基于网络处理器的IP-DSLAM接入认证系统的研究与设计

论文摘要

作为一种高性能可编程芯片,网络处理器综合了通用处理器和专用集成电路芯片两种技术的优点,能够满足信息网络高性能、高可靠性、高可扩展性的需求。因此,对于作为重要的网络接入设备—IP-DSLAM,研究如何采用网络处理器技术具有重要的科研价值和实际意义。另外,随着以太网技术逐渐成为宽带接入主流技术,在以太网中如何对用户进行认证、如何对用户进行管理和记帐等等,成为首要解决的问题。PPPoE通过把最经济的局域网技术以太网和PPP（点对点协议）的可扩展性及管理控制功能结合在一起,逐渐成为当前主要的接入方式。本文的研究内容是基于网络处理器的IP-DSLAM研究与设计项目的重要组成部分。首先介绍了宽带接入技术、IP-DSLAM和网络处理器技术,进而介绍了基于网络处理器的IP-DSLAM架构及其软件模块划分。然后,分析了接入认证系统的相关协议,包括PPP协议、PPPoE协议、RADIUS协议等,设计了IP-DSLAM中基于PPPoE和RADIUS的接入认证系统,从而为用户提供分布式的接入认证服务。之后,介绍了PPPoE服务器端的程序设计,包括数据结构和主要流程。最后,介绍了接入认证系统的开发环境。本文设计的系统是一种基于网络处理器[1]的提供访问认证控制能力的局端接入设备,在网络处理器的Xscale核中实现接入认证功能,即将原来BAS（宽带接入服务器）中的功能内嵌入IP-DSLAM中实现对用户的分布式接入认证。它支持使用PPPoE客户登录方式的PPPoE本地认证方式,并且也支持RADIUS认证,以满足宽带接入运营商的用户管理需求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 序
• 1 绪论
• 1.1 宽带接入技术概述
• 1.2 基于IP 的ADSL 宽带接入技术
• 1.2.1 ADSL 宽带接入技术
• 1.2.2 基于IP 的ADSL 宽带接入技术
• 1.3 选题意义
• 1.4 论文工作和结构
• 2 基于网络处理器的IP-DSLAM
• 2.1 DSLAM 介绍与发展
• 2.2 IP-DSLAM 定义和功能
• 2.3 IP-DSLAM 基本架构
• 2.4 网络处理器的基本组成
• 2.5 网络处理器的核心技术分析
• 2.6 基于网络处理器的IP-DSLAM
• 3 基于PPPoE 和RADIUS 的接入认证
• 3.1 PPPoE 简介
• 3.2 PPPoE 数据包结构
• 3.3 PPPoE 协议原理
• 3.3.1 Discovery（地址发现）阶段
• 3.3.2 PPP 会话阶段
• 3.4 PPP 简介
• 3.5 PPP 帧结构
• 3.6 PPP 协议分析
• 3.7 RADIUS 简介
• 3.8 RADIUS 数据包结构
• 3.9 RADIUS 工作原理
• 3.10 基于PPPoE 和RADIUS 的接入认证
• 4 接入认证系统整体设计
• 4.1 基于网络处理器的IP-DSLAM 的接入认证系统方案
• 4.2 接入认证系统功能
• 4.3 系统工作流程
• 5 PPPoE 服务器端程序设计
• 5.1 PPPoE 程序设计结构
• 5.2 数据结构与代码分析
• 5.2.1 PPPoE 主要数据结构
• 5.2.2 PPPoE 代码分析
• 5.3 主要程序流程
• 5.3.1 PPPoE 帧的接收处理
• 5.3.2 PPPoE 帧的发送处理
• 6 系统设计
• 6.1 系统开发环境
• 6.2 PPPoE 服务器的功能测试
• 6.3 认证功能的测试
• 7 总结和展望
• 7.1 工作总结
• 7.2 工作展望
• 参考文献
• 作者简历