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[分享] 网络工程师学习资料 PPPoE宽带接入技术及常见故障分析

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发表于 2007-7-16 09:31:45 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国广东广州

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网络工程师学习资料 PPPoE宽带接入技术及常见故障分析0 M: ]+ ^; T) R' s' C) f
( X1 O. m7 C. Y
  目前各地广电建设数据网主要是以太网,广电作为运营商来说,除建立一个稳定可靠的网络外,选择一个好的宽带接入方式也尤为重要。一个好的接入方式不仅能够使网络安全稳定地运营,也能使运营商方便地开展各种业务,实现灵活的计费,更好地对用户进行管理。目前以太网接入方式主要有3种:固定IP,DHCP,PPPoE,而PPPoE+VLAN是一种比较理想的宽带接入方式。
0 _& A7 x1 q9 z1 F- h  1、宽带接入网需要实现的基本功能 ) w# r6 n! d; P" x
  宽带接入网需要实现的基本功能可以归纳为以下几个方面: : O1 t5 K8 K' P3 t
  (1)用户管理 & t3 e. ^4 I% K4 X' R# _, ]0 s4 U
  掌握用户的信息,在用户进行通信时对用户进行认证、授权,使合法用户方便快捷地接入网中,杜绝非法用户接入,防止非法用户占用网络资源。 ( i# u6 Y2 q5 i/ L
  (2)安全管理 - G2 h, ]8 u: \% ]& K% y! m9 Q8 P
  合法用户在通信时要保障其数据的安全性,隔离带有用户个人信息的数据包,对于主要的网络设备防止其受到攻击而造成网络瘫痪。由于用户终端是以普通网卡与网络设备相连,在通信时会发送一些广播地址的帧(如ARP,DHCP消息等),而这些消息会携带用户的个人信息(如用户的MAC地址),如不隔离这些消息让其他用户接收到,容易发生MAC/IP地址的仿冒,影响合法用户上网。对于运营商来说,保护其系统设备的安全性,防止恶意攻击是十分重要的。
# e3 o+ d3 @; b2 q$ i1 \4 @  (3)业务管理 $ q. Z2 b1 b$ {9 q0 c/ [, B: z
  需要为保证QoS提供一定的手段。为了保证业务的QoS,网管人员根据具体情况为用户提供一定的带宽控制能力,例如保证用户的最低接入速率,限制用户的最高接入速率等。 % U% x4 Y; m! ~6 U- V+ p
  (4)计费管理
! R/ x9 A0 L7 s+ J3 {- v+ ~9 ?  接入网要能够对用户进行灵活的计费,根据用户类别、使用时长、用户流量等数据进行计费。 2 [" o, k# ~7 x" y9 z. i6 ?5 k
  2、固定IP,DHCP,PPPoE 3种宽带接入方式的比较 2 I; y: u* L2 L/ `6 C. Q: N
  2.1 用户管理和开销方面 9 m+ n* Z- b9 a! x
  固定IP方式:对IP地址管理不易,用户恶意更改或者尝试自行设置自己的IP地址,都会造成管理上的麻烦,增加运营商的额外开销。 9 K5 b" f4 O( i: ]8 ]) [4 Z
  DHCP方式:一方面DHCP存在较多的广播开销,对于用户量较多的城域网会造成网络运行效率下降和配置困难;另一方面,仍然无法解决用户自行配置IP地址的问题。 * ?2 U5 P8 N' u8 V/ k* r+ a
  PPPoE:由于采用动态分配IP地址方式,用户拨号后无需自行配置IP地址、网关、域名等,它们均是自动生成,不存在用户自行更改IP地址的问题,对用户管理方便,而且PPPoE协议是在包头和用户数据之间插入PPPoE和PPP封装,这两个封装加起来也只有8个字节,广播开销很小。
/ \0 f, [+ Q, m7 S* U  2.2 计费策略方面
# J9 G  ?9 }6 [& ]2 R8 m( d  固定IP和DHCP方式的计费策略不灵活,一般采用包月制,如要实现流量计费功能则必须要有相应的流量监视或采集系统,或在高端路由器上启动记账功能,然后应用SNMP进行计费,这有可能使路由器运行效率下降。 $ i+ f# A' ]! b  o& U8 i9 l
  PPPoE可以实现对用户的灵活计费,可以按时长、流量计费,也可采用包月制。 & V1 o- _5 [. E* l9 r/ V
  2.3 用户服务策略定制方面 + X, @/ d) k$ v+ K  v5 B
  固定IP和DHCP方式只能配合IP地址转换和地址访问列表控制来制定简单的服务,如果要实现按特定用户进行流量控制,必须购买流量控制设备。
/ e$ A3 q! Z# }! }3 {  PPPoE支持业务QoS保证,可方便地对用户进行实时流量控制。 5 p; S/ }. F% K" p6 F" O* ?
  2.4 信息安全方面 8 T- U: D! |& k
  固定IP,DHCP和PPPoE都可以采用细化VLAN的方式来解决用户信息的安全问题,将局域网交换机的每个端口配置成独立的VLAN,利用VLAN可以隔离ARP,DHCP等携带用户信息的广播消息,从而使用户数据安全性得到提高。固定IP地址方式为了识别用户的合法性必须将IP地址和端口VID进行绑定,因为每个用户处于逻辑上独立的网内,所以对每个用户要配置一个子网的4个IP地址:子网地址、网关地址、子网广播地址和用户主机地址,这样会造成地址利用率降低,而PPPoE采用认证、授权的方式不存在这个问题。 $ H7 [  J, ?6 F: ^& b4 W
  2.5 第三层广播风暴 . E- k# g+ U2 M/ F
  固定IP和DHCP方式都不能解决第三层广播风暴问题,第三层广播风暴影响同一IP子网所有用户的使用质量。而PPPoE方式由于采用二层隧道认证,所有链路设备都工作在第二层,不存在第三层广播风暴问题。 7 X( h  u4 T  K& A
  从以上的比较可以看出,PPPoE同其他两种接入方式相比具有较大的优势,因此PPPoE目前被各大运营商普遍采用。2 X8 b6 O* p# _* t; u& F
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  3、PPPoE的认证 , w- B) r$ i, {( p7 n
  PPPoE认证首先要在客户机上安装PPPoE协议的驱动软件,在前端由BRAS服务器配合RADIUS服务器实现对用户的认证、计费。 1 N% w: V& i! k6 g; k
  认证过程:用户拨号发出请求,经过网络传送到BRAS服务器,BRAS服务器接到请求后向RADIUS服务器发出ACCESS REQUEST请求包,其中含有用户的账号、密码、端口类型等,经RADIUS服务器核实后,向BRAS回送ACCESS REPONSE响应包,其中包含用户的合法性和一些设置,如用户IP地址、掩码、网关、域名、用户可使用的带宽等。用户接收到这些信息后就可以上网,上网期间BRAS不断地向RADIUS发送计费信息,这些信息包括用户的上网时间、用户流量、用户下网时间等,以便RADIUS准确计费。 $ L  ?% E  K) O: ^( ^$ w6 ]
  从PPPoE认证过程可以看出,BRAS服务器在整个链路中起到关键的作用,因此BRAS服务器也要实现大而全的功能,包括认证、连接、终接、安全管理、计费业务汇聚、收敛等功能,设备复杂。由于建立连接后数据必须经过BRAS,BRAS很容易成为“瓶颈”,最易出问题,堵塞严重时用户连接速度慢或根本连接不上,解决的办法是在前端采用多台BRAS并接或将多台BRAS放到各中继机房,采用分布认证方法。
0 p! J/ O* U9 j% H( I' q2 v  4、PPPoE常见故障代码及分析
6 F) `) H: d& u- q3 A' _+ z7 H, [  (1)645故障描述:拨号适配器未装
& c: Y( y( n, g# S$ O/ R) M, f) v  这种情况主要针对Windows ME和Windows98而言,解决办法是在Windows98下添加拨号适配器组件即可。对Windows ME而言,因为它没有直接添加拨号适配器的选项,所以必须在控制面板中先删除拨号网络组件,再添加拨号网络组件完成适配器的添加。
- ~+ ]& T/ T( F* p  (2)691/629故障描述:不能通过验证 6 m$ M6 q0 d: S4 L
  可能的原因是用户的账户或者密码输入错误,或用户的账户余额不足,用户在使用时未正常退出而造成用户账号驻留,可等待几分钟或重新启动后再拨号。
+ O/ X3 A- K- R+ q! O5 f  (3)630故障描述:无法拨号,没有合适的网卡和驱动 5 H' `8 {5 N. F2 j& M" m: P9 s( `
  可能的原因是网卡未安装好、网卡驱动不正常或网卡损坏。检查网卡是否工作正常或更新网卡驱动。
( ]. ~: Y  O. {9 {" G# F! E8 m  (4)633故障描述:找不到电话号码簿,没有找到拨号连接
* g* ~0 l  a0 b5 A: s  这可能是没有正确安装PPPoE驱动或者驱动程序已遭损坏,或者Windows系统有问题。建议删除已安装的PPPoE驱动程序,重新安装PPPoE驱动,同时检查网卡是否工作正常。如仍不能解决问题,可能是系统有问题,建议重装系统后再添加PPPoE驱动。
: `4 S: ]( X# u, |7 ^( U  (5)720故障描述:不支持PPPoE连接 - Z+ C7 d) ?* f9 i* W  d, J
  它是Windows 2000特有的故障,建议重新启动后再进行连接,如仍不能排除故障,建议重装系统。 8 B( d. w) \- z( I# m( |3 p
  (6)697故障描述:网卡禁用
0 u' t; T$ ]* P; T% @0 _: h  只要在设备管理中重新启用网卡即可。
6 O, C" o. b) r" c; D( n3 U$ E  (7)769故障描述:拨号时报769错误 $ b5 f7 z  d1 g# e
  在Windows XP系统中网卡被禁用、系统检测不到网卡或者拨号软件故障,有时会报769错误。重新启用网卡、检查网卡工作是否正常或重装拨号软件即可解决。
7 x  a$ s+ |" p) C4 c/ |! K( B  (8)678故障描述:无法建立连接
: j0 ?6 i- P: k; N" K  这个故障比较复杂,用户和BRAS链路中任何一个环节有问题,都可能导致678故障,应根据不同的情况作相应处理。
; T" O# G' U6 }3 B5 d; O  5、结语
; ~* j7 C% I3 F: `. X, L  PPPoE宽带接入方式对于用户管理的方便性、计费的灵活性都有一定的优势,但也有它的不足,需要在客户机上安装客户端软件,增加了调试、维修的工作量,而且PPPoE是点到点的接入方式,不支持组播功能。目前Windows XP系统本身已提供了对PPPoE协议的支持,可以在不另外安装客户端软件的情况下实现对PPPoE的接入,解决了用户安装PPPoE软件的问题。PPPoE宽带接入是一种技术成熟、运营管理方便的接入方式,目前已被包括广电在内的各运营商普遍采用。
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