PPPoE 协议在宽带接入网中的应用( 二 )


从上面可以看出,PPPoE将PPP承载到以太网之上,实质是在共享介质的网络上提供一条逻辑上的点到点链路,对用户而言,在DSLAM和ADSL Modem之间的ATM传输是透明的,假如将中间的DSLAM和ADSL Modem换成有线电视的接入设备,就是典型的HFC接入,BAS对PPPoE包的处理方式不变 。
3PPPoE在BAS上的实现
PPPoE拨号软件在应用中已经很成熟(Windows XP中自带),下面重点讨论PPPoE在接入服务器BAS中的实现方式 。
3.1PPPoE的效率
从PPPoE协议模型可以看出,BAS汇聚了用户的所有数据流,它必须将每一个PPPoE包都拆开检查处理,这在很大程度上是沿袭了传统的PPP处理的方式,虽然有很好的安全性,但一旦用户很多,数据包数量很大,解封装速度就需要很快,BAS很大的精力花在检测用户的数据包上,轻易形成接入的“瓶颈” 。
为此,在BAS的硬件结构上可以采用分布式网络处理器(NP)和ASIC芯片设计 。网络处理器是专门针对电信网络设备而开发的专用处理器,它有一套专门的指令集,用于处理电信网络的各种协议和业务,可以大大提高设备的处理能力 。同时,ASIC芯片转发数据包时接近硬件的转发性能,远非CPU软件方式可比,采用这种方式将PPPoE数据流的处理与转发分开,工作效率大大提高 。此外在软件系统结构上还应该与其他技术相结合,更好地发挥PPPoE的性能 。
3.2PPPoE与VLAN的结合
VLAN即虚拟局域网,是一种通过将局域网内的设备逻辑地划分成一个个不同的网段,从而实现虚拟工作组的技术 。划分VLAN的目的,一是提高网络安全性,不同VLAN的数据不能自由交流,需要接受第三层的检验;二是隔离广播信息,划分VLAN后,广播域缩小,有利于改善网络性能,能够将广播风暴控制在一个VLAN内部 。
PPPoE是一个客户端/服务器协议,客户端需要发送PADI包寻找BAS,因此它必须同BAS在同一个广播式的二层网络内,与VLAN的结合很好地解决了这方面的安全隐患 。此外通过将不同业务类型的用户分配到不同的VLAN处理,可以灵活地开展业务,加快处理流程,当然VLAN的规划必须在二层设备和BAS之间统一协调 。
BAS收到上行的PPPoE包后,首先判别VLAN ID的所属类别,假如是普通的拨号用户,则确定是Discovery阶段还是会话阶段的数据包,并严格按照PPPoE协议处理 。在会话阶段,根据不同的用户类型从不同的地址池中向用户分配IP地址,地址池由上层网管配置 。假如是已经通过认证的用户的数据包,则根据该用户的服务类型处理,比如,假如是本地认证的拨号用户,且对方也申请有同样的功能,则直接由本地转发 。
假如是专线用户,则不用经过PPPoE复杂的认证过程,直接根据用户的VLAN ID便可进入专线用户处理流程,接入速度大大提高 。此外为了统一网管,在BAS与其他设备之间需要通信,这些数据包是内部数据包,也可根据VLAN ID来辨别 。
对于下行数据,由于BAS负责分配和解析用户的IP,兼有网关的功能,它收到数据包的目的IP是用户的,因此以IP为索引查找用户的信息比根据MAC要方便得多,这一点与普通的交换机有所不同,具体过程跟上行处理差不多 。
3.3PPPoE对多业务选择的支持
多业务选择指的是用户通过一条终结到BAS的PPP连接来自主地选择后台网络运营商所提供的多种业务 。之所以要支持多业务的选择,一方面是因为各种业务的具体实现在技术上的侧重点是不同的,对网络性能的要求也不尽相同,以前采取的固定分配的方式非常不便;另一方面,从网络应用的发展看,网络内容服务供给商ICP与网络接入商ISP的分离是必然趋势,在接入汇聚侧,ISP必须严格保证将用户选择的业务流转发到相应的ICP中去 。

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