【正文】 他豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和對(duì)通信技術(shù)了解深度，令我受益良多。設(shè)備采用了多核處理器，由于多核處理器并發(fā)的特性增加了軟件的實(shí)現(xiàn)難度。通過(guò)測(cè)試，此次設(shè)計(jì)完成了預(yù)期目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了PPPOE支持QINQ、IP支持QINQ的功能。二層企業(yè)互聯(lián)目前利用VLAN透?jìng)?，主要是利用基于MPLS的VPN通過(guò)LSP（標(biāo)記交換路徑：使用MPLS協(xié)議建立起來(lái)的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑）將私有網(wǎng)絡(luò)的不同分支聯(lián)結(jié)起來(lái)，并且支持不同VPN之間的互通。這些時(shí)隙是同步的，因此當(dāng)數(shù)據(jù)包耦合到一根光纖中時(shí)，不同ONU的數(shù)據(jù)包之間不會(huì)產(chǎn)生碰撞。GPON技術(shù)得到了快速的發(fā)展，從而可以進(jìn)一步對(duì)接入層進(jìn)行優(yōu)化。持續(xù)優(yōu)化的業(yè)務(wù)特性：MA5600持續(xù)優(yōu)化業(yè)務(wù)支持能力，具有完善的IP路由/轉(zhuǎn)發(fā)能力及MPLS特性，支持PWE3仿真業(yè)務(wù)。其強(qiáng)大的帶寬處理能力、豐富的業(yè)務(wù)特性和持續(xù)優(yōu)化的線路特性，為打造精品寬帶網(wǎng)絡(luò)和構(gòu)建差異化競(jìng)爭(zhēng)能力提供強(qiáng)大支撐，被業(yè)界公認(rèn)為“寬帶接入航母”。4 . 接入層的改造方案從圖可以看出接入層得設(shè)備是DSLAM，由于接入層的設(shè)備所帶的用戶不大，結(jié)合成本和收益來(lái)考慮，不需要保護(hù)，所以在接入層只要要點(diǎn)修改設(shè)備端口綁定的VLAN數(shù)據(jù)。S5300可滿足運(yùn)營(yíng)商園區(qū)網(wǎng)匯聚、企業(yè)網(wǎng)匯聚、IDC千兆接入以及企業(yè)千兆到桌面等多種場(chǎng)合的需求具體型號(hào)如圖S5328CEI(AC or DC）： 24個(gè)10/100/1000BaseT，4*GE or 2*10GES5328CEI24S(AC or DC) ：20個(gè)千兆SFP光口，4GE Combo， 4*GE or 2*10GES5352CEI(AC or DC) ：48個(gè)10/100/1000BaseT， 4*GE or 2*10GE S5300系統(tǒng)的交換機(jī)型號(hào)（3）S9300Quidway174。目前S3328有兩種型號(hào)，S3328TPEI24S (AC/DC): 24*FE(SFP)+2*GE(SFP)+ 2*GES3328TPSI/EI(AC/DC): 24*10/100TX+2*GE(SFP)+ 2*GE S3328系統(tǒng)的交換機(jī)（2）S5328S5300Quidway174。 S3300系列交換機(jī)是華為公司為滿足以太網(wǎng)多業(yè)務(wù)承載需要而推出的新一代三層百兆以太網(wǎng)交換機(jī)，可為運(yùn)營(yíng)商或企業(yè)客戶提供強(qiáng)大的以太網(wǎng)功能服務(wù)。而S6503到BRAS的鏈路沒(méi)有保護(hù)，需要實(shí)現(xiàn)VRRP的保護(hù)方式。MA5200G2只能帶12000的用戶，而MA5200G4只能帶24000的用戶。接入層節(jié)點(diǎn)的設(shè)置主要是為了將不同地理分布的用戶快速有效的接入骨干節(jié)點(diǎn)。此外，除基本的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)外，匯聚層還必須能夠提供必要的服務(wù)層面的功能，包括帶寬控制、數(shù)據(jù)流QOS優(yōu)先級(jí)管理、安全性的控制、IP地址翻譯NAT、數(shù)據(jù)流流量整形等一系列的功能。（2）匯聚層IP城域網(wǎng)匯聚層位于核心層與接入層之間，它的主要功能如下:首先擴(kuò)展核心層設(shè)備的端口密度和種類。核心層主要由傳輸網(wǎng)絡(luò)與核心交換設(shè)備構(gòu)成。信息主要包括科技、金融、教育、財(cái)政和商業(yè)等數(shù)據(jù)，以及跟這些數(shù)據(jù)相關(guān)的各種信息系統(tǒng)。故，IP城域網(wǎng)的規(guī)劃均遵循層次化設(shè)計(jì)的原則。寬帶用戶數(shù)在20萬(wàn)到60萬(wàn)的為大型IP城域網(wǎng)。從技術(shù)和運(yùn)營(yíng)模式來(lái)看，IP城域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的融合。目前該公司的BRAS設(shè)備MA5200G支持靈活QINQ，整個(gè)改造可以分為三個(gè)部分來(lái)進(jìn)行，一是核心層改造，二是匯聚層改造，三是接入層改造，考慮目前的成本、收益結(jié)合QINQ技術(shù)對(duì)城域網(wǎng)進(jìn)行改造和擴(kuò)容，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)城域網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化。我們考慮更換功能更加全面的S3328型號(hào)的交換機(jī)（3）整個(gè)城域網(wǎng)支持的帶寬只有6G，而匯聚層的交換機(jī)上行也比較小，無(wú)法支持大的用戶量，必須考慮上行的擴(kuò)容。所有的以太網(wǎng)幀都是單播的。如果用戶主機(jī)在確定時(shí)間沒(méi)收到PADS包，與沒(méi)收到PADO作同樣處理。0xffff作為預(yù)留資源，目前不能被使用作會(huì)話ID。當(dāng)一個(gè)用戶主機(jī)在確定時(shí)間沒(méi)有收到PADO，它會(huì)重發(fā)一個(gè)PADI，同時(shí)等待兩倍的時(shí)間。 （3）用戶主機(jī)在可能收到的多個(gè)PADO包中選擇一個(gè)合適的接入設(shè)備，選擇的原則是根據(jù)PADO中接入設(shè)備名稱類型標(biāo)簽和服務(wù)名稱類型標(biāo)簽的內(nèi)容。PADI分組必須至少包含一個(gè)服務(wù)名稱類型的標(biāo)簽(標(biāo)簽類型字段為0x0101)， 向AC提出所要求提供的服務(wù)。一旦PPP會(huì)話建立，主機(jī)和接入集中器都必須為PPP虛接口分配資源。在發(fā)現(xiàn)階段，基于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?，主機(jī)可以發(fā)現(xiàn)多個(gè)接入集中器。使用這種模型，每個(gè)主機(jī)使用它自己的PPP協(xié)議棧，并且提供給用戶一個(gè)熟悉的用戶接口，完成AAA認(rèn)證。 PPPOE（pointtopoint protocol over Ethernet）協(xié)議PPPOE協(xié)議通過(guò)把以太網(wǎng)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議的可擴(kuò)展性及管理控制功能結(jié)合在一起，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商和電信運(yùn)營(yíng)商便可利用可靠和熟悉的技術(shù)來(lái)加速部署高速互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。被驗(yàn)證方接到對(duì)端對(duì)本端的驗(yàn)證請(qǐng)求時(shí)．便根據(jù)此報(bào)文中驗(yàn)證方的用戶名和本端的用戶表(注意，這個(gè)用戶表可能在本地，也可能在另外一臺(tái)服務(wù)器上)查找用戶口令字，如找到用戶表中與驗(yàn)證方用戶名相同的用戶．便利用收到的隨機(jī)包文、報(bào)文ID、此用戶的密鑰用MD5算法生成應(yīng)答(Response)，隨后將應(yīng)答和自己的用戶名送回。因此，它只適用于對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全要求比較低的環(huán)境。如正確則會(huì)給對(duì)端發(fā)送ACK報(bào)文，通告對(duì)端已被允許進(jìn)入下一階段協(xié)商；否則發(fā)送NAK報(bào)文，通告對(duì)端驗(yàn)證失敗。如果驗(yàn)證失敗則進(jìn)入Terminate階段，拆除鏈路，LCP狀態(tài)轉(zhuǎn)為Down如果驗(yàn)證成功就進(jìn)入Network協(xié)商階段，進(jìn)行NCP的協(xié)商(如IPCP、IPXCP、BCP的協(xié)商)，此時(shí)LCP狀態(tài)是UP的。其中，鏈路控制協(xié)議除了用于建立、拆除和監(jiān)控PPP數(shù)據(jù)鏈路，還要在鏈路層中進(jìn)行各種參數(shù)的協(xié)商，如MRU、驗(yàn)證方式等；網(wǎng)絡(luò)層控制協(xié)議族主要用于協(xié)商在該數(shù)據(jù)鏈路上所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的類型以及網(wǎng)絡(luò)層自身所要用到的一些參數(shù)，如IP地址Establish階段Authenticate階段Dead階段 底層up lcp opened 鏈路建立失敗 驗(yàn)證失敗 驗(yàn)證通過(guò) down 或者無(wú)驗(yàn)證Network階段Terminate階段 關(guān)閉，描述了PPP鏈路建立所經(jīng)歷和涉及的幾個(gè)階段。（3）PPP擴(kuò)展協(xié)議族。 PPP協(xié)議PPP協(xié)議(Point to Point Protocol)作為一種提供在點(diǎn)到點(diǎn)鏈路上承載網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包的鏈路層協(xié)議，在傳輸多協(xié)議數(shù)據(jù)包上提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的方法，處于TCP／IP協(xié)議棧的第二層，主要被設(shè)計(jì)用來(lái)在支持全雙工的同異步鏈路上進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸。上行的PPPOE包在ADSL Modem中封裝成AAL5幀，由ATM信元傳輸?shù)骄侄说腄SLAM，DSLAM負(fù)責(zé)終結(jié)ATM，重新組合出PPPOE包，并通過(guò)設(shè)好的PVC(用久虛電路)傳送到BRAS處理。無(wú)論用戶端到BRAS之間采用ATM技術(shù)還是IP技術(shù)接入，從BRAS往上都是以IP技術(shù)傳送。在窄帶接入的情況下，用戶通常使用PPP協(xié)議作為其網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的底層，通過(guò)PPP協(xié)議提供的認(rèn)證和鏈路維護(hù)功能，依靠接入服務(wù)器(NAS)和認(rèn)證計(jì)費(fèi)軟件提供簡(jiǎn)單而有效的認(rèn)證和計(jì)費(fèi)功能?？梢韵胂螅@所帶來(lái)的問(wèn)題將是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)龐大，用戶連接復(fù)雜，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)維護(hù)困難。重點(diǎn)介紹分析BRAS中的兩個(gè)重要協(xié)議：PPP協(xié)議和PPPOE協(xié)議。20021002協(xié)議號(hào)IPTV（IPOE)流分類原則DSLAM1寬帶上網(wǎng)（PPPOE) 支持靈活QINQ的DSLAM參與組網(wǎng)與上述普通DSLAM組網(wǎng)的區(qū)別主要有兩點(diǎn)，一是最終用戶可以使用的VLAN 數(shù)量，普通DSALM情況下每DSLAM只能使用4096/3個(gè)VLAN （假設(shè)存在3種業(yè)務(wù)），支持靈活QINQ的DSLAM組網(wǎng)每DSLAM可以使用4096個(gè)VLAN （和業(yè)務(wù)種類沒(méi)有關(guān)系）,二是普通DSLAM組網(wǎng)下上層設(shè)備必須支持靈活QINQ，以便對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行區(qū)分，支持靈活QINQ的DSLAM組網(wǎng)情況下，如果沒(méi)有其他特殊需求，上層設(shè)備可以不需要支持靈活QINQ，只進(jìn)行正常的轉(zhuǎn)發(fā)即可，因?yàn)?，進(jìn)入的數(shù)據(jù)流已經(jīng)是兩層標(biāo)簽，外層標(biāo)簽代表業(yè)務(wù)和位置，內(nèi)層標(biāo)簽代表用戶。在這種組網(wǎng)方案中，內(nèi)外兩層標(biāo)簽很好的區(qū)分了業(yè)務(wù)定位了用戶，內(nèi)層標(biāo)簽+外層標(biāo)簽可以定位到一個(gè)用戶，外層標(biāo)簽標(biāo)識(shí)了DLSAM位置，內(nèi)層標(biāo)簽標(biāo)識(shí)了DSLAM上用戶的位置，外層標(biāo)簽也標(biāo)識(shí)了業(yè)務(wù)。IPTVDSLAM2VOIP3001VLAN 標(biāo)簽區(qū)間20013000DSLAM1寬帶上網(wǎng)下面對(duì)QINQ在公眾業(yè)務(wù)上網(wǎng)／VOIP／及視頻點(diǎn)播中常用解決方案進(jìn)行闡述：DSLAM用戶三PVC接入解決方案，：在P層面(即IP城域網(wǎng)和骨干網(wǎng))。在以太網(wǎng)中，由于數(shù)據(jù)包是在一個(gè)廣播域中傳遞，如不采用相應(yīng)的措施用戶帳號(hào)和網(wǎng)絡(luò)信息很容易被竊取，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)病毒、黑客攻擊將影響正常的應(yīng)用，對(duì)于一個(gè)面向公眾運(yùn)營(yíng)的寬帶接入網(wǎng)，將帶來(lái)很大的故障定位和排除等維護(hù)困難。由于標(biāo)準(zhǔn)的802．1Q VLAN 的數(shù)量有限，不能在寬帶接入網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)精確化的定位，近些年相繼提出QINQ，VBAS，PPPOE+，DHCP Option 82等幾種解決方案71。底層硬件在收到報(bào)文QINQ終結(jié)子接口和普通的VLAN 子接口類似，普通VLAN 子接口對(duì)單層VLAN 進(jìn)行識(shí)別和終結(jié)，QINQ終結(jié)子接口對(duì)雙層VLAN 進(jìn)行識(shí)別和終結(jié)，QINQ終結(jié)子接口根據(jù)終結(jié)的用戶VLAN tag情況通常分為兩種： 一種是兩層VLAN 為固定值，這種叫做明確的QINQ終結(jié)子接口。子接口的所有硬件屬性是同父接口一致的，但是三層屬性是不同的，比如接口地址等，這也是子接口的存在的意義。而且多個(gè)邏輯接口之間獨(dú)立操作，互不影響。 QINQ終結(jié)終結(jié)主要是指對(duì)QINQ報(bào)文的雙層tag進(jìn)行識(shí)別，然后根據(jù)后續(xù)的轉(zhuǎn)發(fā)行為對(duì)雙層Q進(jìn)行剝離或繼續(xù)傳送，QINQ技術(shù)在和核心網(wǎng)對(duì)接時(shí)，根據(jù)不同的情況，會(huì)用到不同的終結(jié)方法。當(dāng)同一用戶既包括PPPOE的上網(wǎng)業(yè)務(wù)，又包括IPOE的IPTV業(yè)務(wù)時(shí)，可以根據(jù)ETYPE進(jìn)行數(shù)據(jù)分流，IPOE的協(xié)議號(hào)為0x0800，PPPOE的協(xié)議號(hào)為0x8863/8864，這樣，上網(wǎng)業(yè)務(wù)和IPTV業(yè)務(wù)就能打上不同的外層標(biāo)簽。不同的業(yè)務(wù)有不同的優(yōu)先級(jí)，當(dāng)同一用戶的多種業(yè)務(wù)使用相同的VLAN ID時(shí)，可以根據(jù)不同業(yè)務(wù)的Priority進(jìn)行區(qū)分，然后打上不同的外層標(biāo)簽。（1）基于端口的QINQ封裝：基于端口的封裝指進(jìn)入一個(gè)端口的所有流量全部封裝一個(gè)外層VLAN TAG封裝方式較為呆板，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，在實(shí)際組網(wǎng)當(dāng)中應(yīng)用較多。但是由于目前沒(méi)有關(guān)于QINQ的統(tǒng)一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，不同的設(shè)備制造商有不同的設(shè)置，默認(rèn)的0x8100(華為)，有些廠家采用0x9100。Priority占3比特位，用于指明幀的優(yōu)先級(jí)，可以表示8種優(yōu)先級(jí)，主要用于當(dāng)交換機(jī)阻塞時(shí)優(yōu)先發(fā)送那個(gè)數(shù)據(jù)包。 QINQ報(bào)文格式目前QINQ技術(shù)還沒(méi)有正式的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，各廠家在實(shí)現(xiàn)上有一些區(qū)別，但總體格式基本一致就是在802．1Q的標(biāo)簽之上再打一層802．1Q標(biāo)簽。本章主要對(duì)QINQ的報(bào)文格式，常用的封裝方法和子接口進(jìn)行了分析和介紹，總結(jié)了QINQ在城域網(wǎng)中的主要作用，并提出了三種常用的組網(wǎng)方案。第3部分首先對(duì)BRAS設(shè)備的產(chǎn)生和在城域網(wǎng)中的作用進(jìn)行了簡(jiǎn)單描述，然后重點(diǎn)分析了PPPOE協(xié)議和PPP協(xié)議。結(jié)合QINQ用戶精確標(biāo)識(shí)和業(yè)務(wù)識(shí)別的能力，提出了基于用戶的QOS實(shí)現(xiàn)方案，有效的提高了設(shè)備組網(wǎng)的靈活性，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)精細(xì)化管理。原有BRAS設(shè)備大多應(yīng)用在IEEE 802．1Q VLAN 組網(wǎng)中，每端口最多支持4096個(gè)VLAN 終結(jié)，基本滿足了Internet接入需求，但是隨著電信多業(yè)務(wù)的推廣，逐漸出現(xiàn)了PSPV、PUPSPV概念，出現(xiàn)了一個(gè)用戶多種業(yè)務(wù)多個(gè)VLAN 的需求，這樣就需要寬帶接入網(wǎng)匯聚交換機(jī)支持QINQ，BRAS需要支持對(duì)QINQ的終結(jié)。此外，QINQ技術(shù)的出現(xiàn)讓運(yùn)營(yíng)商可以以較低的成本為客戶提供二層VPN。電信運(yùn)營(yíng)商城域網(wǎng)中接入網(wǎng)大二層化的趨勢(shì)，迫切需要解決用戶精確定位、業(yè)務(wù)安全隔離和端到端QOS等諸多問(wèn)題來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可運(yùn)營(yíng)、可管理。QINQ每增加一層VLAN 標(biāo)簽，就可以將所覆蓋的用戶VLAN 數(shù)量增加4096倍，兩層VLAN 標(biāo)簽可以支持4096*4096個(gè)VLAN ，一般來(lái)說(shuō)兩層VLAN 就可以滿足絕大多數(shù)需求了。但是，采用下移BRAS的方法投資相當(dāng)大，容易造成用戶業(yè)務(wù)管理的分散，而且，網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性較差。另一方面，多業(yè)務(wù)承載網(wǎng)也出現(xiàn)了使用VLAN 構(gòu)建不同業(yè)務(wù)虛擬網(wǎng)的技術(shù)趨勢(shì)。對(duì)于單個(gè)L2交換機(jī)來(lái)說(shuō)，4096完全夠用，但是對(duì)于一個(gè)龐大的L2網(wǎng)絡(luò)，或者完全部署PUPV(每個(gè)用戶一個(gè)VLAN ID)的L2城域接入網(wǎng)來(lái)說(shuō)， 4096個(gè)VLAN 就顯得捉襟見(jiàn)肘。采用VLAN 標(biāo)識(shí)用戶與采用PVC來(lái)標(biāo)識(shí)用戶具有相同的性質(zhì)，DSLAM與BRAS通過(guò)光纖直連或二層交換機(jī)匯聚后連接到BRAS，需要BRAS靠近用戶端，每個(gè)用戶獨(dú)自占用一個(gè)唯一的VLAN ID。在ATM上行的ADS