WO2005112349A1 - Procede de recomposition rapide de numero sur un reseau a large bande d'utilisateurs - Google Patents

Description

宽带上网用户的快速重拨方法

技术领域

本发明涉及数据通信宽带网络技术， 特别涉及基于以太网的点对点 协议 ( Point to Point Protocol over Ethernet, 简称 "PPPoE" )用户异常下 线后在短时间内重新拨入上线的方法。 发明背景 互联网工程任务组 （ INTERNET ENGINEERING TASK FORCE, 筒称 " IETF" )于 1998年制定了 PPPoE的技术规范， 它利用点到点 协议（POINT TO POINT PROTOCOL, 简称 "PPP" )技术直接实现 更高速、 更可靠、 更便捷的非对称数字用户线 （ Asymmetric Digital Subscriber Line, 简称 "ADSL" )宽带接入， 将现有的宽带接入服务 器与本地以太网 （Ethernet )相结合。 兼顾了对用户终端的硬件要求， 提高了 ADSL宽带接入的总体性能。 因此， PPPoE技术规范的完成得 到了广泛的支持， 目前成为宽带接入运营商首选的宽带接入方式。 但 是， 在这种认证方式下会出现用户异常掉线后无法立即重拨上网（即 快速重拨）的弊端， 用户异常掉线后， 需要等待几分钟后才可重新上 网， 给用户带来了不便， 这是宽带运营商一直想要解决的问题。 出现上述问题的原因在于 PPP协议缺乏明确规定检测对端设备 是否在线的机制， 目前通用的是 RFC2516 ( PPPoE )所推荐使用的链 路控制协议（Link Control Protocol, 筒称 " LCP" )的 Echo-Request / Echo-Reply (回声 -请求 /回声 -响应）报文来探测链路状态， 如图 1所示， 当 PPPoE用户上线后， 即 PPP链路到达 LCP开启状态时， 根据 PPP协议， ΡΡΡοΕ用户设备和宽带接入服务器（ BroadBand Access Server , 简称 " BAS " ) 间会定时双向发送一种探测报文如 Echo-Request, 本端 （例如 PPPoE用户设备） 收到对端 （例如 BAS ) 发来的 Echo-Request报文后， 本端回复 Echo-Reply 4艮文。 如果对端 在连续发送预定次数的 Echo-Request 报文而未收到本端的回应 Echo-Reply报文时， 则认为底层通信链路失效， BAS 向远端接入拨 · 号用户服务 ( Remote Access Dial-In User Service, 筒称 "RADIUS" ) 服务器报告用户已下线， 进入链路终止阶段。 根据 PPP协议规定， 探测报文 Echo-Request必须间歇性的发送， 即每隔固定时间间隔（如 40s )发送一次。 因此当 PPPoE用户异常下' 线， 如操作系统宕机、 突然断电等情况， BAS设备并不能立即检测到 用户已异常下线。 假设 BAS系统规定 Echo-Request无响应超时重传 的次数为 3 ,则需要 3个间隔时间，按间隔时间为 40s计算，即在 120s 后才可以检测并确认 PPPoE用户下线了。 如果用户在 3个间隔时间 ( 120s ) 以内立即重新拨号请求上线， 由于 BAS 设备规定的 Echo-Request在预定期限内没有收到响应报文， 不能确定用户已经下 线， 所以会仍认为该用户在线并拒绝该用户的上线请求， 只有等待 120s以后 BAS的 Echo-Request重传结束确认用户不在线后或者网络 管理员在接到用户投诉后手工删除用户上一次建立的连接后，用户才 能够再次拨号上网。 针对上述 PPPoE用户异常掉线后无法快速重拨上网的问题， 容. 易想到的解决方法是加快 Echo-Request 发送的频率， 减小 Echo-Request无响应重发的次数，以实现加快 PPPoE用户异常下线后 快速重拨的速度， 表面上看， 用户异常下线被探测到的时间短了， 但 同时也导致了以下新的问题：

1、增加了 BAS设备的处理负担：因为 Echo-Request / Echo-Reply 报文是由 BAS设备的软件处理的， 软件运行在 BAS设备的 CPU上， 因此如果将发送 Echo-Request间隔时间缩短， 则 BAS设备单位时间 需要处理的报文数增加了。 如果一台 BAS设备上有数万在线用户， 则 BAS设备将不堪重负。

2、 浪费链路资源： "间隔时间" 过短还将导致在用户接入链路 存在过多的 Echo-Request I Echo-Reply报文， 用户链路的使用效率大 大降低。

3、 增加用户掉线的几率： 在网络瞬间拥塞、 用户插拔网线或者 设.备工作繁忙时， BAS和 PPPoE用户端设备不一定每次都能正确接 受对方发送过来的 Echo-Request / Echo-Reply报文， 如果减少 "重发 次数"将消弱握手协议抗干扰的强壮性， 人为的使用户掉线几率大大 增力口。 因此筒单地调整 "间隔时间" 和 "重发次数" 是难以较好的解决 上述问题的。 发明内容 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种宽带上网用户的快速 重拨方法， 使得 PPPoE用户异常下线后可以在短时间内重新拨入上 线。

本发明提供的宽带上网用户的快速重拨方法，用户通过拨号方式 接入宽带接入服务器， 包含以下步骤：

A、 宽带接入服务器收到来自用户的拨号请求报文， 判断该用户 是否已经在线， 如果是则进入下一步， 否则进入步骤 C;

B、 所述宽带接入服务器释放原先为所述用户分配的上线资源， 进入步骤 C;

c、 所述宽带接入服务器为所述用户进行用户上线处理。

其中， 步骤 A所述判断用户是否已经在线的步骤包括： 所述宽 带接入服务器从收到的所述拨号请求报文中获取源媒体访问控制地 址； 宽带接入服务器在数据库中查找所存储的上网用户的源媒体访问 控制地址， 判断是否存在与所获取的源媒体访问控制地址相同的地 址， 如果是则判定所述用户已经在线， 否则判定所述用户没有在线。

其中， 步骤 B 所述上线资源包括： 以太网的点对点协议、 点到 点协议实体运行所需要的任务、 消息队列、 内存块以及定时器。

可选的， 步骤 A后进一步包括： 所述宽带接入服务器判断是否 允许用户快速重拨， 如果是则进入下一步， 否则所述宽带接入服务器 丢弃所述拨号请求报文。

其中， 在所述宽带接入服务器接入所述用户的接口中， 预先设置 快速重拨属性， 所述判断是否允许用户快速重拨的步骤包括： 宽带接 入服务器在数据库中查询记录的所述用户上线的接口，根据该接口的 快速重拨属性判定是否允许所述用户进行快速重拨。

可选的， 在所述宽带接入服务器的数据库中， 为用户设置快速重 拨权限， 所述判断是否允许用户快速重拨的步骤包括： 宽带接入服务 器在数据库中查询记录的所述用户的快速重拨权限，根据所述快速重 拨权限判定是否允许所述用户进行快速重拨。

可选的， 所述步骤 B 前进一步包括： 宽带接入服务器对用户进 行用户安全性检查， 如果通过检查则进入步骤 B , 否则所述宽带接入 服务器丟弃所述拨号请求报文。 其中，所述宽带接入服务器对用户进行用户安全性检查的步骤包 括： 所述宽带接入服务器从所述拨号请求报文中获取身份标识信息； 宽带接入服务器将该身份标识信息与数据库中记录的同一媒体访问 控制地址用户已有的上线记录作比较， 如果两者相匹配则通过检查， 否则为未通过检查。

其中， 所述身份标识信息包括以下信息中的一种或其任意组合： 接收所述用户报文的槽号、 子槽号、 物理端口号、 逻辑端口号。

其中， 若所述基于以太网的点对点协议是基于虚拟局域网， 所述 身份标识信息还包含虚拟局域网标识符；若所述基于以太网的点对点 协议是基于异步传输模式，所述身份标识信息还包含虚路径标识和虚 通道标识。

通过比较可以发现， 本发明的技术方案与现有技术的区别在于， 当 BAS收到 PPPoE用户的拨号请求时， 先检查该用户是否在线， 如 果是则释放原先为该用户分配的上线资源，然后重新进行用户上线处 理。 此外， 还作了两项改进， 一个是增加了是否允许该用户进行快速 重拨的权限检查， 另一个是增加了用户安全性检查。

这种技术方案上的区别， 带来了较为明显的有益效果， 即实现了 PPPoE用户在异常下线后， 不需要等待几分钟的时间， 而是可以在几 秒内重新拨入上线， 节约了用户的宝贵时间， 提高了运营商的服务质 量。

因为只要在 BAS 中增加少量信息并修改处理流程就可以实现用 户快速重拨功能， 不需要修改数量众多的用户终端， 因此功能的实现 比较简单， 在现有系统中升级也比较容易， 工作量小。

因为有快速重拨权限和用户安全性的检查， 因此安全性较高， 能 够有效地防止恶意用户利用快速重拨功能， 伪造拨号请求报文， 导致 正常在线的用户下线的问题。 附图简要说明 图 1是 PPPoE用户在线和异常下线两种情况下， 根据现有协议 进行设备在线探测的流程图；

图 2是根据本发明的一个实施例的 PPPoE用户异常下线后快速重拨 的方法流程图。 实施本发明的方式 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图 对本发明作进一步地详细描述。

图 2示出了 PPPoE用户异常下线后快速重拨的方法流程。

在步骤 110中， PPPoE用户向 BAS发送拨号请求报文。 本发明 的一个较佳实施例是基于一个宽带上网系统的，该系统在用户侧有一 个用户终端，在运营商的网络侧有一个 BAS,该用户终端通过非对称 数字用户线（ADSL )线路连接到 BAS的一个接口，该系统运行 PPPoE 协议。 用户需要上网时， 使用 PPPoE拨号软件通过用户终端向 BAS 发送拨号请求报文。 在步骤 120 中， BAS检查用户是否已经在线， 如果是则进入步 骤 130, 否则进入步驟 170。 在步驟 120中， BAS设备从收到的请求 报文中获取源媒体访问控制（Medium Access Control, 简称 " MAC" ) 地址，然后在数据库存储的已上网用户信息（包括用户源 MAC地址） 中进行查找， 查找是否存在与该用户源 MAC地址相同的地址， 如果 有则表示该用户已经在线或者已异常下线； 否则， 表示该用户是发起 的新连接。需要说明的是， BAS本身是无法分辨用户仍在线上还是已 经异常下线的， 它只知道当 MAC地址匹配时该用户的状态是已经在 线，或者准确地说该用户曾经上线而且直到检查的时候还没有正常下 线或超时下线。 在步骤 130 中， BAS检查是否允许该用户快速重拨， 如果是则 进入步骤 140, 否则进入步骤 150。 在本发明的一个较佳实施例中， BAS在接入 PPPoE用户的接口下增加一个快速重拨属性， 表示是否 允许通过该接口接入的用户使用快速重拨功能。快速重拨属性能够取 两个值—— Enable和 Disable。 如果 BAS发现该用户接入的端口的快 速重拨属性是 Enable, 则允许该用户快速重拨， 否则不允许。 在本发 明的另一个较佳实施例中， 在网络侧的用户数据库里， 为每一个用户 设置一个快速重拨权限， 表示是否允许该用户使用快速重拨功能。 快 速重拨权限也能够取两个值—— Enable和 Disable, 如果 BAS发现该 用户的快速重拨权限是 Enable,则允许该用户快速重拨，否则不允许。 之所以要设置快速重拨属性或权限，主要是出于管理的方便和安全的 考虑，如果一部分用户有恶意利用快速重拨功能导致正常在线的用户 下线的可能，则可以通过把这些用户接入的接口快速重拨属性设置为 Disable, 或者把这些用户的快速重拨权限设置为 Disable来防范可能 的恶意攻击。 在本发明的部分实施例中， 为了提高 BAS的处理效率， 也可以省略步糠 120。 在步骤 140 中， BAS进行用户安全性检查， 如果检查未通过则 进入步骤 150, 否则进入步骤 160。 步骤 140主要是为了防范恶意用 户利用快速重拨功能，伪造拨号请求报文，导致正常在线的用户下线。 具体的处理方法是： BAS设备获取本次拨号请求报文中的身份标识信 息，将该身份标识信息与 B AS设备数据库中记录的同一 MAC地址用 户已有的上线记录作比较， 如果两者匹配则通过用户安全性检查， 否 则不通过。 这里的身份标识信息包括接收用户报文的槽号、 子槽号、 物理端口号、逻辑端口号，如果是基于虚拟局域网（ Virtual Local Area Network, 筒称 "VLAN" ) 的 PPPoE (又称为 FPPoEoVLAN ) 则身 份标识信息还包括 VLAN ID (标识符） ， 如果是基于异步传输模式 ( Asynchronous Transfer Mode, 筒称 "ATM" ) 的 PPPoE (又称为 PPPoEoA ) , 则身份标识信息还包括虚路径标识 （ Virtual Path Identifier, 简称 "VPI" ) 、 虚通道标识 （ Virtual Channel Identifier, 简称 "VCI" )。 在本发明的部分实施例中， 为了提高 BAS的处理效 率， 也可以省略这一步據。 在步骤 150 中， BAS丟弃该拨号请求报文， 流程结束。 如果在 步骤 130中判定为不允许该用户进行快速重拨，或者在步骤 140中该 用户没有能够通过用户安全性检查， 则 BAS只是筒单地丢弃.拨号请 求报文， 同时在 PPPoE用户设备和 BAS设备间定时发送探测报文， 只有在 Echo-Request重拨超时资源释放后用户才能再次重拨上线，此 为现有技术在此不再赘述。 在步骤 160 中， BAS主动释放原先为该用户分配的上线资源， 此后进入步骤 170。 如果在步骤.130中判定为允许该用户进行快速重 拨， 并且在步驟 140中该用户通过了用户安全性检查， 则 BAS开始 进行快速重拨处理。快速重拨处理的第一步是先释放为该用户分配的 上线资源， 该上线资源包括以太网的点对点协议、 点到点协议实体运 行所需要的任务、 消息队列、 内存块以及定时器等， 并且立即停止对 该用户的计费。 经过这一步的处理后， 该用户的状态和已经下线用户 的状态就完全一致了， 此后就可以进行快速重拨的第二步， 在步驟

170中重新进行用户上线处理。 在步骤 170 中， BAS进行用户上线处理， 结束本流程。 这一步 和现有技术中对已经下线的用户进行上线处理的流程完全一致，这里 不再赘述。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例， 已经对本发明进行了图 示和描述， 但本领域的普通技术人员应该明白， 可以在形式上和细节 上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明 的精神和范围。

Claims

权利要求书

1、 一种宽带上网用户的快速重拨方法， 所述用户通过拨号方式 接入宽带接入服务器， 其特征在于， 包含以下步骤：

A、 宽带接入服务器收到来自用户的拨号请求报文， 判断该用户 是否已经在线， 如果是则进入下一步， 否则进入步骤 C;

B、 所述宽带接入服务器释放原先为所述用户分配的上线资源， 进入步骤 C;

c、 所述宽带接入服务器为所述用户进行用户上线处理。

2、 根据权利要求 1所述的宽带上网用户的快速重拨方法， 其特 征在于， 步骤 A所述判断用户是否已经在线的步骤包括：

所述宽带接入服务器从收到的所述拨号请求报文中获取源媒体 访问控制地址；

宽带接入服务器在数据库中查找所存储的上网用户的源媒体访 问控制地址，判断是否存在与所获取的源媒体访问控制地址相同的地 址， 如果是则判定所述用户已经在线， 否则判定所述用户没有在线。

3、 根据权利要求 1所述的宽带上网用户的快速重拨方法， 其特 征在于， 步骤 B所述上线资源包括： 以太网的点对点协议、 点到点协 议实体运行所需要的任务、 消息队列、 内存块以及定时器。

4、 根据杈利要求 1所述的宽带上网用户的快速重拨方法， 其特 征在于， 步骤 A后进一步包括：

所述宽带接入服务器判断是否允许用户快速重拨，如果是则进入 下一步， 否则所述宽带接入服务器丢弃所述拨号请求报文。

5、 根据权利要求 4所述的宽带上网用户的快速重拨方法， 其特 征在于， 在所述宽带接入服务器接入所述用户的接口中， 预先设置快 速重拨属性， 所述判断是否允许用户快速重拨的步骤包括：

宽带接入服务器在数据库中查询记录 所述用户上线的接口，根 据该接口的快速重拨属性判定是否允许所述用户进行快速重拨。

6、 根据权利要求 4所述的宽带上网用户的快速重拨方法， 其特 征在于， 在所述宽带接入服务器的数据库中， 为用户设置快速重拨权 限， 所述判断是否允许用户快速重拨的步驟包括：

宽带接入服务器在数据库中查询记录的所述用户的快速重拨权 限， 根据所述快速重拨权限判定是否允许所述用户进行快速重拨。

7、 根据权利要求 1或 4所述的宽带上网用户的快速重拨方法， 其特征在于， 所述步骤 B前进一步包括：

宽带接入服务器对用户进行用户安全性检查，如果通过检查则进 入步骤 B , 否则所述宽带接入服务器丢弃所述拨号请求报文。

8、 根据权利要求 7所述的宽带上网用户的快速重拨方法， 其特 征在于， 所述宽带接入服务器对用户进行用户安全性检查的步骤包 · 括：

宽带接入服务器从所述拨号请求报文中获取身份标识信息； 宽带接入服务将该身份标识信息与数据库中记录的同一媒体访 问控制地址用户已有的上线记录作比较， 如果两者相匹配则通过检' 查， 否则为未通过检查。

9、 根据权利要求 8所述的宽带上网用户的快速重拨方法， 其特 征在于， 所述身份标识信息包括以下信息中的一种或其任意组合： 接收所述用户报文的槽号、 子槽号、 物理端口号、 逻辑端口号。

10、根据权利要求 9所述的宽带上网用户的快速重拨方法， 其特 征在于， 若所述基于以太网的点对点协议是基于虚拟局域网， 所述身 份标识信息还包含虚拟局域网标识符； 若所述基于以太网的点对点协议是基于异步传输模式，所述身份 标识信息还包含虚路径标识和虚通道标识