IPTV承載網(wǎng)接入 PPPoE認(rèn)證與Web認(rèn)證對(duì)比

張利青 王美智 2007/12/25

• 必須能夠支持組播應(yīng)用的順利開(kāi)展。減少運(yùn)營(yíng)商在核心網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容改造方面的巨額投資；



• 必須能夠區(qū)分不同的終端類(lèi)型以進(jìn)行業(yè)務(wù)分離，順利支持增值業(yè)務(wù)的開(kāi)展；



• 必須實(shí)現(xiàn)認(rèn)證流和業(yè)務(wù)流分離，接入認(rèn)證和業(yè)務(wù)認(rèn)證分離，以提高寬帶視頻等多媒體增值業(yè)務(wù)的提供效率；



• 必須能夠控制同一用戶的終端類(lèi)型及數(shù)量，方便運(yùn)營(yíng)商對(duì)終端設(shè)備采取集中式管理，提高自身的運(yùn)營(yíng)效率；


• 必須具備高并發(fā)IP地址請(qǐng)求處理能力，保證所有用戶能夠順利登錄網(wǎng)絡(luò)并接受服務(wù)；



• 認(rèn)證系統(tǒng)必須具有強(qiáng)大的可擴(kuò)展性和穩(wěn)定性，能夠可靠提供業(yè)務(wù)并順應(yīng)IPTV等新型業(yè)務(wù)快速發(fā)展的趨勢(shì)。

IPTV平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。網(wǎng)絡(luò)必須支持用戶認(rèn)證等業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)管理方面的功能。



圖1 IPTV平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)

2、IPTV接入認(rèn)證方案比較

　　當(dāng)前在寬帶網(wǎng)中使用的最主要認(rèn)證技術(shù)包括兩類(lèi)，即PPPoE和DHCP（或者DHCP+Web）技術(shù)。

　　（1）PPPoE技術(shù)

　　PPPoE（RFC2516）認(rèn)證技術(shù)在以太網(wǎng)接入和ADSL接入方式中應(yīng)用的最為廣泛，其組網(wǎng)原理基本相同，都是利用交換機(jī)或DSLAM將用戶接入網(wǎng)內(nèi)，在交換機(jī)和DSLAM后面設(shè)置BRAS設(shè)備來(lái)終結(jié)PPP。終結(jié)PPP連接的寬帶接入服務(wù)器可以對(duì)PPP連接分別進(jìn)行管理，可對(duì)用戶上網(wǎng)業(yè)務(wù)分別進(jìn)行時(shí)長(zhǎng)和流量信息的統(tǒng)計(jì)，各種計(jì)費(fèi)方式提供必要的用戶上網(wǎng)信息。PPPoE的實(shí)質(zhì)是在以太網(wǎng)上跑PPP協(xié)議，在用戶端和寬帶接入服務(wù)器之間建立PPP的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通道。PPPoE方式其整個(gè)通信過(guò)程都必須進(jìn)行PPPoE的封裝，效率較低。隨著用戶數(shù)量的大量增加，對(duì)BRAS設(shè)備的性能要求呈指數(shù)上升。也就是說(shuō)，如果在用戶主機(jī)和BRAS之間啟用組播業(yè)務(wù)，則組播數(shù)據(jù)必須以BRAS作為接收端復(fù)制點(diǎn)，這樣會(huì)使大量的組播數(shù)據(jù)穿越網(wǎng)絡(luò)和DSLAM設(shè)備，違背組播的初衷。因此，PPPoE接入方式限制了組播協(xié)議的存在，影響了視頻業(yè)務(wù)的開(kāi)展。

　　（2）DHCP+Web

　　DHCP+Web認(rèn)證需要與DHCP服務(wù)器和Web認(rèn)證服務(wù)器配合使用，主機(jī)首先通過(guò)DHCP得到一個(gè)IP地址，與Web認(rèn)證服務(wù)器通信，也可以使用戶只訪問(wèn)一些內(nèi)部服務(wù)器；然后，接入服務(wù)器將用戶強(qiáng)制連接到Web認(rèn)證服務(wù)器上，并在瀏覽器中彈出認(rèn)證頁(yè)面。在該頁(yè)面中輸入用戶名和密碼，WebServer作為RADIUS的Client端把認(rèn)證信息傳送到RADIUSServer，對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證。認(rèn)證通過(guò)后，用戶獲得新的合法的IP地址，可以訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)或特定的網(wǎng)絡(luò)。

　　在DHCP+Web認(rèn)證方式中，用戶主機(jī)和接入服務(wù)器之間并沒(méi)有任何類(lèi)似PPP的第三層通道，也不存在對(duì)組播協(xié)議的限制。如果用戶到接入服務(wù)器之間的交換機(jī)或DSLAM能支持IGMPSnooping，組播業(yè)務(wù)很容易開(kāi)展。這種方式認(rèn)證和業(yè)務(wù)流也實(shí)現(xiàn)了分離，并可以方便地利用Web服務(wù)器推出Portal和廣告等增值業(yè)務(wù)，對(duì)用戶進(jìn)行業(yè)務(wù)宣傳及業(yè)務(wù)引導(dǎo)。

　　（3）兩種認(rèn)證方式的特點(diǎn)比較

　　兩種認(rèn)證方式的特點(diǎn)比較如表1所示。

表1 兩種認(rèn)證方式的特點(diǎn)比較

　　通過(guò)表1可以看出，DHCP+Web采用認(rèn)證流和數(shù)據(jù)流相分離的方式，該方式?jīng)Q定了其對(duì)組播支持能力較強(qiáng)（只要局端設(shè)備支持），這種方式的帶寬利用率均較高，同時(shí)可以避免城域網(wǎng)匯聚層同時(shí)作為BRAS使用，對(duì)IPTV等寬帶業(yè)務(wù)非常適用。DHCP+Web方式可以對(duì)接入的用戶數(shù)量進(jìn)行控制，由于采用Portal方式，其增值業(yè)務(wù)能力較強(qiáng)。從客戶端支持來(lái)看，由于DHCP+Web不需要客戶端軟件，避免了放號(hào)困難及維護(hù)工作量較大的問(wèn)題�？傮w而言，PPPoE技術(shù)成熟，效率低。

　　IPTV是對(duì)組播要求極高的業(yè)務(wù)。在組播業(yè)務(wù)中，要保證業(yè)務(wù)的可運(yùn)營(yíng)、可管理，就要通過(guò)一些必要的策略來(lái)達(dá)到業(yè)務(wù)可控的目的。組播的控制策略有很多種，其中控制組播用戶的一個(gè)重要技術(shù)手段就是對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證、授權(quán)。原有寬帶網(wǎng)絡(luò)中用戶的認(rèn)證多用于IP單播業(yè)務(wù)，并不能夠完全滿足組播認(rèn)證的要求。這就需要對(duì)原有的認(rèn)證體系進(jìn)行改造，以適應(yīng)IPTV業(yè)務(wù)的開(kāi)展要求。

　　對(duì)于采用PPPoE進(jìn)行認(rèn)證的方式，主要需要解決的問(wèn)題是組播數(shù)據(jù)的下發(fā)。因此，可以針對(duì)用戶的不同業(yè)務(wù)采用不同的業(yè)務(wù)分發(fā)通道。也就是說(shuō)，一方面要求BRAS設(shè)備支持IPTV業(yè)務(wù)的PPPoE認(rèn)證，其相關(guān)的單播數(shù)據(jù)通過(guò)PPPoE的通道下發(fā)；另一方面組播數(shù)據(jù)通過(guò)IPOE的通道進(jìn)行下發(fā)。這就要求BRAS通過(guò)認(rèn)證信息能夠區(qū)分用戶業(yè)務(wù)種類(lèi)，而DSLAM設(shè)備需要支持組播分發(fā)及組播組的控制，同時(shí)要求STB設(shè)備支持雙協(xié)議棧。這樣既可以保證原有認(rèn)證系統(tǒng)的功能，同時(shí)也能夠保證組播業(yè)務(wù)的順利開(kāi)展。

　　對(duì)于DHCP認(rèn)證方式，其主要問(wèn)題是保證DHCP接入的安全性和真實(shí)性，這就需要在DHCP包文中引入OPTION82選項(xiàng)；對(duì)于存在多個(gè)終端同時(shí)使用DHCP的場(chǎng)合，為了區(qū)分這些終端，還需引入OPTION60選項(xiàng)。DHCPOPTION82選項(xiàng)通常由DSLAM設(shè)備將用戶的端口信息和設(shè)備信息插入到用戶的DHCP報(bào)文，DHCP服務(wù)器通過(guò)識(shí)別OPTION82來(lái)執(zhí)行IP地址分配策略或其它策略。OPTION60選項(xiàng)通常由終端自帶，不同類(lèi)型的終端可以通過(guò)設(shè)置不同的OPTION60來(lái)識(shí)別。通過(guò)OPTION60選項(xiàng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的終端分配不同的地址空間。但是，OPTION82的引入需要DSLAM的支持，目前網(wǎng)絡(luò)上使用的設(shè)備大部分并不具備該功能，因此需要進(jìn)行接入設(shè)備的改造。

　　兩種認(rèn)證方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，PPPoE認(rèn)證技術(shù)比較成熟，安全性高，不需要進(jìn)行接入網(wǎng)設(shè)備的改造，但是BRAS對(duì)組播等新業(yè)務(wù)支持能力差（目前BRAS均不支持組播）、效率低；需要改造BRAS來(lái)支持，投資很大，不利于IPTV業(yè)務(wù)的拓展。而DHCP+Web可以實(shí)現(xiàn)較多的增值業(yè)務(wù)，同時(shí)又可以很好地支持組播業(yè)務(wù)。雖然DHCP認(rèn)證方式安全性不如PPPoE，但經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已具備相應(yīng)的條件保證IPTV接入認(rèn)證的安全。為保證接入的安全性可配合使用接入網(wǎng)設(shè)備支持的OPTION82特性，為防止DHCPServer欺騙，可進(jìn)行二層的用戶隔離。采用DHCP認(rèn)證方式，IPTV業(yè)務(wù)流量可以從三層交換機(jī)走，投資很少，符合運(yùn)營(yíng)者發(fā)展IPTV的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。

　　下面，我們從幾個(gè)方面來(lái)具體比較PPPoE和DHCP在IPTV網(wǎng)絡(luò)中的適用性。

• 計(jì)費(fèi)的準(zhǔn)確性

• 對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的要求

• 可管理性

• IP地址分配

• 客戶端軟件限制

• 多服務(wù)選擇能力

• 性能特點(diǎn)

現(xiàn)代通信