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        IPOE認(rèn)證技術(shù)在運(yùn)營(yíng)商新業(yè)務(wù)中的應(yīng)用

        2014-09-26 15:54:21程學(xué)武
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年29期

        摘 要:隨著IPTV業(yè)務(wù)在城域網(wǎng)上部署和發(fā)展,引入了新的安全風(fēng)險(xiǎn),文章對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了綜合分析,提出了IPTV承載網(wǎng)安全加固建議。

        關(guān)鍵詞:IPOE;認(rèn)證方式;新業(yè)務(wù);PPPOE;DHCP

        1 背景

        隨著城域網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展,可運(yùn)營(yíng)、可管理的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)理念已經(jīng)深入人心。采用動(dòng)態(tài)IP地址,每用戶帶寬控制的PPPOE設(shè)備已經(jīng)成為電信運(yùn)營(yíng)商主要的接入方式。隨著IP網(wǎng)上新業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展,人們產(chǎn)生了所有智能設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的需求、移動(dòng)高速上網(wǎng)的需求、有保障可控視頻的需求。隨著提供業(yè)務(wù)的多樣化,用戶認(rèn)證方式作為可運(yùn)營(yíng)、可管理的核心,受到包括運(yùn)營(yíng)商、制造商的密切關(guān)注。目前核心認(rèn)證技術(shù)主要包括IPOE和PPPOE,兩種應(yīng)用都比較成熟,并在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中獲得大規(guī)模商用。下面首先對(duì)這兩種認(rèn)證方式進(jìn)行全面的分析比較,然后提出多業(yè)務(wù)承載對(duì)于認(rèn)證技術(shù)的需求,最后討論IPOE認(rèn)證技術(shù)在部署時(shí)需要注意的地方。

        2 PPPOE與IPOE比較

        PPPOE相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)則是在1999年的RFC2516-A MethOd fOr Transmitting PPP Over Ethernet (PPPOE)中明確定義的[1]。PPPOE認(rèn)證的不足之處在于認(rèn)證機(jī)制比較復(fù)雜,對(duì)設(shè)備處理性能、內(nèi)存資源需求較高;需要在用戶終端上安裝客戶端程序;組播支持方面,采用PPPOE方式認(rèn)證時(shí),組播復(fù)制點(diǎn)只能選擇在BRAS設(shè)備上。

        IPOE認(rèn)證的推出是在2006年,不需要在用戶終端上安裝任何客戶端程序,不需要輸入用戶名和密碼,非常適合新型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。由于省去了PPP封裝和多余的交互過(guò)程,IPOE具備以下諸多優(yōu)勢(shì):(1)數(shù)據(jù)傳遞上減少了多余的字節(jié),提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸效率;(2)使直播節(jié)目復(fù)制可以從SR/BRAS下移到接入設(shè)備上,緩解接入設(shè)備的上聯(lián)流量壓力;(3)采用DHCP方式建立會(huì)話,無(wú)論是會(huì)話建立的過(guò)程還是會(huì)話的維持都非常簡(jiǎn)捷,更加適合大容量的用戶接入;(4)IPOE實(shí)際上是一種無(wú)連接的用戶會(huì)話接入方式,非常適合于像NGN電話、視頻監(jiān)控等需要24小時(shí)長(zhǎng)接在線的業(yè)務(wù);(5)采用DHCP方式建立會(huì)話,合理設(shè)置租期,可以實(shí)現(xiàn)在SR設(shè)備故障、割接、意外重啟后的快速用戶恢復(fù)。

        3 運(yùn)營(yíng)商新業(yè)務(wù)對(duì)于認(rèn)證方式的選擇

        目前,運(yùn)營(yíng)商對(duì)于寬帶用戶開(kāi)展的業(yè)務(wù)包括寬帶撥號(hào)上網(wǎng)業(yè)務(wù)、WLAN業(yè)務(wù)、IPTV業(yè)務(wù)以及融合視頻OTT業(yè)務(wù)。從原則上講,可以采用單一的IPOE方式提供三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)的綜合接入。但考慮到目前上網(wǎng)業(yè)務(wù)已經(jīng)普遍采用PPPOE方式,而PPPOE的局限性更多體現(xiàn)在IPTV等新興業(yè)務(wù)上,因此,在三網(wǎng)融合的業(yè)務(wù)接入構(gòu)架中,上網(wǎng)業(yè)務(wù)保留PPPOE的接入方式,其它業(yè)務(wù)采用IPOE方式的混合接入模式。

        對(duì)于WLAN業(yè)務(wù),由于很多用戶終端是智能手機(jī),沒(méi)有內(nèi)置PPPOE軟件,只能使用DHCP方式。

        對(duì)于IPTV業(yè)務(wù),考慮到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資的經(jīng)濟(jì)性,組播復(fù)制點(diǎn)越靠近用戶越好,因此DHCP方式更適合。

        對(duì)于家庭網(wǎng)關(guān)等終端管理,要求用戶端設(shè)備零配置,用戶端設(shè)備上電后就能與管理平臺(tái)通信,再由管理平臺(tái)下發(fā)配置信息,不需認(rèn)證計(jì)費(fèi),DHCP更經(jīng)濟(jì)合理。

        4 部署IPOE時(shí)需要關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題

        一是VLAN規(guī)劃。由于IPOE方式不再使用用戶名/口令來(lái)識(shí)別用戶及其業(yè)務(wù)類型,因此,用戶接入的VLAN規(guī)劃就非常重要。通過(guò)VLAN的劃分,可以有效隔離不同用戶和不同業(yè)務(wù)之間的流量,防止未授權(quán)的訪問(wèn)。目前至少要規(guī)劃上網(wǎng)VLAN、視頻(IPTV)VLAN、HGU終端管理VLAN,還要預(yù)留VOIP的VLAN。

        二是業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)設(shè)備選擇。運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)網(wǎng)BRAS設(shè)備已經(jīng)承載了大量的寬帶用戶,并且城域網(wǎng)上沒(méi)有部署QOS策略,是通過(guò)輕載的方式來(lái)保證視頻業(yè)務(wù)的質(zhì)量。同時(shí)考慮到BRAS設(shè)備單板處理能力、整機(jī)處理能力、LICENSE等情況,選擇SR作為IPTV業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)?,F(xiàn)階段,HGU的量還比較小,由BRAS作為終端管理的業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)。當(dāng)HGU數(shù)量逐步增多時(shí),還需根據(jù)情況再進(jìn)行調(diào)整。

        三是DHCP server選擇?,F(xiàn)網(wǎng)的大部分BRAS/SR設(shè)備也支持作DHCP server功能,是選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備作DHCP server的分布式部署還是用專用服務(wù)器的集中式部署?由于DHCP服務(wù)器上參數(shù)很多,因?yàn)镮PTV平臺(tái)擴(kuò)容、業(yè)務(wù)變化等引起的參數(shù)修改較為頻繁,目前適合于集中式的部署,待DHCP技術(shù)及業(yè)務(wù)穩(wěn)定后,后續(xù)可以考慮分布式部署。

        四是不同業(yè)務(wù)的DHCP server是否能夠合設(shè)。運(yùn)營(yíng)商最初的DHCP服務(wù)器是為家庭網(wǎng)關(guān)管理平臺(tái)服務(wù)的,用戶數(shù)很少,后來(lái)開(kāi)展IPTV業(yè)務(wù),由于開(kāi)始是實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的,用戶數(shù)也很少,再后來(lái)又增加了WLAN業(yè)務(wù),開(kāi)始也是免費(fèi)試用。因此三種業(yè)務(wù)最初共用了一套DHCP系統(tǒng)。隨著用戶數(shù)量的增加,服務(wù)器壓力越來(lái)越大,參數(shù)調(diào)整需要考慮的因素也多,因此后來(lái)根據(jù)業(yè)務(wù)的不同進(jìn)行了分離,分別建設(shè)了DHCP系統(tǒng)。

        五是租期T的選擇。對(duì)于不通的業(yè)務(wù),考慮節(jié)省投資、節(jié)省IP地址,需要設(shè)置不同的租期。對(duì)于WLAN業(yè)務(wù),主要考慮WLAN業(yè)務(wù)使用的公網(wǎng)IP,目前公網(wǎng)IP地址已經(jīng)非常緊張,而WLAN用戶數(shù)并不多,DHCP服務(wù)器壓力也不大,租期設(shè)置較短;對(duì)于IPTV業(yè)務(wù),使用私網(wǎng)IP地址并且用戶數(shù)多DHCP服務(wù)器壓力大,租期應(yīng)設(shè)置較長(zhǎng);對(duì)于家庭網(wǎng)關(guān)或HGU管理平臺(tái),使用私網(wǎng)地址、用戶數(shù)量大、重要性較低、服務(wù)器數(shù)量少可減少投資,可將租期設(shè)置的更長(zhǎng)。

        六是DHCP服務(wù)器的組網(wǎng)方式,目前主要是通過(guò)四層進(jìn)行負(fù)載分擔(dān)還是通過(guò)anycast方式進(jìn)行負(fù)載分擔(dān)。四層負(fù)載分擔(dān)方式一般由于DHCP服務(wù)器有多臺(tái),四層下面還要帶二層;為了安全性,四層上面還要加2臺(tái)防火墻。這種方式一是投資大,增加了防火墻(2臺(tái))、四層(2臺(tái))、二層交換機(jī)(2臺(tái))的投資,二是增加了故障點(diǎn)及故障率。建議采用anycast方式。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        本文簡(jiǎn)要介紹了運(yùn)營(yíng)商新業(yè)務(wù)開(kāi)展現(xiàn)狀和IPOE技術(shù)的應(yīng)用。隨著IPTV、OTT、WLAN業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,用戶數(shù)量快速增長(zhǎng),故障量也日益增多,而DHCP系統(tǒng)作為這些新業(yè)務(wù)流程的首要環(huán)節(jié)—IP地址的分配,系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用,因此對(duì)DHCP的工作流程及協(xié)議分析的了解,有助于故障的預(yù)防、故障發(fā)生后的快速定位、迅速恢復(fù),為用戶提供滿意的服務(wù)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]RFC2516-A Method for Transmitting PPP Over Ethernet (PPPoE).

        [2]RFC 1541 Dynamic Host Configuration Protocol.

        [3]RFC 2132-DHCP Options and BOOTP Vendor Extensions.

        作者簡(jiǎn)介:程學(xué)武,男,籍貫:天津,碩士,就職于中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)公司天津市分公司設(shè)備維護(hù)中心,工程師。

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