基于PPPoE協(xié)議的多運營商共享接入模式研究與實現(xiàn)

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　　一、引言

　　高校校園網(wǎng)建設(shè)已有近二十年的歷史，二十年來校園網(wǎng)發(fā)生了翻天覆地的變化，網(wǎng)絡(luò)出口帶寬從幾K到幾個G，從少量用戶到實現(xiàn)用戶全覆蓋，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從十兆以太網(wǎng)發(fā)展到今天的萬兆，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用從主頁發(fā)展到今天的大流量在線視頻等等。當(dāng)前，高校校園網(wǎng)的建設(shè)與運營模式也多種多樣。部分高校特別是985高校，由于經(jīng)費充足，往往由學(xué)?；I資獨立建設(shè)校園網(wǎng)，實現(xiàn)自主運營。但近年來，更多的高校由于經(jīng)費不足，往往引入運營商來共同建設(shè)和運營校園網(wǎng)^[1]。與學(xué)校運營相比，運營商憑借其帶寬資源和成熟的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，能夠為用戶提供更為充足的帶寬保證，用戶有機會根據(jù)服務(wù)質(zhì)量和資費來選擇不同的運營商^[2]。

　　校企共建高校校園網(wǎng)的模式主要有三種^[3]，一種是校園網(wǎng)由高校自己承建，運營時高校和運營商共同合作，高校把校園網(wǎng)的部分區(qū)域，如學(xué)生公寓區(qū)或教工宿舍區(qū)的校園網(wǎng)租給運營商來運營，高校收取一定的費用;第二種模式是高校的部分校園網(wǎng)完全由運營商來建設(shè)和運營;第三種模式是高校將校園網(wǎng)的建設(shè)、運行、管理和維護完全交給運營商，高校只負責(zé)與教學(xué)、科研和管理密切相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)及信息資源的建設(shè)和管理，校園網(wǎng)的運營收益由雙方按比例分成。

　　在第一種模式中，校方仍然有網(wǎng)絡(luò)控制權(quán)，在以后校園網(wǎng)的擴建和增加應(yīng)用方面有比較大的主動權(quán)，部分網(wǎng)絡(luò)租給運營商運營，可以獲得一定的收益，這部分收入可以用來購買新設(shè)備以及保障網(wǎng)絡(luò)的日常運維。在第二種模式中，高校只有校園網(wǎng)的部分管理權(quán)，不能做到對校園網(wǎng)的完全可控可管，在網(wǎng)絡(luò)管理方面存在隱患。因為運營雙方使用校園網(wǎng)的目的不一致，高校以教學(xué)、科研和管理為主，而運營商以利益最大化為目標(biāo)，因此在網(wǎng)絡(luò)的使用、管理及運行維護上，都會存在很多問題。最后一種模式中，高校則完全失去了對校園網(wǎng)的管理權(quán)和運營的主動權(quán)，而校園網(wǎng)是高校信息化建設(shè)的基礎(chǔ)，這將不利于高校后續(xù)的各項信息化建設(shè)工作，并將給高校的教學(xué)、科研和管理工作帶來諸多不便。

　　二、基于PPPoE協(xié)議的多運營商共享接入模式

　　為了最大程度發(fā)揮多運營商接入帶來的便利，在總結(jié)兄弟高校與運營商合作經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，南京理工大學(xué)向多家運營商開放了學(xué)生宿舍區(qū)的校園網(wǎng)，運營商利用校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施為學(xué)生提供網(wǎng)絡(luò)接入，學(xué)校收取一定的資源租用費。我們保留了用戶原有的PPPoE認證上網(wǎng)的方式，多家運營商基于各自的BRAS設(shè)備和認證計費系統(tǒng)，使用不同的賬號，實現(xiàn)了在同一張網(wǎng)上和諧共處，為學(xué)生自主選擇網(wǎng)絡(luò)接入提供了最大程度的優(yōu)惠和方便。這種共享接入模式的技術(shù)基礎(chǔ)是PPPoE協(xié)議和寬帶接入設(shè)備(BRAS)。

　　1. PPPoE協(xié)議原理

　　PPPoE全稱是“Point to Point Protocol over Ethemet”(基于以太網(wǎng)的點對點通信協(xié)議)，是為了滿足越來越多的寬帶上網(wǎng)設(shè)備和越來越快的網(wǎng)絡(luò)之間的通信而制定的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，它基于兩個廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)，即以太網(wǎng)Ethemet和PPP點對點撥號協(xié)議[4]。PPPoE協(xié)議共包括兩個階段，即PPPPoE的發(fā)現(xiàn)階段(PPPoE Discovery Stage)和PPPoE的會話階段(PPPoE SessionStage)，如圖1所示。
　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　圖1　PPPoE連接示意圖