文(0x8864)？若是，则进入第(6)操作步骤，否则，丢弃该报文；
(6)查表检查在以太网上是否建立了符合点对点协议的该通信链路？若否，则顺序进入第(7)操作步骤，若是，则进入第(10)操作步骤；
(7)该报文进入网络处理器核心部分中的以太网上点对点(PPP)协议的协商阶段的处理模块，进行相应的协商处理；
(8)检查在以太网上点对点(PPP)协议的协商阶段是否已经完成？若是，则顺序进入第(9)操作步骤，否则，继续进行协商阶段的处理；
(9)记录该次在以太网上的点对点(PPP)协商阶段的结果，之后进入“结束”操作步骤；
(10)根据以太网承载点对点协议的标识符进行查表，并将该报文转交给转发板处理；之后，进入“结束”操作步骤。
本发明的方法已经在申请人研制的接入服务器产品的宽带接入部分进行实施试验，试验的结果是成功的，实现了发明目的。
Claims (9)
1、一种利用网络处理器实现以太网承载点对点协议的高速接入方法，其特征在于：该方法是利用网络处理器的并行处理能力，将以太网承载点对点协议中建立链路的协商报文处理过程和数据报文处理过程分离开来，由网络处理器的核心部分完成建立链路的协商报文处理过程，而由网络处理器的微码部分完成数据报文的处理过程，这两个部分是各自独立、同时进行处理的。
2、根据权利要求1所述的利用网络处理器实现以太网承载点对点协议的高速接入方法，其特征在于：所述的建立链路时的协商报文处理过程是指在以太网承载点对点协议的发现阶段和在其会话阶段中执行点对点协议的协商阶段时对协商报文进行处理的过程。
3、根据权利要求1所述的利用网络处理器实现以太网承载点对点协议的高速接入方法，其特征在于：所述的数据报文的处理过程是指在以太网承载点对点协议的会话阶段中对点对点协议的数据报文的处理过程。
4、根据权利要求1所述的利用网络处理器实现以太网承载点对点协议的高速接入方法，其特征在于：所述的网络处理器中的核心部分是由软件协议模块组成的，该核心部分承担建立链路的协商报文处理工作，并由其建立一个与微码部分公用的表格，记录所建立的链路。
5、根据权利要求1所述的利用网络处理器实现以太网承载点对点协议的高速接入方法，其特征在于：所述的网络处理器中的微码部分承担数据报文的转发处理工作，其是根据核心部分在协商过程建立的公用用户表格对数据报文进行转发控制，并将数据报文直接交给报文转发处理板去完成转发。
6、根据权利要求1所述的利用网络处理器实现以太网承载点对点协议的高速接入方法，其特征在于：所述的由网络处理器中的核心部分承担的在以太网承载点对点协议的发现阶段中建立链路的协商报文处理过程的具体操作步骤为：首先判断以太网报文类型是否属于以太网承载点对点协议的发现阶段的报文？若否，则进入判断以太网报文类型是否属于以太网承载点对点协议的会话阶段的报文的操作步骤；若是，则将该报文进入网络处理器核心部分中的以太网承载点对点协议的处理模块，进行相应的协商处理；并在处理完毕后检查是否建立了符合以太网承载点对点协议(PPPoE)的通信链路？若尚未建立该通信链路，则表示本次建立链路的操作失败，该报文错误，丢弃该报文；若已经建立该通信链路，则建表，记录该次在以太网上建立的符合承载点对点协议(PPPoE)的通信链路，至此完成发现阶段的建立链路的协商过程。
7、根据权利要求1所述的利用网络处理器实现以太网承载点对点协议的高速接入方法，其特征在于：所述的在以太网承载点对点协议的会话阶段中执行点对点协议的协商阶段将建立链路的协商报文处理过程和数据报文处理过程分离开来的具体操作步骤为：首先判断以太网报文类型是否属于以太网承载点对点协议的会话阶段的报文？若否，丢弃该报文；若是，则查表检查在以太网上是否建立了符合点对点协议的该通信链路？若该通信链路已经建立，则根据以太网承载点对点协议的标识符进行查表，并将该数据报文转交给转发板处理；若该通信链路尚未建立，则该报文进入网络处理器核心部分中的以太网上点对点(PPP)协议的协商阶段的处理模块，进行相应的协商处理，并在协商阶段的处理过程完成后，记录该次在以太网上的点对点(PPP)协商阶段的结果，至此完成会话阶段建立链路的协商过程。
8、根据权利要求6所述的利用网络处理器实现以太网承载点对点协议的高速接入方法，其特征在于：所述的以太网承载点对点协议的发现阶段的报文类型为0x8863。
9、根据权利要求7所述的利用网络处理器实现以太网承载点对点协议的高速接入方法，其特征在于：所述的以太网承载点对点协议的会话阶段的报文类型为0x8864。
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