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谈IP接入技术的挑战、现状、前景

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以太网技术发展到今天，特别是交换型以太网设备和全双工以太网技术的发展，使得人们开始思考将以太网技术应用到公用的网络环境，主要的解决方案有以下两种：VLAN方式和VLAN PPPoE方式 。
【谈IP接入技术的挑战、现状、前景】VLAN方式的网络结构，局域网交换机(LAN SWITCH)的每一个端口配置成独立的VLAN，享有独立的VID(VLAN ID) 。将每个用户端口配置成独立的VLAN，利用支持VLAN的LAN SWITCH进行信息的隔离，用户的IP地址被绑定在端口的VLAN号上，以保证正确路由选择 。
在VLAN方式中，利用VLAN可以隔离ARP、DHCP等携带用户信息的广播消息，从而使用用户数据的安全性得到了进一步提高 。在这种方案中，虽然解决了用户数据的安全性问题，但是缺少对用户进行管理的手段，即无法对用户进行认证、授权 。为了识别用户的合法性，可以将用户的IP地址与该用户所连接的端口VID进行绑定，这样设备可以通过核实IP地址与VID来识别用户是否合法 。但是，这种解决方案带来的问题是用户IP地址与所在端口捆绑在一起，只能进行静态IP地址的配置 。另一方面，因为每个用户处在逻辑上独立的网内，所以对每一个用户要配置一个子网的4个IP地址：子网地址、网关地下地、子网广播地址和用户主机地址，这样会造成地址利用率极低 。
VLAN PPPoE方案可以解决用户数据的安全性问题，同时由于PPP协议提供用户认证、授权以及分配用户IP地址的功能，所以不会造成上述VLAN方案所出现的问题 。但是面向未来网络的发展，PPP不能支持组播业务，因为它是一个点到点的技术，所以还不是一个很好的解决方案 。
鉴于目前的解决方案和设备还不能完全满足接入网这样一个公用网络环境的要求，就需要研究适应公用网络环境的设备和技术，这就是基于以太网技术的宽带接入网 。基于以太网技术的宽带接入网由局侧设备和用户侧设备组成 。局侧设备一般位于小区内，用户侧设备一般位于居民楼内；或者局侧设备位于商业大棂内，而用户侧设备位于楼层内 。局域设备提供与IP骨干网的接口，用户侧设备提供与用户终端计算机相接的10/100BASE-T接口 。局侧设备具有汇聚用户侧设备网管信息的功能 。
在基于以太网技术的宽带接入网中，用户侧设备只有链路层功能，工作在MUX(复用器)方式下，各用户之间在物理层和链路层相互隔离，从而保证用户数据的安全性 。另外用户侧设备可以在局侧设备的控制下动态改变其端口速率，从而保证用户最低接入速率、限制用户最高接入速率，支持对业务的QoS保证 。对于组播业务，由局侧设备控制各多播组状态和组内成员的情况，用户侧设备只执行受控的多播复制，不需要多播组管理功能 。局侧设备还支持对用户的认证、授权和计费以及用户IP地址的动态分配 。为了保证设备的安全性，局侧设备与用户侧设备之间采用逻辑上独立的内部管理通道 。
在基于以太网技术的宽带接入网中，局侧设备不同于路由器，路由器维护的是端口一网络地址映射表，而局侧设备维护的是端口-主机地址映射表；用户侧设备不同于以太网交换机，以太网交换机隔离单播数据帧，不隔离广播地址的数据帧，而用户侧设备完成的功能仅仅是以太网帧的复用和解复用 。
基于以太网技术的宽带接入网还具有强大的网管功能 。与其它接入网技术一样，能进行配置管理、性能管理、故障管理和安全管理；还可以向计费系统提供丰富的计费信息，使计费系统能够按信息量、按连接时长或包月制等进行计费 。
随着IP业务的爆炸式增长和我国电信运营市场的日益开放，无论是传统电信运营商还是新兴运营商，为了在新的竞争环境中立于不败之地，都把建设面向IP业务的电信基础网作为他们的网络建设重点 。在城域网的接入部分，很多运营商选择以太网技术 。值得注意的是，现有的以太网接入技术都存在这样或那样的问题，这为以后的业务发展带来极大的隐患 。有的运营商甚至把用于计算机局域网的以太网技术一成不变地搬到接入网中，不同用户之间的信息根本谈不上隔离 。在这种平台上开展电子商务是难以想象的 。这种运营方式只能一时抢到大量用户，等到用户发现自身利益得不到保障时，运营商必将自食其果 。

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