QinQ技术的研究与在BRAS中的实现

QinQ技术的研究与在BRAS中的实现

论文摘要

宽带IP网络经过几期建设已经形成核心、业务控制及接入三个层面,随着业务的多样化,业务控制层朝着多业务边缘发展。多业务边缘的架构要求接入网能够对用户进行精确标识,同时具备业务识别能力,对不同的业务进行适当分流,确保业务数据流的正确转发。QinQ技术作为802.1Q协议的扩充,在802.1Q VLAN的基础上又增加了一层VLAN标签,拓展了VLAN空间,克服了目前VLAN在城域网发展中遇到的数量不足的问题。同时,为了适应城域网的发展,QinQ封装、终结的方式也越来越丰富,为用户精确标识和业务识别提供了有效的解决方案,在运营商的业务精细化运营方面得到了越来越深入的应用。本文对QinQ技术的原理和在城域网中的应用进行了研究,介绍了QinQ技术在城域网中的几种常用组网方案。根据实际组网中的需求,在某BRAS设备上增加了PPPoE、IP支持QinQ的特性。同时,结合QinQ用户精确标识和业务识别的特点,提出了一种基于用户的QoS分配策略。首先,在分析了路由器平台软件架构的基础上,按照QinQ终结特性的需求,设计了VLAN模块的数据结构。通过设计用户接口,完成QinQ配置命令的处理,实现了以太网子接口VLAN信息的维护。其次,通过分析VLAN、PPPoE、转发、邻接表、ARP等模块之间的数据流和控制流,实现了三层以太子接口报文接收和发送的处理。最后,通过对现有PPPoE模块、PPP模块、AAA模块、QoS模块之间协商流程的分析,设计了用户控制块的数据结构,实现了用户动态获取QoS的策略。通过本项目,原有BRAS设备支持了QinQ特性,能够应用在QinQ组网的环境中;解决了用户精确定位、业务识别与隔离等问题,并提供了一种灵活的QoS分配策略;增强了网络的可运营、可管理性,适应了当前城域网的发展。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.1.1 VLAN 的局限性
  • 1.2 课题的意义
  • 1.3 课题的主要内容
  • 1.4 本文组织结构
  • 第二章 QinQ 技术
  • 2.1 QinQ 技术介绍
  • 2.1.1 QinQ 报文格式
  • 2.1.2 QinQ 封装
  • 2.1.3 QinQ 终结
  • 2.2 QinQ 在宽带接入网中的应用
  • 2.2.1 QinQ 组网方案
  • 第三章 BRAS 及相关协议
  • 3.1 宽带远程接入服务器
  • 3.2 PPP 协议
  • 3.2.1 PPP 交互过程
  • 3.2.2 PPP 认证方式
  • 3.3 PPPoE 协议
  • 3.3.1 协议基本框架
  • 3.3.2 PPPoE 通信流程
  • 第四章 系统总体设计
  • 4.1 多核系统概述
  • 4.1.1 工作模型
  • 4.2 软件系统架构
  • 4.2.1 MBUF
  • 4.2.2 接口管理
  • 4.3 临界资源保护
  • 第五章 QinQ 软件功能的设计
  • 5.1 在实际组网中的应用环境
  • 5.2 PPPoE 服务端功能设计
  • 5.2.1 PPPoE 支持QinQ 控制流
  • 5.2.2 PPPoE 支持QinQ 数据流
  • 5.3 IP 报文处理功能设计
  • 5.3.1 IP 支持QinQ 控制流
  • 5.3.2 IP 支持QinQ 数据流
  • 5.4 基于用户的QoS 设计
  • 第六章 QinQ 软件功能的实现
  • 6.1 基本数据结构的设计
  • 6.1.1 VLAN 信息的维护
  • 6.2 以太网子接口报文收发处理
  • 6.2.1 协议分发
  • 6.2.2 QinQ 报文接收处理
  • 6.2.3 QinQ 报文发送处理
  • 6.3 基于用户的QoS 实现
  • 第七章 总结
  • 7.1 结论
  • 7.2 创新
  • 7.3 存在的问题与改进方法
  • 参考文献
  • 发表论文和科研情况说明
  • 附录
  • 致谢
  • 相关论文文献

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