關于PPPoE寬帶接入技術及常見故障分析

目前各地廣電建設數(shù)據(jù)網主要是以太網,廣電作為運營商來說,除建立一個穩(wěn)定可靠的網絡外,選擇一個好的寬帶接入方式也尤為重要。一個好的接入方式不僅能夠使網絡安全穩(wěn)定地運營,也能使運營商方便地開展各種業(yè)務,實現(xiàn)靈活的計費,更好地對用戶進行管理。目前以太網接入方式主要有3種:固定IP,DHCP,PPPoE,而PPPoE+VLAN是一種比較理想的寬帶接入方式。

1、寬帶接入網需要實現(xiàn)的基本功能

寬帶接入網需要實現(xiàn)的基本功能可以歸納為以下幾個方面:

(1)用戶管理

掌握用戶的信息,在用戶進行通信時對用戶進行認證、授權,使合法用戶方便快捷地接入網中,杜絕非法用戶接入,防止非法用戶占用網絡資源。

(2)安全管理

合法用戶在通信時要保障其數(shù)據(jù)的安全性,隔離帶有用戶個人信息的數(shù)據(jù)包,對于主要的網絡設備防止其受到攻擊而造成網絡癱瘓。由于用戶終端是以普通網卡與網絡設備相連,在通信時會發(fā)送一些廣播地址的幀(如ARP,DHCP消息等),而這些消息會攜帶用戶的個人信息(如用戶的MAC地址),如不隔離這些消息讓其他用戶接收到,容易發(fā)生MAC/IP地址的仿冒,影響合法用戶上網。對于運營商來說,保護其系統(tǒng)設備的安全性,防止惡意攻擊是十分重要的。

(3)業(yè)務管理

需要為保證QoS提供一定的手段。為了保證業(yè)務的QoS,網管人員根據(jù)具體情況為用戶提供一定的帶寬控制能力,例如保證用戶的最低接入速率,限制用戶的最高接入速率等。

(4)計費管理

接入網要能夠對用戶進行靈活的計費,根據(jù)用戶類別、使用時長、用戶流量等數(shù)據(jù)進行計費。

2、固定IP,DHCP,PPPoE 3種寬帶接入方式的比較

2.1 用戶管理和開銷方面

固定IP方式:對IP地址管理不易,用戶惡意更改或者嘗試自行設置自己的IP地址,都會造成管理上的麻煩,增加運營商的額外開銷。

DHCP方式:一方面DHCP存在較多的廣播開銷,對于用戶量較多的城域網會造成網絡運行效率下降和配置困難;另一方面,仍然無法解決用戶自行配置IP地址的問題。

PPPoE:由于采用動態(tài)分配IP地址方式,用戶撥號后無需自行配置IP地址、網關、域名等,它們均是自動生成,不存在用戶自行更改IP地址的問題,對用戶管理方便,而且PPPoE協(xié)議是在包頭和用戶數(shù)據(jù)之間插入PPPoE和PPP封裝,這兩個封裝加起來也只有8個字節(jié),廣播開銷很小。

2.2 計費策略方面

固定IP和DHCP方式的計費策略不靈活,一般采用包月制,如要實現(xiàn)流量計費功能則必須要有相應的流量監(jiān)視或采集系統(tǒng),或在高端路由器上啟動記賬功能,然后應用SNMP進行計費,這有可能使路由器運行效率下降。

PPPoE可以實現(xiàn)對用戶的靈活計費,可以按時長、流量計費,也可采用包月制。

2.3 用戶服務策略定制方面

固定IP和DHCP方式只能配合IP地址轉換和地址訪問列表控制來制定簡單的服務,如果要實現(xiàn)按特定用戶進行流量控制,必須購買流量控制設備。

PPPoE支持業(yè)務QoS保證,可方便地對用戶進行實時流量控制。

2.4 信息安全方面

固定IP,DHCP和PPPoE都可以采用細化VLAN的方式來解決用戶信息的安全問題,將局域網交換機的每個端口配置成獨立的VLAN,利用VLAN可以隔離ARP,DHCP等攜帶用戶信息的廣播消息,從而使用戶數(shù)據(jù)安全性得到提高。固定IP地址方式為了識別用戶的合法性必須將IP地址和端口VID進行綁定,因為每個用戶處于邏輯上獨立的網內,所以對每個用戶要配置一個子網的4個IP地址:子網地址、網關地址、子網廣播地址和用戶主機地址,這樣會造成地址利用率降低,而PPPoE采用認證、授權的方式不存在這個問題。

2.5 第三層廣播風暴

固定IP和DHCP方式都不能解決第三層廣播風暴問題,第三層廣播風暴影響同一IP子網所有用戶的使用質量。而PPPoE方式由于采用二層隧道認證,所有鏈路設備都工作在第二層,不存在第三層廣播風暴問題。

從以上的比較可以看出,PPPoE同其他兩種接入方式相比具有較大的優(yōu)勢,因此PPPoE目前被各大運營商普遍采用。

3、PPPoE的認證

PPPoE認證首先要在客戶機上安裝PPPoE協(xié)議的驅動軟件,在前端由BRAS服務器配合RADIUS服務器實現(xiàn)對用戶的認證、計費。

認證過程:用戶撥號發(fā)出請求,經過網絡傳送到BRAS服務器,BRAS服務器接到請求后向RADIUS服務器發(fā)出ACCESS REQUEST請求包,其中含有用戶的賬號、密碼、端口類型等,經RADIUS服務器核實后,向BRAS回送ACCESS REPONSE響應包,其中包含用戶的合法性和一些設置,如用戶IP地址、掩碼、網關、域名、用戶可使用的帶寬等。用戶接收到這些信息后就可以上網,上網期間BRAS不斷地向RADIUS發(fā)送計費信息,這些信息包括用戶的上網時間、用戶流量、用戶下網時間等,以便RADIUS準確計費。

從PPPoE認證過程可以看出,BRAS服務器在整個鏈路中起到關鍵的作用,因此BRAS服務器也要實現(xiàn)大而全的功能,包括認證、連接、終接、安全管理、計費業(yè)務匯聚、收斂等功能,設備復雜。由于建立連接后數(shù)據(jù)必須經過BRAS,BRAS很容易成為“瓶頸”,最易出問題,堵塞嚴重時用戶連接速度慢或根本連接不上,解決的辦法是在前端采用多臺BRAS并接或將多臺BRAS放到各中繼機房,采用分布認證方法。

4、PPPoE常見故障代碼及分析

(1)645故障描述:撥號適配器未裝

這種情況主要針對Windows ME和Windows98而言,解決辦法是在Windows98下添加撥號適配器組件即可。對Windows ME而言,因為它沒有直接添加撥號適配器的選項,所以必須在控制面板中先刪除撥號網絡組件,再添加撥號網絡組件完成適配器的添加。

(2)691/629故障描述:不能通過驗證

可能的原因是用戶的賬戶或者密碼輸入錯誤,或用戶的賬戶余額不足,用戶在使用時未正常退出而造成用戶賬號駐留,可等待幾分鐘或重新啟動后再撥號。

(3)630故障描述:無法撥號,沒有合適的網卡和驅動

可能的原因是網卡未安裝好、網卡驅動不正常或網卡損壞。檢查網卡是否工作正常或更新網卡驅動。

(4)633故障描述:找不到電話號碼簿,沒有找到撥號連接

這可能是沒有正確安裝PPPoE驅動或者驅動程序已遭損壞,或者Windows系統(tǒng)有問題。建議刪除已安裝的PPPoE驅動程序,重新安裝PPPoE驅動,同時檢查網卡是否工作正常。如仍不能解決問題,可能是系統(tǒng)有問題,建議重裝系統(tǒng)后再添加PPPoE驅動。

(5)720故障描述:不支持PPPoE連接

它是Windows 2000特有的故障,建議重新啟動后再進行連接,如仍不能排除故障,建議重裝系統(tǒng)。

(6)697故障描述:網卡禁用

只要在設備管理中重新啟用網卡即可。

(7)769故障描述:撥號時報769錯誤

在Windows XP系統(tǒng)中網卡被禁用、系統(tǒng)檢測不到網卡或者撥號軟件故障,有時會報769錯誤。重新啟用網卡、檢查網卡工作是否正常或重裝撥號軟件即可解決。

(8)678故障描述:無法建立連接

這個故障比較復雜,用戶和BRAS鏈路中任何一個環(huán)節(jié)有問題,都可能導致678故障,應根據(jù)不同的情況作相應處理。

5、結語

PPPoE寬帶接入方式對于用戶管理的方便性、計費的靈活性都有一定的優(yōu)勢,但也有它的不足,需要在客戶機上安裝客戶端軟件,增加了調試、維修的工作量,而且PPPoE是點到點的接入方式,不支持組播功能。目前Windows XP系統(tǒng)本身已提供了對PPPoE協(xié)議的支持,可以在不另外安裝客戶端軟件的情況下實現(xiàn)對PPPoE的接入,解決了用戶安裝PPPoE軟件的問題。PPPoE寬帶接入是一種技術成熟、運營管理方便的接入方式,目前已被包括廣電在內的各運營商普遍采用。
 

作者:sanandi    來源:賽迪網技術社區(qū)
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