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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% ~+ C% f2 Y3 N/ n$ g$ `/ V

+ d+ S6 m3 G/ L& t+ M- `  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。 8 W9 d- D+ X" }7 `$ }1 G
  1、宽带接入网需要实现的基本功能
5 r) h9 G% u; o6 j1 k  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:
1 S8 e4 y9 [2 V: _2 v5 q  (1)用户管理 ' u' ~5 \9 \1 x4 Q/ h2 m1 m
  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。
  V9 R2 i# d$ E+ M6 _  (2)安全管理
3 z0 n5 h# Q: d8 v$ K  W% e. S9 X  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。
0 I. `0 P( [/ T  (3)业务管理
! v- s9 U" r- s7 N, j) `: A6 K  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。 7 r4 p+ c2 s9 [# X" h* d6 j
  (4)计费管理
& E4 O6 f6 V4 ]. m6 }, J  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。
1 v; p0 f" d# ?) a- L  2、固定IP,DHCP,PPPoE 3种宽带接入方式的比较 # v! R5 f8 N! _& Z8 r* y: c! Y% \
  2.1 用户管理和开销方面
4 m, o' d! r% l5 t' X) [/ n  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。
4 i( l' S3 `0 D  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。 # M3 A- O* s* O% E) `/ p. I* T
  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。
9 F5 x5 b, Y( Q1 H6 D: ]% ^1 |9 D  2.2 计费策略方面
! J9 l. l0 k7 ]  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。
8 N  C" r6 v. b4 R* r  i7 B) h  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。
# N* n2 j5 u) u  2.3 用户服务策略定制方面
( @( g2 `& o( h6 z2 I7 i  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。 0 i0 i! t( {2 T- D
  PPPoE支持业务QoS保证,可方便地对用户进行实时流量控制。
# |7 j0 @" U7 k7 z  2.4 信息安全方面 / b+ y  Q# ~  ~
  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。
9 P2 O) B0 K; J) p; V) r  2.5 第三层广播风暴 % o  `) ?% N/ ]" V% W# {7 f0 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。
* J, c6 e3 s2 H7 J  D( i/ m  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。4 ^  J+ P. J' A8 M' m

: e& b4 g& N% p6 l4 q! T9 g  3、PPPoE的认证
& Y; f0 D! y1 G  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。 ( {5 Q% Q% W! K  o: O8 ?: d
  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。 3 {* {6 ~7 _* @! A
  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。 ! \/ D& f& H. @. s. L4 j
  4、PPPoE常见故障代码及分析 8 {2 ~: F9 k# t5 c1 u+ O
  (1)645故障描述:拨号适配器未装 8 [* o( A. T0 v) t  p9 U
  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。
( Z; y2 s5 F3 [: b  (2)691/629故障描述:不能通过验证 : |8 _: ?( U" \- ]* Z* {  s
  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。 5 q1 q) [0 [* V, y
  (3)630故障描述:无法拨号,没有合适的网卡和驱动 2 y6 K0 b. ^- N* 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。 ; p4 q# d3 m7 D1 a9 m& y( a4 r
  (4)633故障描述:找不到电话号码簿,没有找到拨号连接 8 X) V. W1 [5 N: i; V
  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。 . T2 q0 n- f  f1 l1 o
  (5)720故障描述:不支持PPPoE连接 * {8 e# C) a4 |
  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。 ' K/ |& c7 [) G) }! K9 D! A
  (6)697故障描述:网卡禁用
& U$ W0 {/ d8 |  只要在设备管理中重新启用网卡即可。 ) t6 r7 `; w6 a
  (7)769故障描述:拨号时报769错误
0 U) d  D1 |" L3 R: C# t+ X  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 d: j# `% n  X  (8)678故障描述:无法建立连接
0 e5 d* w9 ^" n# o- C* K  B- e8 y  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。 9 A$ |: A+ T5 Z4 l! U& h6 C1 I
  5、结语 " ^$ A% z! I  i: u" H. s' m. |* G- z( i1 [
  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。  H4 U. P0 X/ q; [# {- g- u# ?
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