寬帶上網用戶的快速重撥方法
2023-05-26 06:21:46 1
專利名稱：寬帶上網用戶的快速重撥方法
技術領域：
本發明涉及數據通信寬帶網絡技術，特別涉及基於乙太網的點對點協議(Point to Point Protocol over Ethernet，簡稱「PPPoE」)用戶異常下線後在短時間內重新撥入上線的方法。
背景技術：
網際網路工程任務組(INTERNET ENGINEERING TASK FORCE，簡稱「IETF」)於1998年制定了PPPoE的技術規範，它利用點到點協議(POINTTO POINT PROTOCOL，簡稱「PPP」)技術直接實現更高速、更可靠、更便捷的非對稱數字用戶線(Asymmetric Digital Subscriber Line，簡稱「ADSL」)寬帶接入，將現有的寬帶接入伺服器與本地Ethernet(乙太網)相結合。兼顧了對用戶終端的硬體要求，提高了ADSL寬帶接入的總體性能。因此，PPPoE技術規範的完成得到了廣泛的支持，目前成為寬帶接入運營商首選的寬帶接入方式。但是，在這種認證方式下會出現用戶異常掉線後無法立即重撥上網(即快速重撥)的弊端，用戶異常掉線後，需要等待幾分鐘後才可重新上網，給用戶帶來了不便，這是寬帶運營商一直想要解決的問題。
出現上述問題的原因在於PPP協議缺乏明確規定檢測對端設備是否在線的機制，目前通用的是RFC2516(PPPoE)所推薦使用的鏈路控制協議(LinkControl Protocol，簡稱「LCP」)的Echo-Request/Echo-Reply(回聲-請求/回聲-響應)報文來探測鏈路狀態，如圖1所示，當PPPoE用戶上線後，即PPP鏈路到達LCP開啟狀態時，根據PPP協議，PPPoE用戶設備和寬帶接入伺服器(BroadBand Access Server，簡稱「BAS」)間會定時雙向發送一種探測報文如Echo-Request，本端(例如PPPoE用戶設備)收到對端(例如BAS)發來的Echo-Request報文後，本端回復Echo-Reply報文。如果對端在連續發送預定次數的Echo-Request報文而未收到本端的回應Echo-Reply報文時，則認為底層通信鏈路失效，BAS向遠端接入撥號用戶服務(Remote AccessDial-In user Service，簡稱「RADIUS」)伺服器報告用戶已下線，進入鏈路終止階段。
根據PPP協議規定，探測報文Echo-Request必須間歇性的發送，即每隔固定時間間隔(如40s)發送一次。因此當PPPoE用戶異常下線，如作業系統宕機、突然斷電等情況，BAS設備並不能立即檢測到用戶已異常下線。假設BAS系統規定Echo-Request無響應超時重傳的次數為3，則需要3個間隔時間，按間隔時間為40s計算，即在120s後才可以檢測並確認PPPoE用戶下線了。如果用戶在3個間隔時間120s以內立即重新撥號請求上線，由於BAS設備規定的Echo-Request在預定期限內沒有收到響應報文，不能確定用戶已經下線，所以會仍認為該用戶在線並拒絕該用戶的上線請求，只有等待120s以後BAS的Echo-Request重傳結束確認用戶不在線後或者網絡管理員在接到用戶投訴後手工刪除用戶上一次建立的連接後，用戶才能夠再次撥號上網。
針對上述PPPoE用戶異常掉線後無法快速重撥上網的問題，容易想到的解決方法是加快Echo-Request發送的頻率，減小Echo-Request無響應重發的次數，以實現加快PPPoE用戶異常下線後快速重撥的速度，表面上看，用戶異常下線被探測到的時間短了，但同時也導致了以下新的問題1、增加了BAS設備的處理負擔因為Echo-Request/Echo-Reply報文是由BAS設備的軟體處理的，軟體運行在BAS設備的CPU上，因此如果將發送Echo-Request間隔時間縮短，則BAS設備單位時間需要處理的報文數增加了。如果一臺BAS設備上有數萬在線用戶，則BAS設備將不堪重負。
2、浪費鏈路資源「間隔時間」過短還將導致在用戶接入鏈路存在過多的Echo-Request/Echo-Reply報文，用戶鏈路的使用效率大大降低。
3、增加用戶掉線的機率在網絡瞬間擁塞、用戶插拔網線或者設備工作繁忙時，BAS和PPPoE用戶端設備不一定每次都能正確接受對方發送過來的Echo-Request/Echo-Reply報文，如果減少「重發次數」將消弱握手協議抗幹擾的強壯性，人為的使用戶掉線機率大大增加。
因此簡單地調整「間隔時間」和「重發次數」還是不能上述解決問題的。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種寬帶上網用戶的快速重撥方法，使得PPPoE用戶異常下線後可以在短時間內重新撥入上線。
為實現上述目的，本發明提供了一種寬帶上網用戶的快速重撥方法，所述用戶通過基於乙太網的點對點協議接入寬帶接入伺服器，包含以下步驟A當所述寬帶接入伺服器收到來自所述用戶的撥號請求報文時，判斷該用戶是否已經在線，如果是則進入步驟B，否則進入步驟C；B所述寬帶接入伺服器釋放原先為所述用戶分配的上線資源，停止對所述用戶計費，進入步驟C；C所述寬帶接入伺服器為所述用戶進行用戶上線處理。
其中，所述判斷所述用戶是否已經在線的步驟包含以下子步驟所述寬帶接入伺服器從收到的所述撥號請求報文中獲取源媒體訪問控制地址；在存儲著所有已上網用戶源媒體訪問控制地址的資料庫中查找是否存在與所述源媒體訪問控制地址相同的地址，如果是則判定所述用戶已經在線，否則判定所述用戶沒有在線。
所述上線資源可包含系統分配的乙太網的點對點協議、點到點協議實體運行所需要的任務、消息隊列、內存塊以及定時器。
所述步驟A之前還包含以下步驟所述用戶向所述寬帶接入伺服器發送所述撥號請求報文。
所述步驟B還進一步包含以下子步驟B1所述寬帶接入伺服器判斷是否允許所述用戶快速重撥，如果是則進入步驟B2，否則進入步驟B4；B2所述寬帶接入伺服器對所述用戶進行用戶安全性檢查，如果通過檢查則進入步驟B3，否則進入步驟B4；B3所述寬帶接入伺服器釋放原先為所述用戶分配的上線資源，停止對所述用戶計費，進入步驟C；B4所述寬帶接入伺服器丟棄所述撥號請求報文。
在所述寬帶接入伺服器接入所述用戶的接口中，預先設置快速重撥屬性，在所述步驟B1中，所述寬帶接入伺服器在記錄用戶信息的資料庫中查詢所述用戶上線的接口，檢查該接口的快速重撥屬性，判定是否允許所述用戶進行快速重撥。
所述步驟B2還進一步包含以下子步驟B21所述寬帶接入伺服器從所述撥號請求報文獲取身份標識信息；B22將該身份標識信息與所述寬帶接入伺服器的資料庫中記錄的同一媒體訪問控制地址用戶已有的上線記錄作比較，如果兩者相匹配則進入步驟B3，否則進入步驟B4。
所述身份標識信息可包含以下信息中的一種或其任意組合所述用戶報文接收的槽號、子槽號、物理埠號、邏輯埠號。
如果所述基於乙太網的點對點協議是基於虛擬區域網的，則所述身份標識信息還可包含虛擬區域網標識符；如果所述基於乙太網的點對點協議是基於異步傳輸模式的，則所述身份標識信息還可包含虛路徑標識和虛通道標識。
通過比較可以發現，本發明的技術方案與現有技術的區別在於，當BAS收到PPPoE用戶的撥號請求時，先檢查該用戶是否在線，如果是則釋放原先為該用戶分配的上線資源，然後重新進行用戶上線處理。此外，還作了兩項改進，一個增加了是否允許該用戶進行快速重撥的權限檢查，另一個是增加了用戶安全性檢查。
這種技術方案上的區別，帶來了較為明顯的有益效果，即實現了PPPoE用戶在異常下線後，不需要等待幾分鐘的時間，而是可以在幾秒內重新撥入上線，節約了用戶的寶貴時間，提高了運營商的服務質量。
因為只要在BAS中增加少量信息並修改處理流程就可以實現用戶快速重撥功能，不需要修改數量眾多的用戶終端，因此功能的實現比較簡單，在現有系統中升級也比較容易，工作量小。
因為有快速重撥權限和用戶安全性的檢查，因此安全性較高，能夠有效地防止惡意用戶利用快速重撥功能，偽造撥號請求報文，導致正常在線的用戶下線的問題。
圖1是PPPoE用戶在線和異常下線兩種情況下，根據現有協議進行設備在線探測的流程圖；圖2是根據本發明的一個實施例的PPPoE用戶異常下線後快速重撥的方法流程圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。
圖2示出了PPPoE用戶異常下線後快速重撥的方法流程。在步驟110中，PPPoE用戶向BAS發送撥號請求報文。本發明的一個較佳實施例是基於一個寬帶上網系統的，該系統在用戶側有一個用戶終端，在運營商的網絡側有一個BAS，該用戶終端通過非對稱數字用戶線(Asymmetric Digital SubscriberLine，簡稱「ADSL」)線路連接到BAS的一個接口，該系統運行PPPoE協議。用戶需要上網時，使用PPPoE撥號軟體通過用戶終端向BAS發送撥號請求報文。
在步驟120中，BAS檢查用戶是否已經在線，如果是則進入步驟130，否則進入步驟170。在步驟120中，BAS設備從收到的請求報文中獲取源媒體訪問控制(Medium Access Control，簡稱「MAC」)地址，然後在存儲著所有已上網用戶信息(包括用戶源MAC地址)的資料庫中查找是否存在與該用戶源MAC地址相同的地址，如果有則表示該用戶已經在線或者已異常下線；否則，表示該用戶是發起的新連接。需要說明的是，BAS本身是無法分辨用戶仍在線上還是已經異常下線的，它只知道當MAC地址匹配時該用戶的狀態是已經在線，或者準確地說該用戶曾經上線而且直到檢查的時候還沒有正常下線或超時下線。
在步驟130中，BAS檢查是否允許該用戶快速重撥，如果是則進入步驟140，否則進入步驟150。在本發明的一個較佳實施例中，BAS在接入PPPoE用戶的接口下增加一個快速重撥屬性，表示是否允許通過該接口接入的用戶使用快速重撥功能。快速重撥屬性能夠取兩個值——Enable和Disable。如果BAS發現該用戶接入的埠的快速重撥屬性是Enable，則允許該用戶快速重撥，否則不允許。在本發明的另一個較佳實施例中，在網絡側的用戶資料庫裡，為每一個用戶設置一個快速重撥權限，表示是否允許該用戶使用快速重撥功能。快速重撥權限也能夠取兩個值——Enable和Disable，如果BAS發現該用戶的快速重撥權限是Enable，則允許該用戶快速重撥，否則不允許。之所以要設置快速重撥屬性或權限，主要是出於管理的方便和安全的考慮，如果一部分用戶有惡意利用快速重撥功能導致正常在線的用戶下線的可能，則可以通過把這些用戶接入的接口快速重撥屬性設置為Disable，或者把這些用戶的快速重撥權限設置為Disable來防範可能的惡意攻擊。在本發明的部分實施例中，為了提高BAS的處理效率，也可以省略這一步驟。
在步驟140中，BAS進行用戶安全性檢查，如果檢查通過則進入步驟150，否則進入步驟160。步驟140主要是為了防範惡意用戶利用快速重撥功能，偽造撥號請求報文，導致正常在線的用戶下線。具體的處理方法是BAS設備獲取本次撥號請求報文中的身份標識信息，將該身份標識信息與BAS設備資料庫中記錄的同一MAC地址用戶已有的上線記錄作比較，如果兩者匹配則通過用戶安全性檢查，否則不通過。這裡的身份標識信息包括用戶報文接收的槽號、子槽號、物理埠號、邏輯埠號，如果是基於虛擬區域網(VirtualLocal Area Network，簡稱「VLAN」)的PPPoE(又稱為PPPoEoVLAN)則身份標識信息還包括VLAN ID(標識符)，如果是基於異步傳輸模式(Asynchronous Transfer Mode，簡稱「ATM」)的PPPoE(又稱為PPPoEoA)，則身份標識信息還包括虛路徑標識(Virtual Path Identifier，簡稱「VPI」)、虛通道標識(Virtual Channel Identifier，簡稱「VCI」)。在本發明的部分實施例中，為了提高BAS的處理效率，也可以省略這一步驟。
在步驟150中，BAS丟棄該撥號請求報文，流程結束。如果在步驟130中判定為不允許該用戶進行快速重撥，或者在步驟140中該用戶沒有能夠通過用戶安全性檢查，則BAS只是簡單地丟棄撥號請求報文，同時在PPPoE用戶設備和BAS設備間定時發送探測報文，只有在Echo-Request重撥超時資源釋放後用戶才能再次重撥上線，此為現有技術在此不再贅述。
在步驟160中，BAS主動釋放原先為該用戶分配的上線資源，此後進入步驟170。如果在步驟130中判定為允許該用戶進行快速重撥，並且在步驟140中該用戶通過了用戶安全性檢查，則BAS開始進行快速重撥處理。快速重撥處理的第一步是先釋放為該用戶分配的上線資源，該上線資源包括乙太網的點對點協議、點到點協議實體運行所需要的任務、消息隊列、內存塊以及定時器等，並且立即停止對該用戶的計費。經過這一步的處理後，該用戶的狀態和已經下線用戶的狀態就完全一致了，此後就可以進行快速重撥的第二步，在步驟170中重新進行用戶上線處理。
在步驟170中，BAS進行用戶上線處理，結束本流程。這一步和現有技術中對已經下線的用戶進行上線處理的流程完全一致，這裡不再贅述。
雖然通過參照本發明的某些優選實施例，已經對本發明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權利要求書所限定的本發明的精神和範圍。
權利要求
1.一種寬帶上網用戶的快速重撥方法，其特徵在於，所述用戶通過基於乙太網的點對點協議接入寬帶接入伺服器，包含以下步驟A當所述寬帶接入伺服器收到來自所述用戶的撥號請求報文時，判斷該用戶是否已經在線，如果是則進入步驟B，否則進入步驟C；B所述寬帶接入伺服器釋放原先為所述用戶分配的上線資源，停止對所述用戶計費，進入步驟C；C所述寬帶接入伺服器為所述用戶進行用戶上線處理。
2.根據權利要求1所述的寬帶上網用戶的快速重撥方法，其特徵在於，所述判斷所述用戶是否已經在線的步驟包含以下子步驟所述寬帶接入伺服器從收到的所述撥號請求報文中獲取源媒體訪問控制地址；在存儲著所有已上網用戶源媒體訪問控制地址的資料庫中查找是否存在與所述源媒體訪問控制地址相同的地址，如果是則判定所述用戶已經在線，否則判定所述用戶沒有在線。
3.根據權利要求1所述的寬帶上網用戶的快速重撥方法，其特徵在於，所述上線資源可包含系統分配的乙太網的點對點協議、點到點協議實體運行所需要的任務、消息隊列、內存塊以及定時器。
4.根據權利要求1所述的寬帶上網用戶的快速重撥方法，其特徵在於，所述步驟A之前還包含以下步驟所述用戶向所述寬帶接入伺服器發送所述撥號請求報文。
5.根據權利要求1至4中任意一條所述的寬帶上網用戶的快速重撥方法，其特徵在於，所述步驟B還進一步包含以下子步驟B1所述寬帶接入伺服器判斷是否允許所述用戶快速重撥，如果是則進入步驟B2，否則進入步驟B4；B2所述寬帶接入伺服器對所述用戶進行用戶安全性檢查，如果通過檢查則進入步驟B3，否則進入步驟B4；B3所述寬帶接入伺服器釋放原先為所述用戶分配的上線資源，停止對所述用戶計費，進入步驟C；B4所述寬帶接入伺服器丟棄所述撥號請求報文。
6.根據權利要求5所述的寬帶上網用戶的快速重撥方法，其特徵在於，在所述寬帶接入伺服器接入所述用戶的接口中，預先設置快速重撥屬性，在所述步驟B1中，所述寬帶接入伺服器在記錄用戶信息的資料庫中查詢所述用戶上線的接口，檢查該接口的快速重撥屬性，判定是否允許所述用戶進行快速重撥。
7.根據權利要求5所述的寬帶上網用戶的快速重撥方法，其特徵在於，所述步驟B2還進一步包含以下子步驟B21所述寬帶接入伺服器從所述撥號請求報文獲取身份標識信息；B22將該身份標識信息與所述寬帶接入伺服器的資料庫中記錄的同一媒體訪問控制地址用戶已有的上線記錄作比較，如果兩者相匹配則進入步驟B3，否則進入步驟B4。
8.根據權利要求7所述的寬帶上網用戶的快速重撥方法，其特徵在於，所述身份標識信息可包含以下信息中的一種或其任意組合所述用戶報文接收的槽號、子槽號、物理埠號、邏輯埠號。
9.根據權利要求8所述的寬帶上網用戶的快速重撥方法，其特徵在於，如果所述基於乙太網的點對點協議是基於虛擬區域網的，則所述身份標識信息還可包含虛擬區域網標識符；如果所述基於乙太網的點對點協議是基於異步傳輸模式的，則所述身份標識信息還可包含虛路徑標識和虛通道標識。
全文摘要
本發明涉及數據通信寬帶網絡技術，公開了一種寬帶上網用戶的快速重撥方法，使得PPPoE用戶異常下線後可以在短時間內重新撥入上線。這種寬帶上網用戶的快速重撥方法在BAS收到PPPoE用戶的撥號請求時，先檢查該用戶是否在線，如果是則釋放原先為該用戶分配的上線資源，然後重新進行用戶上線處理。此外，還作了兩項改進，一個增加了是否允許該用戶進行快速重撥的權限檢查，另一個是增加了用戶安全性檢查。
文檔編號H04L29/06GK1697410SQ20041004421
公開日2005年11月16日 申請日期2004年5月13日 優先權日2004年5月13日
發明者熊宇, 衡智 申請人:華為技術有限公司