IPOE认证技术在运营商新业务中的应用

摘 要：随着IPTV业务在城域网上部署和发展，引入了新的安全风险，文章对这些风险进行了综合分析，提出了IPTV承载网安全加固建议。

关键词：IPOE；认证方式；新业务；PPPOE；DHCP

1 背景

随着城域网宽带业务的发展，可运营、可管理的网络建设理念已经深入人心。采用动态IP地址，每用户带宽控制的PPPOE设备已经成为电信运营商主要的接入方式。随着IP网上新业务的迅速发展，人们产生了所有智能设备联网的需求、移动高速上网的需求、有保障可控视频的需求。随着提供业务的多样化，用户认证方式作为可运营、可管理的核心，受到包括运营商、制造商的密切关注。目前核心认证技术主要包括IPOE和PPPOE，两种应用都比较成熟，并在当前的网络建设中获得大规模商用。下面首先对这两种认证方式进行全面的分析比较，然后提出多业务承载对于认证技术的需求，最后讨论IPOE认证技术在部署时需要注意的地方。

2 PPPOE与IPOE比较

PPPOE相关标准则是在1999年的RFC2516-A MethOd fOr Transmitting PPP Over Ethernet （PPPOE）中明确定义的[1]。PPPOE认证的不足之处在于认证机制比较复杂，对设备处理性能、内存资源需求较高；需要在用户终端上安装客户端程序；组播支持方面，采用PPPOE方式认证时，组播复制点只能选择在BRAS设备上。

IPOE认证的推出是在2006年，不需要在用户终端上安装任何客户端程序，不需要輸入用户名和密码，非常适合新型网络设备。由于省去了PPP封装和多余的交互过程，IPOE具备以下诸多优势：（1）数据传递上减少了多余的字节，提高了网络传输效率；（2）使直播节目复制可以从SR/BRAS下移到接入设备上，缓解接入设备的上联流量压力；（3）采用DHCP方式建立会话，无论是会话建立的过程还是会话的维持都非常简捷，更加适合大容量的用户接入；（4）IPOE实际上是一种无连接的用户会话接入方式，非常适合于像NGN电话、视频监控等需要24小时长接在线的业务；（5）采用DHCP方式建立会话，合理设置租期，可以实现在SR设备故障、割接、意外重启后的快速用户恢复。

3 运营商新业务对于认证方式的选择

目前，运营商对于宽带用户开展的业务包括宽带拨号上网业务、WLAN业务、IPTV业务以及融合视频OTT业务。从原则上讲，可以采用单一的IPOE方式提供三网融合业务的综合接入。但考虑到目前上网业务已经普遍采用PPPOE方式，而PPPOE的局限性更多体现在IPTV等新兴业务上，因此，在三网融合的业务接入构架中，上网业务保留PPPOE的接入方式，其它业务采用IPOE方式的混合接入模式。

对于WLAN业务，由于很多用户终端是智能手机，没有内置PPPOE软件，只能使用DHCP方式。

对于IPTV业务，考虑到网络设备投资的经济性，组播复制点越靠近用户越好，因此DHCP方式更适合。

对于家庭网关等终端管理，要求用户端设备零配置，用户端设备上电后就能与管理平台通信，再由管理平台下发配置信息，不需认证计费，DHCP更经济合理。

4 部署IPOE时需要关注的几个问题

一是VLAN规划。由于IPOE方式不再使用用户名/口令来识别用户及其业务类型，因此，用户接入的VLAN规划就非常重要。通过VLAN的划分，可以有效隔离不同用户和不同业务之间的流量，防止未授权的访问。目前至少要规划上网VLAN、视频（IPTV）VLAN、HGU终端管理VLAN，还要预留VOIP的VLAN。

二是业务网关设备选择。运营商现网BRAS设备已经承载了大量的宽带用户，并且城域网上没有部署QOS策略，是通过轻载的方式来保证视频业务的质量。同时考虑到BRAS设备单板处理能力、整机处理能力、LICENSE等情况，选择SR作为IPTV业务网关。现阶段，HGU的量还比较小，由BRAS作为终端管理的业务网关。当HGU数量逐步增多时，还需根据情况再进行调整。

三是DHCP server选择。现网的大部分BRAS/SR设备也支持作DHCP server功能，是选择网络设备作DHCP server的分布式部署还是用专用服务器的集中式部署？由于DHCP服务器上参数很多，因为IPTV平台扩容、业务变化等引起的参数修改较为频繁，目前适合于集中式的部署，待DHCP技术及业务稳定后，后续可以考虑分布式部署。

四是不同业务的DHCP server是否能够合设。运营商最初的DHCP服务器是为家庭网关管理平台服务的，用户数很少，后来开展IPTV业务，由于开始是实验性质的，用户数也很少，再后来又增加了WLAN业务，开始也是免费试用。因此三种业务最初共用了一套DHCP系统。随着用户数量的增加，服务器压力越来越大，参数调整需要考虑的因素也多，因此后来根据业务的不同进行了分离，分别建设了DHCP系统。

五是租期T的选择。对于不通的业务，考虑节省投资、节省IP地址，需要设置不同的租期。对于WLAN业务，主要考虑WLAN业务使用的公网IP，目前公网IP地址已经非常紧张，而WLAN用户数并不多，DHCP服务器压力也不大，租期设置较短；对于IPTV业务，使用私网IP地址并且用户数多DHCP服务器压力大，租期应设置较长；对于家庭网关或HGU管理平台，使用私网地址、用户数量大、重要性较低、服务器数量少可减少投资，可将租期设置的更长。

六是DHCP服务器的组网方式，目前主要是通过四层进行负载分担还是通过anycast方式进行负载分担。四层负载分担方式一般由于DHCP服务器有多台，四层下面还要带二层；为了安全性，四层上面还要加2台防火墙。这种方式一是投资大，增加了防火墙（2台）、四层（2台）、二层交换机（2台）的投资，二是增加了故障点及故障率。建议采用anycast方式。

5 结束语

本文简要介绍了运营商新业务开展现状和IPOE技术的应用。随着IPTV、OTT、WLAN业务的快速发展，用户数量快速增长，故障量也日益增多，而DHCP系统作为这些新业务流程的首要环节—IP地址的分配，系统的稳定运行起着至关重要的作用，因此对DHCP的工作流程及协议分析的了解，有助于故障的预防、故障发生后的快速定位、迅速恢复，为用户提供满意的服务。

参考文献

[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.

作者简介：程学武，男，籍贯：天津，硕士，就职于中国联通网络公司天津市分公司设备维护中心，工程师。