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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
4 Z/ |/ B/ v2 F( Z0 ?. X
7 |9 o1 f7 _; N3 p" B, a/ B; L  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。
3 b6 e8 N: v$ e  l3 B; u  1、宽带接入网需要实现的基本功能 9 i; \% ?( h6 P; ^* [, z
  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: * w8 k; V0 `( W9 B# f# c. M
  (1)用户管理
( y8 @* c$ d7 M2 \1 f3 L' I- ^! i  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。
5 C! R8 I) x6 \1 Q  (2)安全管理 ! o; w9 _5 k$ Z4 e6 {* ^3 L
  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。
/ W/ }& _9 g( S% A  (3)业务管理
/ r& M' T5 ?; b6 }0 x  R' k6 [  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。 " A- f' |9 V' V& F" e5 i. V2 }8 ]
  (4)计费管理
) n/ Q- ~/ z4 ]  x1 n  K  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。 . E! \# l1 l3 ?5 ?. U
  2、固定IP,DHCP,PPPoE 3种宽带接入方式的比较   ]" u3 S- Z2 V
  2.1 用户管理和开销方面 ' _5 x: C, \1 X" U; \7 d
  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。
! R6 f/ |1 m% G- y. r  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 B; E6 W2 h! O# C$ F* }9 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。
1 N: k8 f& o/ D& P( F  ^4 Y2 X$ I  2.2 计费策略方面 0 T; r9 R' Y% V* C- Q
  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。 6 _7 w! W2 n6 e1 y
  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。 - r0 i8 a) r, F2 s' D5 N
  2.3 用户服务策略定制方面 ) E2 L, J  L- T8 T  B. @- S
  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。
  L) n  \- H* U/ O3 Z  C/ Z  PPPoE支持业务QoS保证,可方便地对用户进行实时流量控制。
* h1 a0 A  n' h" e& T$ s  W: |2 F  2.4 信息安全方面 7 o  u8 k3 w8 ]
  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。 $ v& [% I( N1 W! i$ i
  2.5 第三层广播风暴
" d- O4 Z+ d+ g4 e. A) t/ f! h$ s2 x. P  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。
/ l6 n6 z. P5 f# I# a) P  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。5 R  U; _% |) N* Z) ^3 Q/ O
% Y# @+ z0 _* F3 C! Q) f0 p; |
  3、PPPoE的认证 ! A' j5 v3 c; {6 \3 N. J
  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。
/ c% O. R( e1 q0 w  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。 5 D0 N6 x. V" Z" Q
  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。
/ O5 T2 o1 ?+ z" e) T0 s' n  4、PPPoE常见故障代码及分析
/ E  T. W9 M; ^5 w0 d  }  (1)645故障描述:拨号适配器未装
# ?. V+ f$ \8 x. r  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。
4 U- N  H& @$ Y  (2)691/629故障描述:不能通过验证
5 ]4 r) E1 }" G  Z  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。
9 w" |5 e2 G) e& t1 u9 v1 [5 ]0 ~  (3)630故障描述:无法拨号,没有合适的网卡和驱动
7 H3 C' {* r% o/ D* d3 }$ A  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。 7 H/ k; q- r$ w0 {, K& k
  (4)633故障描述:找不到电话号码簿,没有找到拨号连接
) Q1 _" D" U5 w  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。
. g+ ]' s$ \! G, h0 S; m2 o  (5)720故障描述:不支持PPPoE连接
* l4 g9 f6 e1 Q. M9 C, P) D- d6 g  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。 4 G+ K/ y- X0 ~6 J% q% @( N
  (6)697故障描述:网卡禁用 6 @( @7 \7 j- y! ]2 n$ u! k
  只要在设备管理中重新启用网卡即可。
' T& ^1 x6 g) A" G. w  (7)769故障描述:拨号时报769错误
, f- m; H! C" ?! 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。
: s5 B' A" c3 \+ Q% f8 ]  (8)678故障描述:无法建立连接
2 q: D8 Q6 R+ c- ?  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。
3 l3 |' h0 f- h% T2 I/ T5 r  5、结语 $ [# {7 \( z" k+ w. s
  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。7 ^; Z, S; U; a; Q9 Q
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