專利名稱：包傳送裝置、包傳送系統(tǒng)和包傳送方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包傳送系統(tǒng)，更詳細(xì)地涉及構(gòu)成2層網(wǎng)絡(luò)的包傳送裝置、包傳送系統(tǒng)和包傳送方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，利用了ADSL(異步數(shù)字用戶線)、FTTH(光纖入戶)、無線LAN(本地網(wǎng))等高速接入線路的認(rèn)證型因特網(wǎng)連接業(yè)務(wù)普及，可向用戶終端高效傳送大容量內(nèi)容數(shù)據(jù)的通信環(huán)境完備。用戶終端經(jīng)高速接入線路，與提供商(ISPInternet Services Provider)或通信企業(yè)使用的中繼網(wǎng)中設(shè)置的高速接入終端裝置(BAS寬帶接入服務(wù)器)相連。
BAS終止作為終端間連接協(xié)議的PPPoE(以太網(wǎng)中的點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議)和PPP(點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議)，認(rèn)證服務(wù)器例如對RADIUS(遠(yuǎn)程驗(yàn)證用戶撥入)服務(wù)器請求用戶認(rèn)證。在用戶認(rèn)證成功的情況下，BAS對用戶終端通知IP地址等的3層網(wǎng)絡(luò)連接信息。通過將從BAS通知的連接信息(IP地址)適用于發(fā)送包，用戶終端可以進(jìn)行與因特網(wǎng)之間的3層包傳送，并實(shí)現(xiàn)認(rèn)證型的高速因特網(wǎng)連接服務(wù)。
但是，在上述的高速遠(yuǎn)程接入服務(wù)中，中繼網(wǎng)中的3層包傳送業(yè)務(wù)有限制，并非可對各用戶一直提供希望的通信業(yè)務(wù)。例如，在用戶想要通過最新的IPv6(因特網(wǎng)協(xié)議版本6)協(xié)議和通用計(jì)算機(jī)中使用的獨(dú)立協(xié)議來通信的情況下，若構(gòu)成中繼網(wǎng)的3層網(wǎng)絡(luò)一側(cè)不適合這些協(xié)議，則用戶不能使用希望的通信協(xié)議。另外，在使用PPPoE的情況下，PPPoE頭成為傳送包長度的限制，在根據(jù)情況，BAS通過PPPoE頭來封裝傳送包時，有可能發(fā)生分段(fragment)，數(shù)據(jù)傳送效率降低。
另一方面，協(xié)議中繼的2層網(wǎng)絡(luò)中沒有這種問題，所以最近開始了由以太網(wǎng)(注冊商標(biāo))構(gòu)成中繼網(wǎng)，經(jīng)2層包傳送裝置(下面稱作L2GW)將上述高速接入線路連接到中繼網(wǎng)的新的認(rèn)證連接業(yè)務(wù)。在2層標(biāo)簽的認(rèn)證連接業(yè)務(wù)中，各用戶終端利用IEEE(institute of Electrical andElectronic Engineers)802.1X的協(xié)議，來對L2GW請求用戶認(rèn)證。在用戶認(rèn)證成功的情況下，在用戶終端和中繼網(wǎng)(以太網(wǎng))之間，可以進(jìn)行2層網(wǎng)絡(luò)連接和2層包傳送。
特開2003-224577號公報(專利文獻(xiàn)1)中提供了如下的包(以太網(wǎng)幀)中繼裝置不完全使用PPPoE協(xié)議，ISP通過IEEE802.1X來進(jìn)行用戶認(rèn)證，對認(rèn)證成功的用戶終端，例如通過DHCP(動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)或IPCP(因特網(wǎng)協(xié)議控制協(xié)議)來分配IP(因特網(wǎng)協(xié)議)地址，從而根據(jù)通常的因特網(wǎng)協(xié)議，來將各用戶終端連接到因特網(wǎng)。
現(xiàn)有的3層網(wǎng)絡(luò)的連接業(yè)務(wù)中，由于在BAS和用戶終端之間的連接控制中使用PPPoE協(xié)議，所以通過在同一3層網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)置多個BAS，可以進(jìn)行BAS的冗余化和負(fù)載分散。另外，PPPoE中，通過由用戶終端最先發(fā)送的PADI(PPPoE Active Disvocery Initiation)包的業(yè)務(wù)名字段來指定用戶希望的業(yè)務(wù)名，從而各用戶可確定作為PPPoE會話的連接目的地的BAS。但是，若在用戶終端和BAS(ISP網(wǎng))的連接中使用PPPoE協(xié)議，則需要在IP傳送階段發(fā)送的各通信包中添加PPPoE頭，有接入網(wǎng)和中繼網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳送效率降低的問題。
另一方面，如專利文獻(xiàn)1所記載，在利用了IEEE802.1X的2層網(wǎng)絡(luò)的連接業(yè)務(wù)的情況下，由于用戶終端和幀中繼裝置是一一對應(yīng)的固定的連接關(guān)系，所以使用了多個L2GW的L2GW功能的冗余結(jié)構(gòu)和負(fù)載分散變困難，有不能進(jìn)行基于PPPoE這種業(yè)務(wù)名的連接目的地服務(wù)器的指定的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種包中繼裝置的冗余結(jié)構(gòu)成為可能、可提高接入網(wǎng)和中繼網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳送效率的包傳送裝置、包傳送系統(tǒng)和包傳送方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的包傳送裝置在與各用戶終端進(jìn)行的PPPoE(以太網(wǎng)中的點(diǎn)對點(diǎn))連接階段和認(rèn)證階段，將每個用戶終端的包傳送控制信息登記到用戶管理表，在接著認(rèn)證階段的DHCP(動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)階段和IP(因特網(wǎng)協(xié)議)傳送階段，根據(jù)上述用戶管理表，來控制包傳送。
此外，本發(fā)明的包傳送裝置在PPPoE連接階段、LCP連接階段和認(rèn)證階段，以具有PPPoE頭的PPPoE幀格式收發(fā)控制包；并在所述DHCP階段和IP傳送階段，以不具有PPPoE頭的以太網(wǎng)幀格式收發(fā)控制包和IP包。
若更詳細(xì)地說，本發(fā)明的包傳送裝置多個用戶連接線路接口，分別與接入線路連接；多個中繼網(wǎng)連接線路接口，分別連接到向因特網(wǎng)的中繼線路；協(xié)議處理器，經(jīng)上述任一個用戶連接線路接口，在與各用戶終端之間，執(zhí)行PPPoE(以太網(wǎng)中的點(diǎn)對點(diǎn))連接階段、LCP(鏈接控制協(xié)議)連接階段、認(rèn)證階段、DHCP(動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)階段的通信控制步驟；和用戶管理表，表示每個用戶終端的包傳送控制信息，其中，上述協(xié)議處理器在執(zhí)行與各用戶終端之間的PPPoE階段的通信步驟的過程中，向上述用戶管理表追加表示用戶終端的MAC地址和會話ID的關(guān)系的新表格項(xiàng)，在認(rèn)證階段，將各用戶終端的認(rèn)證結(jié)果登記到上述表格項(xiàng)中；在DHCP階段和接著的IP(因特網(wǎng)協(xié)議)傳送階段，參照上述用戶管理表，控制上述用戶連接線路接口和中繼網(wǎng)連接線路接口之間的包傳送。
所述協(xié)議處理器在認(rèn)證階段，例如，經(jīng)所述中繼網(wǎng)連接線路接口中的一個同認(rèn)證服務(wù)器通信，并將從該認(rèn)證服務(wù)器接收的認(rèn)證結(jié)果登記到所述用戶管理表，在DHCP階段，經(jīng)所述中繼網(wǎng)連接線路接口中的一個同DHCP服務(wù)器通信，并將從該DHCP服務(wù)器接收的IP地址通知給用戶終端。另外，所述協(xié)議處理器丟棄所述DHCP階段和IP傳送階段中接收的以太網(wǎng)幀中的、以所述用戶管理表上未登記的終端MAC地址或未登記正常的認(rèn)證結(jié)果的終端MAC地址作為目的地或發(fā)送源的幀。
本發(fā)明的包傳送系統(tǒng)，包括第一、第二2層網(wǎng)關(guān)，分別經(jīng)接入網(wǎng)側(cè)的至少一個2層切換器，與多個用戶終端相連；中繼網(wǎng)側(cè)的第一、第二2層切換器，分別與上述第一、第二2層網(wǎng)關(guān)相連；認(rèn)證服務(wù)器，與上述第一2層切換器相連；以及DHCP服務(wù)器，與上述第二2層切換器相連；經(jīng)所述第一、第二2層切換器與因特網(wǎng)側(cè)的通信節(jié)點(diǎn)裝置相連，，上述第一、第二2層網(wǎng)關(guān)具有協(xié)議處理器，在與各終端之間，執(zhí)行PPPoE連接階段、LCP連接階段、認(rèn)證階段、DHCP階段的通信步驟；和用戶管理表，表示每個用戶終端的包傳送控制信息，其中，上述協(xié)議處理器在與各用戶終端之間執(zhí)行PPPoE階段的通信步驟的過程中，向上述用戶管理表追加表示用戶終端的MAC地址和會話ID的關(guān)系的新表格項(xiàng)，并在認(rèn)證階段，將各用戶終端的認(rèn)證結(jié)果登記到上述表格項(xiàng)中；在DHCP階段和接著的IP(因特網(wǎng)協(xié)議)傳送階段，參照上述用戶管理表，控制來自上述接入網(wǎng)側(cè)和中繼網(wǎng)側(cè)的2層切換器的接收包的傳送。
所述協(xié)議處理器在與各用戶終端之間，在所述PPPoE連接階段、LCP連接階段和認(rèn)證階段，以具有PPPoE頭的PPPoE幀格式收發(fā)控制包；在所述DHCP階段和IP傳送階段，以不具有PPPoE頭的以太網(wǎng)幀格式收發(fā)控制包和IP包。
本發(fā)明的包傳送方法，包括如下步驟在用戶終端和包傳送裝置之間，執(zhí)行PPPoE連接階段的通信控制步驟，從而從上述包傳送裝置向上述用戶終端通知會話ID；在上述用戶終端和上述包傳送裝置之間，以具有包含上述會話ID的PPPoE頭的PPPoE幀格式執(zhí)行LCP連接階段和認(rèn)證階段的通信控制步驟；在上述用戶終端和上述包傳送裝置之間，以不具有PPPoE頭的以太網(wǎng)幀格式執(zhí)行DHCP階段的通信控制步驟，并從上述包傳送裝置向上述用戶終端通知IP地址；以及在上述用戶終端、上述包傳送裝置和因特網(wǎng)側(cè)的通信節(jié)點(diǎn)裝置之間，以不具有PPPoE頭的以太網(wǎng)幀格式收發(fā)IP(因特網(wǎng)協(xié)議)傳送階段的包。
在現(xiàn)有的中繼網(wǎng)(ISP網(wǎng))中，在與用戶終端之間確立了PPPoE對話的BAS，在認(rèn)證階段之后，在與用戶終端之間執(zhí)行IPCP(因特網(wǎng)協(xié)議控制協(xié)議)等NCP(網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議)階段的通信控制步驟，從而以PPPoE幀格式傳送IP包。
與此相對，本發(fā)明中，包傳送裝置(L2GW)將確立了PPPoE對話后的每個用戶終端的包傳送控制信息登記到用戶管理表，在與用戶終端之間，代替現(xiàn)有的NCP階段，通過DHCP階段的通信控制步驟來通知IP地址，在IP傳送階段，可以進(jìn)行不具有PPPoE頭的以太網(wǎng)幀格式的IP包傳送。
根據(jù)本發(fā)明，由于想要接入因特網(wǎng)的各用戶終端可以最先通過PPPoE對包傳送裝置(L2GW)發(fā)出連接請求，所以可以實(shí)現(xiàn)在中繼網(wǎng)內(nèi)配置了多個L2GW的冗余結(jié)構(gòu)。另外，由于在IP傳送階段，以以太網(wǎng)幀格式來傳送IP包，所以在各階段，可以將有效載荷長度擴(kuò)展PPPoE頭的長度，可以提高接入網(wǎng)和中繼網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳送效率。


圖1是表示使用了本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)例的圖；圖2A～圖2C是用于說明本發(fā)明中使用的通信幀的格式的圖；圖3A是表示PPPoE幀格式的圖，圖3B是表示以太網(wǎng)幀的格式的圖；圖4是表示用戶終端的結(jié)構(gòu)的框圖；圖5是表示用戶終端具有的終端管理表格25的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)變化的圖；圖6是表示本發(fā)明的包傳送裝置(L2GW)的結(jié)構(gòu)的框圖；圖7A、圖7B是表示L2GW具有的用戶管理表格17的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)變化的圖；圖8A、圖8B表示L2GW具有的端口管理表格的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)變化的圖；圖9是表示本發(fā)明的PPPoE連接階段S1、LCP連接階段S2、認(rèn)證階段S3、DHCP階段S4的通信時序的圖；圖10是表示本發(fā)明的IP傳送階段S5、LCP切斷階段S6、PPPoE切斷階段S7的通信時序的圖；圖11是表示用戶終端執(zhí)行的PPPoE連接例程210的一例的流程圖；圖12是表示L2GW執(zhí)行的PPPoE連接例程100A的一例的流程圖；圖13是表示用戶終端執(zhí)行的LCP/DHCP連接例程230的一例的流程圖；圖14是表示L2GW執(zhí)行的LCP連接/認(rèn)證程序110A的一例的流程圖；圖15是表示從接入網(wǎng)側(cè)接收了以太網(wǎng)幀時L2GW執(zhí)行的DHCP/IP傳送例程130A的一例的流程圖；圖16是表示從中繼網(wǎng)側(cè)接收了以太網(wǎng)幀時L2GW執(zhí)行的DHCP/IP傳送例程130B的一例的流程圖；圖17是表示用戶終端執(zhí)行的LCP/PPPoE切斷例程250的一例的流程圖；圖18是表示L2GW執(zhí)行的LCP切斷例程110B的一例的流程圖；圖19表示L2GW執(zhí)行的PPPoE切斷例程100B的一例的流程圖；圖20是表示備用L2GW后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的圖；圖21是表示L2GW的切換動作的時序圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，來詳細(xì)說明本發(fā)明的包傳送系統(tǒng)的實(shí)施例。
圖1表示適用本發(fā)明的通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)例。
這里所示的通信網(wǎng)絡(luò)分別包括容納至少一個用戶終端20(20-1～20-n)來構(gòu)成接入網(wǎng)的多個L2SW50(50-1、50-n)；和連接這些L2SW50的中繼網(wǎng)(ISP網(wǎng))NW1。
中繼網(wǎng)(ISP網(wǎng))NW1經(jīng)路由器60連接到因特網(wǎng)NW2。這里，中繼網(wǎng)NW1包含連接有RADIUS服務(wù)器30的L2SW51-1、連接有DHCP服務(wù)器40的L2SW51-2以及多個包傳送裝置L2GW10(10-1、10-2)，構(gòu)成了按照2層頭傳送包的L2網(wǎng)。
構(gòu)成接入網(wǎng)的各L2SW50連接到中繼網(wǎng)內(nèi)的多個L2GW10-1、10-2。其中，各L2GW10上可連接接入網(wǎng)側(cè)的2臺以上的L2SW50。各L2GW10與中繼網(wǎng)內(nèi)的多個L2SW51(51-1、51-2)相連，中繼網(wǎng)內(nèi)的各L2SW51經(jīng)路由器60連接到因特網(wǎng)NW2。
在圖1中，附在用戶終端20、L2GW10、服務(wù)器30和40、路由器60上的字符串“xx-xx-xx-xx-xx-xx”分別表示MAC地址，附在用戶終端20上的字符串“xxx.xxx.x.x”表示分配給各終端的IP地址。
圖2A表示后述的PPPoE連接階段S1和PPPoE切斷階段S7中，在用戶終端20和L2GW10之間收發(fā)的通信幀的格式。PPPoE連接/切斷階段的通信幀的結(jié)構(gòu)為在包含控制包的可變長有效載荷76添加了以太網(wǎng)頭(ethernet head)71和PPPoE頭72。
圖2B表示在后述的LCP連接階段S3、認(rèn)證階段S4、LCP切斷階段S6，在用戶終端20和L2GW10之間收發(fā)的通信幀的格式。這些階段的通信幀的結(jié)構(gòu)為在包含控制包的可變長有效載荷76添加了以太網(wǎng)頭71、PPPoE頭72和PPP頭73。
圖2C表示在后述的DHCP階段S4和IP傳送階段S5，L2GW10收發(fā)的通信幀的格式。這些階段的通信幀由可變長有效載荷76和以太網(wǎng)頭71構(gòu)成。
圖3A表示PPPoE階段的通信幀70的以太網(wǎng)頭71和PPPoE頭72的細(xì)節(jié)。以太網(wǎng)頭71包含目的地MAC地址711、發(fā)送源MAC地址712和協(xié)議類型713。另外，PPPoE頭72包含版本721、類型722、代碼723、會話ID724和有效載荷長度725。
圖3B表示在DHCP階段S4和IP傳送階段S5由L2GW10中繼的通信幀74的格式。
通信幀74由可變長有效載荷76和以太網(wǎng)頭71構(gòu)成，可變長有效載荷76中包含控制包或IP包，以太網(wǎng)頭71中包含目的地MAC地址711、發(fā)送源MAC地址712和協(xié)議類型713。
本說明書中，如圖2C和圖3B所示，將由可變長有效載荷76和以太網(wǎng)頭71構(gòu)成、并根據(jù)以太網(wǎng)頭71表示的目的地MAC地址進(jìn)行傳送控制的幀稱作以太網(wǎng)幀，如圖2A、圖2B和圖3A所示，將具有PPPoE頭72、并根據(jù)PPPoE頭72中包含的會話ID進(jìn)行傳送控制的幀稱作PPPoE幀。
圖4是表示用戶終端20的主要部分的框圖結(jié)構(gòu)圖。
用戶終端20包括控制終端動作的主處理器(控制部)21、用于與L2SW50相連的線路接口22、與線路接口22相連的協(xié)議處理器23、存儲器24和內(nèi)部總線26。另外，用戶終端20包括作為用戶接口的顯示裝置和鍵盤等的輸入輸出裝置，但是這些要素與本發(fā)明的動作沒有直接關(guān)系，所以從附圖中加以省略。在存儲器24中，作為與本發(fā)明有關(guān)的軟件，準(zhǔn)備了通信處理例程200和終端管理表25。
如圖5所示，終端管理表25中存儲了作為PPPoE會話的連接目的地的L2GW的MAC地址251、會話ID252、認(rèn)證結(jié)果253、對用戶終端分配的IP地址254和通信控制中的狀態(tài)255。后面詳細(xì)描述終端管理表25的使用方法。
主處理器21響應(yīng)用戶操作來執(zhí)行通信處理例程200，使用終端管理表25，來執(zhí)行PPPoE連接/切斷、LCP連接/切斷、DHCP、IP傳送的各階段的通信控制步驟。協(xié)議處理器23以與通信控制階段對應(yīng)的幀格式向線路接口22輸出主處理器21發(fā)行的控制包或數(shù)據(jù)包，并將來自線路接口22的接收幀傳到主處理器21。
圖6是包傳送裝置(L2GW)10的框圖結(jié)構(gòu)圖。
L2GW10包括多個用戶連接線路接口11-1～11-n、多個中繼網(wǎng)(L2網(wǎng))連接線路接口13-1～13-n、協(xié)議處理部12、L2GW控制部14、連接協(xié)議處理部12和L2GW控制部14的處理器間接口15和存儲器16。PU1～Pun表示用戶側(cè)端口號，PL1～PLn表示L2網(wǎng)側(cè)的端口號。
存儲器16中作為協(xié)議處理器12所使用的軟件，準(zhǔn)備了終端連接/切斷處理例程100、RADIUS通信處理例程120、DHCP/IP通信處理例程130，除此之外，形成有用戶管理表17和端口管理表18。
如圖7A、圖7B所示，在用戶管理表17中，與用戶側(cè)端口號171對應(yīng)地登記了包含每個用戶終端的包傳送控制信息的多個表格項(xiàng)。包傳送控制信息表示終端MAC地址172、會話ID173和認(rèn)證結(jié)果174的關(guān)系。此外，如圖8A、圖8B所示，端口管理表18中與L2網(wǎng)側(cè)端口號181對應(yīng)地存儲了接收幀的發(fā)送源裝置的MAC地址182。后面詳細(xì)描述用戶管理表17和端口管理表18的使用方法。
協(xié)議處理器12在用戶連接線路接口11-1～11-n和L2網(wǎng)連接線路接口13-1～13-n之間收發(fā)通信幀。另外，協(xié)議處理器12在與用戶終端之間，根據(jù)終端連接/切斷處理例程100，執(zhí)行PPPoE連接/切斷階段、LCP連接/切斷階段和認(rèn)證階段的通信控制步驟，在與RADIUS服務(wù)器30之間，執(zhí)行基于通信處理例程120的用戶認(rèn)證步驟，在與DHCP服務(wù)器40之間，執(zhí)行基于通信處理例程130的DHCP階段的通信步驟。
協(xié)議處理器12在PPPoE連接階段，如圖7A所示，在用戶管理表17中登記連接請求源終端的MAC地址172，在認(rèn)證階段，如圖7B所示，在用戶管理表17中登記認(rèn)證結(jié)果173。
在根據(jù)DHCP/IP通信處理例程130執(zhí)行的DHCP階段和IP傳送階段，參照上述用戶管理表17，丟棄將在用戶管理表17沒有登記的MAC地址、或未登記正常的認(rèn)證結(jié)果的MAC地址作為目的地或發(fā)送源的接收幀。在PPPoE的切斷階段中刪除登記在用戶管理表17中的包傳送控制信息。
L2GW控制部14監(jiān)視協(xié)議處理器12的狀態(tài)，若協(xié)議處理器12有異常，則通知給控制終端9。
圖9表示將L2SWS0-1中容納的用戶終端20-1接入到因特網(wǎng)NW2的情況下，圖1的網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行的PPPoE連接階段S1、LCP連接階段S2、認(rèn)證階段S3和DHCP階段S4的通信步驟。圖10表示IP傳送階段S5、LCP切斷階段S6、PPPoE切斷階段S7的通信步驟。
下面，參照圖9、圖10所示的通信步驟和圖11～圖19所示的流程圖，說明本發(fā)明的包傳送裝置(L2GW)10和用戶終端20的動作。
首先，說明PPPoE連接階段S1。
圖11表示用戶終端20-1執(zhí)行的PPPoE連接例程210的流程圖。210例程與圖13中說明的LCP/DHCP連接例程230、圖17中說明的PPPoE切斷例程250一起是圖4所示的通信處理例程200的一部分。
此外，圖12表示L2GW10(10-1、10-2)接收了PPPoE連接階段的包時執(zhí)行的PPPoE連接例程100A的流程圖。程序100A與圖14中說明的LCP連接/認(rèn)證程序110A、圖18中說明的LCP切斷例程110B和圖19中說明的PPPoE切斷例程100B一起，為圖6所示的終端連接/切斷例程100的一部分。
用戶終端20-1在與中繼網(wǎng)NW1之間確立會話的情況下，根據(jù)PPPoE連接例程210，首先，將包含作為PPPoE階段的開始包的PADI(PPPoE Active Discovery Initiation)包的PPPoE幀發(fā)送到接入線路(F211)，如圖5的項(xiàng)EN(1)所示，終端管理表25的狀態(tài)255變?yōu)榈却齈ADO(F212)，而等待接收PPPoE階段的包(F220)。
PADI包用于尋找可適用于用戶終端20-1希望的通信業(yè)務(wù)的包傳送裝置(L2GW)，在以太網(wǎng)頭的目的地MAC地址711上設(shè)置廣播地址。上述PADI包如圖9所示，由L2SW50-1接收(SQ11)，并通過L2SW50-1，向L2GW10-1和L2GW10-2廣播(SQ12、SQ13)。
L2GW10-1和L2GW10-2在接收到PPPoE連接階段S1的控制包(PPPoE幀)后，根據(jù)圖12所示的PPPoE連接例程100A，來判斷接收包的種類(F101)。在如這次那樣，接收包是PADI包的情況下，L2GW10-1和L2GW10-2檢查是否已經(jīng)將接收幀的發(fā)送源MAC地址作為終端MAC地址172登記在用戶管理表17(F102)。
若用戶管理服表155中沒有登記發(fā)送源MAC地址，則L2GW10-1和L2GW10-2響應(yīng)于PADI包，而向發(fā)送源終端返回包含PADO(PPPoEActive Discovery offer)包的PPPoE幀(F104)。在發(fā)送源MAC地址已登記在用戶管理表155中的情況下，清除具有上述發(fā)送源MAC地址的表格項(xiàng)(F103)后，返回PADO包(F104)。由此，從L2GW10-1和L2GW10-2兩者向終端20-1發(fā)送PADO包(SQ14、SQ15)。
終端20-1在接收到包含PADO包的PPPoE幀后(F220)，判斷接收包的種類(F221)。在如這次那樣，接收了PADO包的情況下，終端20-1將從以太網(wǎng)頭中抽出的發(fā)送源MAC地址712登記到終端管理表25(F222)。由此，終端管理表25變?yōu)閳D5的項(xiàng)EN(2)的狀態(tài)。
用戶終端20-1檢查終端管理表25的狀態(tài)255(F223)，在狀態(tài)255變?yōu)榈却齈ADO的情況下，在如圖5的項(xiàng)EN(3)所示，將狀態(tài)255改變?yōu)榈却齈ADS(PPPoE Active Discovery Session-Confirmation)(F224)后，對PADO包的發(fā)送源發(fā)送包含作為PPP會話的開始請求包的PADR(PPPoE Active Discovery Request)包的PPPoE幀(F225)，而等待接收下一PPPoE連接階段的包(F220)。在終端管理表25的狀態(tài)255不是等待PADO時，在接收了PADO包的情況下，丟棄PADO包(F226)。
另外，由于用戶終端20-1從L2GW10-1和L2GW10-2兩者接收PADO包，所以選擇所接收的兩個PADO包中的一個，將包含PADR包的PPPoE幀發(fā)送到其發(fā)送源。圖9中，用戶終端20-1將PADR包發(fā)送到作為最先接收的PADO包(SQ14)的發(fā)送源的L2GW10-1(SQ16)。
L2GW10-1在接收到包含上述PADR包的PPPoE幀后，根據(jù)圖12的流程圖，判斷接收包的種類(F101)。由于這次接收到PADR包(F105)，所以L2GW10-1對PADR要求的新的PPP會話分配會話ID，而在用戶管理表17登記包含上述PADR包的發(fā)送源MAC地址來作為終端MAC地址172，登記包含上述分配會話ID的新的表格項(xiàng)來作為會話ID173(F106)。
這時，由于從具有端口號PU1的用戶連接線路接口11-1接收PADR包，所以L2GW10-1如圖7A所示，將上述新的表格項(xiàng)與用戶側(cè)端口號PU1相對應(yīng)地登記在用戶管理表中。之后，L2GW10-1生成表示會話ID173的PADS包，并將包含該P(yáng)ADS包的PPPoE幀發(fā)送到PADR包發(fā)送源的用戶終端(F107)。
此外，L2GW10-1在處于等待PADR包的狀態(tài)時，在接收了PADR包之外的PPPoE連接階段包的情況下，丟棄接收包(F108)。L2GW10-1通過發(fā)送上述PADS包(SQ17)，終止PPPoE連接階段S1。
另一方面，用戶終端20-1在接收到包含上述PADS包的PPPoE幀后，根據(jù)PPPoE連接例程210判斷接收包的種類(F221、F227)。這次由于接收包是PADS包，所以用戶終端20-1如圖5的項(xiàng)EN(4)所示，在終端管理表25的會話ID252登記PADS包表示的會話ID，將狀態(tài)255變更為LCP連接階段后(F228)，終止PPPoE連接階段S1。
另外，在終端管理表25狀態(tài)255為等待PADS的狀態(tài)下，在接收了PADS包之外的PPPoE連接階段包的情況下，用戶終端20-1丟棄接收包(F226)，等待接收下一個PPPoE連接階段包(F220)。
接著，參照圖9、圖13～圖16，來說明LCP連接階段S2、認(rèn)證階段S3、DHCP階段S4。在LCP連接階段S2和認(rèn)證階段S3，如圖2(B)所示，使用在由可變長有效載荷76、PPPoE頭72、PPP頭73構(gòu)成的包上添加了以太網(wǎng)頭71的形式的PPPoE幀。
完成了PPPoE會話的確立的用戶終端20-1按照圖13所示的LCP/DHCP連接例程230，首先執(zhí)行LCP連接處理(F231)。同樣，L2GW10-1也根據(jù)圖14所示的LCP連接/認(rèn)證程序110A，來執(zhí)行LCP連接處理(F111)。
LCP連接處理(F231)中，用戶終端20-1對確立了PPPoE的L2GW10-1發(fā)送鏈路確立請求包(LCP Configure request)(SQ21)。同樣，L2GW10-1也在LCP連接處理(F111)中，對確立了PPPoE的用戶終端20-1，發(fā)送鏈路確立請求包(LCP Configure request)(SQ22)。
在從L2GW10-1接收了LCP配置請求的用戶終端20-1接收了該LCP配置請求表示的所有通信設(shè)置選項(xiàng)的情況下，將響應(yīng)包(LCP配置確認(rèn))返回到L2GW10-1(SQ23)。同樣，從用戶終端20-1接收了LCP配置請求的L2GW10-1也在接收了所接收的LCP配置請求表示的所有通信設(shè)置選項(xiàng)的情況下，將響應(yīng)包(LCP配置確認(rèn))返回到用戶終端20-1(SQ24)。這樣，通過PPPoE會話連接的L2GW10-1和用戶終端20-1兩者通過返回LCP配置確認(rèn)，LCP連接處理完成。
用戶終端20-1在LCP連接處理(F231)完成后，如圖5的項(xiàng)EN(5)所示，在將終端管理表25的狀態(tài)255改變?yōu)檎J(rèn)證階段(F232)后，發(fā)送包含終端MAC地址(或用戶ID)和密碼的認(rèn)證請求包(F233，圖9的SQ31)，并等待通知認(rèn)證結(jié)果(F234)。
L2GW10-1如圖14的流程圖所示，LCP連接處理(F111)完成后，等待接收來自用戶終端的認(rèn)證請求包(F112)。若從用戶終端20-1接收了認(rèn)證請求包，則L2GW10-1通過RADIUS通信處理例程120，對RADIUS服務(wù)器30發(fā)送用戶認(rèn)證用的RADUIS請求包(F113)，并等待來自RADUIS服務(wù)器30的響應(yīng)(F114)。
上述RADUIS請求包經(jīng)L2SW51-1傳送到RADIUS服務(wù)器30(SQ32)。RADUIS服務(wù)器30根據(jù)預(yù)先登記的用戶信息，檢查上述RADUIS請求包表示的終端MAC地址(用戶ID)和密碼的對應(yīng)關(guān)系，并將表示認(rèn)證結(jié)果的響應(yīng)包(RADUIS答復(fù))返回到L2GW10-1(SQ33)。
L2GW10-1在接收到上述RADUIS答復(fù)后(F114)，判斷認(rèn)證結(jié)果(F115)。在用戶認(rèn)證成功的情況下，如圖7B所示，將認(rèn)證OK作為認(rèn)證結(jié)果174登記到用戶管理表17(F116)，并向用戶終端20-1發(fā)送認(rèn)證結(jié)果通知包(F117，圖9的SQ34)，并終止LCP連接例程110A。上述認(rèn)證OK可以是標(biāo)志比特“1”。
另外，在用戶認(rèn)證失敗的情況下，L2GW10-1向用戶終端20-1發(fā)送不能認(rèn)證通知包(F118)，并執(zhí)行LCP切斷處理(F119)。之后，L2GW10-1向用戶終端20-1發(fā)送作為會話的連接終止包的PADT(PPPoE ActiveDiscovery Terminal)包(F120)，從用戶管理表17中清除與用戶終端20-1對應(yīng)的表格項(xiàng)(F121)，并而終止LCP連接例程110A。
用戶終端20-1在接收到認(rèn)證結(jié)果通知包后(F234)，判斷認(rèn)證結(jié)果(F235)。在認(rèn)證成功的情況下，用戶終端20-1如圖5的項(xiàng)EN(6)所示，在終端管理表25中登記認(rèn)證OK來作為認(rèn)證結(jié)果253，并將狀態(tài)255變更為DHCP階段(F236)。由此，LCP連接階段S2和認(rèn)證階段S3結(jié)束，用戶終端進(jìn)入到DHCP階段S4。
在用戶認(rèn)證失敗的情況下，用戶終端20-1執(zhí)行LCP切斷處理(F237)，在將PADT包發(fā)送到L2GW10-1(F238)后，清除終端管理表25(F239)，結(jié)束LCP/DHCP連接例程230。
現(xiàn)有技術(shù)中，若認(rèn)證階段S3完成，則用戶終端例如通過執(zhí)行L2GW10-1和IPCP談判等的NCP階段的通信步驟，之后，將從用戶終端發(fā)送的IP包在中繼網(wǎng)NW1內(nèi)根據(jù)PPPoE協(xié)議來進(jìn)行傳送。
本實(shí)施例中，如圖13的流程圖所示，用戶認(rèn)證成功后的用戶終端20-1不執(zhí)行NCP階段的通信步驟，而對DHCP服務(wù)器40廣播請求IP地址的分配的DHCP request包，并等待接收作為響應(yīng)包的DHCP確認(rèn)包(241)。上述DHCP request包為圖3B所示的以太網(wǎng)幀格式。
從用戶終端20-1發(fā)送的DHCP request包(SQ41)通過L2SW50-1，廣播到L2GW10-1和10-2(SQ42、SQ43)。L2GW10-1和10-2在從用戶連接線路接口11側(cè)接收到以太網(wǎng)幀后，執(zhí)行圖15所示的DHCP/IP通信處理例程130A。另外，在從L2網(wǎng)連接線路接口13側(cè)接收了以太網(wǎng)幀的情況下，L2GW10-1和10-2執(zhí)行圖16所示的DHCP/IP通信處理例程130B。
在接收到包含用戶終端20-1發(fā)送的DHCP request包的以太網(wǎng)幀后，L2GW10-1、10-2根據(jù)例程130A，從接收幀中抽出發(fā)送源MAC地址(F131)，并參照用戶管理表17，來檢查與上述發(fā)送源MAC地址對應(yīng)的表格項(xiàng)是否已登記，且認(rèn)證結(jié)果253是否表示認(rèn)證OK(F132)。
在與發(fā)送源MAC地址對應(yīng)的表格項(xiàng)未登記的情況下，或在認(rèn)證結(jié)果253不是認(rèn)證OK的情況下，丟棄接收包(F138)。如前所述，用戶終端20-1對L2GW10-1發(fā)送認(rèn)證請求(SQ31)，在沒有對L2GW10-2發(fā)送認(rèn)證請求的情況下，僅在L2GW10-1的用戶管理表17中，認(rèn)證結(jié)果253是認(rèn)證OK(F116)。因此，沒有從用戶終端20-1接收到認(rèn)證結(jié)果的L2GW10-2如圖9的時序所示，丟棄來自用戶終端20-1的DHCPrequest包(F137)。
L2GW10-1若通過用戶管理表17確認(rèn)了發(fā)送源MAC地址和認(rèn)證OK的登記，則從接收幀中抽出目的地MAC地址(F133)，并對端口管理表18檢查上述目的地MAC地址是否已與其中一個L2網(wǎng)側(cè)端口號181對應(yīng)地登記(F134)。
在目的地MAC地址已登記在端口管理表18中的情況下，L2GW10-1將包含上述DHCP request包的以太網(wǎng)幀傳送到具有與端口管理表18表示的上述目的地MAC地址對應(yīng)的L2網(wǎng)側(cè)端口號181的L2網(wǎng)連接線路接口13-j(F135、圖9的SQ44)。在端口管理表18中未登記上述目的地MAC地址的情況下，L2GW10-1將上述DHCP request包(以太網(wǎng)幀)傳送到所有的L2網(wǎng)連接線路接口13-1～13-n(F136)。
DHCP服務(wù)器40在接收到上述DHCP request包后，將IP地址分配給用戶終端20-1，并將包含表示該IP地址的DCH確認(rèn)包的響應(yīng)幀返回到L2GW10(SQ45)。
L2GW10-1在從L2網(wǎng)連接接口接收到上述響應(yīng)幀后，根據(jù)圖16所示的DHCP/IP通信處理例程130B，首先，從接收幀中抽出發(fā)送源MAC地址(DHCP服務(wù)器的MAC地址(F141)，并檢查端口管理表18中是否已登記上述發(fā)送源MAC地址(F142)。
若未登記，則將發(fā)送源MAC地址(DHCP服務(wù)器的MAC地址)與接收了上述響應(yīng)幀的L2網(wǎng)連接接口的端口號對應(yīng)起來，登記到端口管理表18(F43)。結(jié)果，例如，若接收了上述響應(yīng)幀的L2網(wǎng)連接接口的端口號是PLn，則在端口管理表18中，如圖8A所示，與端口號PLn對應(yīng)地登記DHCP服務(wù)器40的MAC地址“00-00-87-00-00-17”。
L2GW10-1接著從接收幀中抽出目的地MAC地址(F144)，并參照用戶管理表17，檢查與該目的地MAC地址對應(yīng)的表格項(xiàng)是否已登記，且認(rèn)證結(jié)果253是否表示認(rèn)證OK(F145)。在與MAC地址對應(yīng)的表格項(xiàng)表示認(rèn)證OK的情況下，L2GW10-1從上述表格項(xiàng)中確定用戶側(cè)端口號171(F145)，并將接收幀傳送到具有上述用戶側(cè)端口號的用戶連接線路接口(F147、圖9的SQ46)。
在用戶管理表17中未登記與目的地MAC地址對應(yīng)的表格項(xiàng)的情況下，L2GW10-1判斷接收幀的目的地MAC地址是單點(diǎn)傳送地址還是多點(diǎn)傳送(或者廣播傳送)地址(F148)。在是單點(diǎn)傳送地址的情況下，L2GW10-1丟棄接收幀(F149)，若不是單點(diǎn)傳送，則將接收幀傳送到所有的用戶連接線路接口(F150)。
用戶終端20-1在接收到包含DHCP確認(rèn)包的響應(yīng)幀后(F241)，從所接收的DHCP確認(rèn)包中抽出IP地址(F242)，并如圖5的項(xiàng)EN(7)所示，在終端管理表25上登記IP地址254，并將狀態(tài)255改變?yōu)镮P傳送階段(F243)，而從DHCP階段S4進(jìn)入到IP傳送階段S5。
接著，參照圖10，來說明IP傳送階段S5的通信時序。
IP傳送階段S5中，用戶終端20-1以圖3B所示的以太網(wǎng)幀格式發(fā)送IP包(SQ51)。
L2GW10-1在發(fā)送包含上述IP包的以太網(wǎng)幀后，按照圖15所示的DHCP/IP通信處理例程130A，從接收幀中抽出發(fā)送源MAC地址(F131)，并參照用戶管理表17(F132)，檢查終端MAC地址和認(rèn)證結(jié)果。
本實(shí)施例中，由于用戶終端20-1的發(fā)送源MAC地址已經(jīng)登記在用戶管理表17，且認(rèn)證結(jié)果174也為認(rèn)證OK，所以L2GW10-1從接收幀中抽出目的地MAC地址(F133)，并在端口管理表18確定與目的地MAC地址對應(yīng)的L2網(wǎng)側(cè)端口號(F134)，并將接收幀傳送到上述L2網(wǎng)側(cè)端口號表示的L2網(wǎng)連接線路接口13。
在目的地MAC地址沒有登記在端口管理表18中的情況下，L2GW10-1將接收幀傳送到所有的L2網(wǎng)連接線路接口(F136)。由此，來自用戶終端20-1的發(fā)送幀(IP包)傳送到路由器60(SQ52)，并從路由器60傳送到因特網(wǎng)NW2上的目的地裝置，例如Web服務(wù)器(SQ53)。相反，將路由器60從因特網(wǎng)NW2側(cè)接收的以用戶終端20-1為目的地的IP包(SQ54)，以以太網(wǎng)幀格式傳送到L2GW10-1(SQ55)。
L2GW10-1在從路由器60接收到以太網(wǎng)幀后，按照圖16所示的DHCP/IP通信處理例程130B，從接收幀中抽出發(fā)送源MAC地址(路由器60的MAC地址)(F141)，并檢查端口管理表18中是否已登記上述發(fā)送源MAC地址(F142)。若未登記，則將發(fā)送源MAC地址(路由器的MAC地址)與接收了上述響應(yīng)幀的L2網(wǎng)連接接口的端口號對應(yīng)地登記到端口管理表18(F143)。結(jié)果，若將接收了上述響應(yīng)幀的L2網(wǎng)連接接口的端口號作為PLn，則路由器60的MAC地址“00-00-87-00-00-18”如圖8B所示，登記到端口管理表18。
L2GW10-1接著從接收幀中抽出目的地MAC地址(F144)，并參照用戶管理表17，檢查與該目的地MAC地址相對應(yīng)的表格項(xiàng)是否已登記、且認(rèn)證結(jié)果253是否是認(rèn)證OK(F145)。在接收幀目的地是用戶終端20-1的情況下，由于用戶管理表17中已登記具有目的地MAC地址的表格項(xiàng)，且認(rèn)證結(jié)果253為認(rèn)證OK，所以L2GW10-1從上述表格項(xiàng)中確定用戶側(cè)端口號171(F146)，并將接收幀傳送到具有上述用戶側(cè)端口號的用戶連接線路接口(F147、圖9的SQ56)。
這樣，本實(shí)施例中，L2GW10-1通過參照用戶管理表17，通過IP傳送階段有選擇地傳送控制從用戶網(wǎng)側(cè)和L2網(wǎng)側(cè)接收的以太網(wǎng)幀。
上述IP傳送階段中，L2GW10-1和用戶終端20-1為了彼此監(jiān)視對應(yīng)裝置的工作狀態(tài)，定期收發(fā)Keepalive(持續(xù)保持)包。例如，L2GW10-1將用戶管理表17中登記的各終端MAC地址作為目的地，定期以以太網(wǎng)幀格式發(fā)送Keepalive request包(SQ61a)，接收了該包的用戶終端20-1將作為響應(yīng)包的Keepalive acknowledge包返回到L2GW10-1(SQ62a)。
同樣，用戶終端20-1在發(fā)送包含Keepalive request包的以太網(wǎng)幀后(SQ61b)，響應(yīng)于此，L2GW10-1向用戶終端20-1返回Ke epaliveacknowledge包(SQ62b)。L2GW10-1在用戶終端對自己發(fā)送的Keepaliverequest包沒有響應(yīng)時，判斷為用戶終端停止通信，并切斷會話。
接著，參照圖10、圖17～圖19，來說明LCP切斷階段S6和PPPoE切斷階段S7。
圖17表示用戶終端20-1執(zhí)行的LCP/PPPoE切斷例程250，圖18表示在接收了作為鏈路切斷請求的LCP terminate request(停止請求)包時，L2GW10-1執(zhí)行的LCP切斷例程110B；圖19表示在接收了作為PPPoE切斷請求的PADT包時，L2GW10-1執(zhí)行的PPPoE切斷例程100B。
LCP切斷階段S6中，用戶終端20-1和L2GW10-1以圖2B所示的帶PPP頭的PPPoE幀格式來通信控制包。用戶終端20-1在響應(yīng)于用戶的因特網(wǎng)接入結(jié)束操作而切斷鏈接時，按照圖17所示的LCP/PPPoE切斷例程250，來對L2GW10-1發(fā)送作為LCP的鏈接切斷請求的LCPterminate request包(F251，圖9的SQ71)，并等待響應(yīng)包的接收(F252)。
L2GW10-1在從用戶終端20-1接收到LCP terminate request包后，按照圖18所示的LCP切斷例程110B，從接收幀中抽出發(fā)送源MAC地址(F161)，并參照用戶管理表17，確認(rèn)發(fā)送源MAC地址是否已登記，且認(rèn)證結(jié)果是否是認(rèn)證OK(F162)。若發(fā)送源MAC地址是未登記，或認(rèn)證結(jié)果不是認(rèn)證OK，則L2GW10-1丟棄接收包(F165)。
在發(fā)送源MAC地址是已登記，且認(rèn)證結(jié)果是認(rèn)證OK的情況下，L2GW10-1清除用戶管理表17的認(rèn)證結(jié)果174(F163)，并向用戶終端20-1返回對于清除切斷請求的響應(yīng)包(LCP terminate acknowledge包)(F164、圖9的SQ72)。
通過接收上述LCP terminate request包(F252)，用戶終端201的鏈接切斷完成，并進(jìn)入到PPPoE切斷階段S7。在PPPoE切斷階段S7，用戶終端20-1和L2GW10-1以圖2A所示的PPPoE幀格式通信控制包。
進(jìn)入到PPPoE切斷階段S7的用戶終端20-1向L2GW10-1發(fā)送作為PPPoE切斷請求的PADT包(F253、圖9的SQ81)。之后，用戶終端20-1檢查終端管理表25(F254)，若存在已登記的信息，則清除終端管理表的登記信息(F255)。由此，切斷PPPoE會話。
另一方面，在L2GW10-1從用戶終端接收到包含PADT包的PPPoE幀后，根據(jù)圖19所示的PPPoE切斷例程100B，來確認(rèn)用戶管理表17中是否已登記接收幀的發(fā)送源MAC地址(終端MAC地址)和會話ID(F171)。
若已登記，則從用戶管理表17中清除具有上述發(fā)送源MAC地址的表格項(xiàng)(F172)，若沒有登記，則丟棄接收包(F173)。L2GW10-1通過從用戶管理表17中清除用戶終端20-1的表格項(xiàng)，從而切斷L2GW10-1和用戶終端20-1之間的PPPoE會話。
在上述實(shí)施例中，用戶終端20-1從DHCP服務(wù)器40中取得IP地址(Ipv4)，但是例如，在作為IP協(xié)議適用IPv6的情況下，各用戶終端可以通過RA(路由廣告)協(xié)議或DHCPv6協(xié)議，從DHCPv6服務(wù)器中取得IPv6地址。
接著，參照圖20和圖21來說明將各用戶終端經(jīng)L2SW連接到多個L2GW(10-1和10-2)的L2GW冗余結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。
圖20表示由終端20-1、L2SW50-1、L2GW10-1和10-2構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)部分。圖21的通信時序表示如圖20中X標(biāo)記所示，在L2SW50-1和L2GW10-1的連接線路L10-1中發(fā)生了故障的情況下的用戶終端20-1的動作。這里所示的通信時序在線路L10-1正常、L2GW10-1中發(fā)生了功能故障的情況下也相同。
若連接線路L10-1或L2GW10-1中發(fā)生故障，則用戶終端101在將keepalive request包發(fā)送到L2GW10-1時(SQ61(1))，在預(yù)定時間內(nèi)，不能接收到來自L2GW10-1的Keepalive acknowledge包。在不存在來自L2GW10-1的響應(yīng)的情況下，用戶終端20-1再次發(fā)送Keepaliverequest包(SQ61(2))。
在即使重復(fù)進(jìn)行Keepalive request包的再次發(fā)送，也判斷為不能接收到來自L2GW10-1的響應(yīng)包時，用戶終端20-1向L2GW10-1發(fā)送作為PPPoE切斷請求的PADT包(SQ81)，并暫時清除終端管理表。之后，用戶終端20-1為了尋找代替L2GW10-1的新的連接目的地，廣播作為PPPoE的開始包的PADI包(SQ111)。
將上述PADI包通過L2SW50-1傳送到L2GW10-1和10-2(SQ112、SQ113)。這里，沒有從發(fā)生了故障的L2GW10-1中返回響應(yīng)于上述PADI包的PADO包。因此，用戶終端20-1從L2GW10-2中接收到PADO包(SQ113)。這時，用戶終端20-1按照圖11中說明的PPPoE連接例程210，對作為PADO包的發(fā)送源的L2GW10-2發(fā)送PADR包(SQ116)。
之后的通信步驟時序中將L2GW10-2代替為L2GW10-1，與圖9中說明的時序例相同。
即，如實(shí)施例所示，根據(jù)將各用戶終端連接到多個L2GW的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在任何一個L2GW中發(fā)生了故障時，各用戶終端可以將正常狀態(tài)的L2GW作為對方，執(zhí)行PPPoE、LCP、認(rèn)證、DHCP的各階段的通信步驟，并接入因特網(wǎng)。
如以上的實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明，結(jié)束了用戶認(rèn)證階段的用戶終端通過DHCP階段的通信步驟來取得IP地址，在IP傳送階段，以不需要PPPoE頭和PPP頭的以太網(wǎng)幀格式收發(fā)IP包，所以可以改善接入線路和中繼網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送效率v。另外，例如，可以使用DHCPv6(IPv6的動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)等，通過取得IPv6前綴，各用戶終端可以在IP傳送階段進(jìn)行IPv6通信。
圖1所示的通信網(wǎng)絡(luò)中，多個用戶終端20通過各自分別的接入線路容納在L2SW50中，但是，也可將通過具有光分離器的光纖在電信局側(cè)裝置OLT(optical line Terminal)和多個用戶連接裝置ONU(OpticalNetwork Unit)之間連接的被動光網(wǎng)絡(luò)PON(Passive Optical Network)適用于光接入網(wǎng)。
在將PON適用于接入網(wǎng)的情況下，例如，代替圖1所示的L2SW50(50-1或50-2)來配置OLT，經(jīng)將各用戶終端20配置在用戶家中的ONU和光纖連接到OLT。這時，圖9中說明的L2SW50的各階段的包傳送由OLT來進(jìn)行。也可保留L2SW50，將L2SW50和多個終端之間的區(qū)間作為PON。此外，通過使圖1所示的L2GW(10-1或10-2)的用戶連接線路接口具有OLT功能，可以成為經(jīng)光纖將多個ONU直接容納在L2GW10中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種包傳送裝置，其特征在于，包括多個用戶連接線路接口，分別與接入線路連接；多個中繼網(wǎng)連接線路接口，分別連接到向因特網(wǎng)的中繼線路；協(xié)議處理器，經(jīng)上述任一個用戶連接線路接口，在與各用戶終端之間，執(zhí)行PPPoE連接階段、LCP連接階段、認(rèn)證階段、DHCP階段的通信控制步驟；和用戶管理表，表示每個用戶終端的包傳送控制信息，其中，上述協(xié)議處理器在執(zhí)行與各用戶終端之間的PPPoE階段的通信步驟的過程中，向上述用戶管理表追加表示用戶終端的MAC地址和會話ID的關(guān)系的新表格項(xiàng)，在認(rèn)證階段，將各用戶終端的認(rèn)證結(jié)果登記到上述表格項(xiàng)中；在DHCP階段和接著的IP傳送階段，參照上述用戶管理表，控制上述用戶連接線路接口和中繼網(wǎng)連接線路接口之間的包傳送。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包傳送裝置，其特征在于，所述協(xié)議處理器在與連接到各用戶連接線路接口的用戶終端之間，在所述PPPoE連接階段、LCP連接階段和認(rèn)證階段，以具有PPPoE頭的PPPoE幀格式來收發(fā)控制包；在所述DHCP階段和IP傳送階段，以不具有PPPoE頭的以太網(wǎng)幀格式收發(fā)控制包和IP包。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的包傳送裝置，其特征在于，所述協(xié)議處理器在所述認(rèn)證階段，經(jīng)所述中繼網(wǎng)連接線路接口中的一個同認(rèn)證服務(wù)器通信，并將從該認(rèn)證服務(wù)器接收的認(rèn)證結(jié)果登記到所述用戶管理表。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的包傳送裝置，其特征在于，所述協(xié)議處理器在所述DHCP階段，經(jīng)所述中繼網(wǎng)連接線路接口中的一個同DHCP服務(wù)器通信，并將從該DHCP服務(wù)器接收的IP地址通知給用戶終端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的包傳送裝置，其特征在于，所述協(xié)議處理器在所述DHCP階段，將通過RA協(xié)議取得的IP地址通知給用戶終端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的包傳送裝置，其特征在于，所述協(xié)議處理器在所述用戶管理表中，與所述各用戶連接線路接口的識別號相對應(yīng)地追加所述每個用戶的表格項(xiàng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的包傳送裝置，其特征在于，所述協(xié)議處理器丟棄在所述DHCP階段和IP傳送階段中接收的以太網(wǎng)幀中的、以所述用戶管理表中未登記的終端MAC地址或未登記正常的認(rèn)證結(jié)果的終端MAC地址作為目的地或發(fā)送源的幀。
8.一種包傳送系統(tǒng)，包括第一、第二2層網(wǎng)關(guān)，分別經(jīng)接入網(wǎng)側(cè)的至少一個2層切換器，與多個用戶終端相連；中繼網(wǎng)側(cè)的第一、第二2層切換器，分別與上述第一、第二2層網(wǎng)關(guān)相連；認(rèn)證服務(wù)器，與上述第一2層切換器相連；以及DHCP服務(wù)器，與上述第二2層切換器相連；經(jīng)所述第一、第二2層切換器與因特網(wǎng)側(cè)的通信節(jié)點(diǎn)裝置相連，其特征在于，上述第一、第二2層網(wǎng)關(guān)具有協(xié)議處理器，在與各終端之間，執(zhí)行PPPoE連接階段、LCP連接階段、認(rèn)證階段、DHCP階段的通信步驟；和用戶管理表，表示每個用戶終端的包傳送控制信息，其中，上述協(xié)議處理器在與各用戶終端之間執(zhí)行PPPoE階段的通信步驟的過程中，向上述用戶管理表追加表示用戶終端的MAC地址和會話ID的關(guān)系的新表格項(xiàng)，并在認(rèn)證階段，將各用戶終端的認(rèn)證結(jié)果登記到上述表格項(xiàng)中；在DHCP階段和接著的IP傳送階段，參照上述用戶管理表，控制來自上述接入網(wǎng)側(cè)和中繼網(wǎng)側(cè)的2層切換器的接收包的傳送。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的包傳送系統(tǒng)，其特征在于，所述協(xié)議處理器在與各用戶終端之間，在所述PPPoE連接階段、LCP連接階段和認(rèn)證階段，以具有PPPoE頭的PPPoE幀格式收發(fā)控制包；在所述DHCP階段和IP傳送階段，以不具有PPPoE頭的以太網(wǎng)幀格式收發(fā)控制包和IP包。
10.一種包傳送方法，其特征在于，包括如下步驟在用戶終端和包傳送裝置之間，執(zhí)行PPPoE連接階段的通信控制步驟，從而從上述包傳送裝置向上述用戶終端通知會話ID；在上述用戶終端和上述包傳送裝置之間，以具有包含上述會話ID的PPPoE頭的PPPoE幀格式執(zhí)行LCP連接階段和認(rèn)證階段的通信控制步驟；在上述用戶終端和上述包傳送裝置之間，以不具有PPPoE頭的以太網(wǎng)幀格式執(zhí)行DHCP階段的通信控制步驟，并從上述包傳送裝置向上述用戶終端通知IP地址；以及在上述用戶終端、上述包傳送裝置和因特網(wǎng)側(cè)的通信節(jié)點(diǎn)裝置之間，以不具有PPPoE頭的以太網(wǎng)幀格式收發(fā)IP傳送階段的包。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的包傳送方法，其特征在于，進(jìn)一步包括下述步驟所述包傳送裝置在所述PPPoE階段的通信步驟的執(zhí)行中，將表示用戶終端的MAC地址和會話ID的關(guān)系的新的表格項(xiàng)追加到用戶管理表的步驟；以及上述包傳送裝置在所述認(rèn)證階段，向上述表格項(xiàng)登記各用戶終端的認(rèn)證結(jié)果的步驟；其中，上述包傳送裝置在所述DHCP階段和IP傳送階段，根據(jù)上述用戶管理表，來控制接收幀的傳送。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的包傳送方法，其特征在于，所述包傳送裝置丟棄所述DHCP階段和IP傳送階段中接收的以太網(wǎng)幀中的、以所述用戶管理表中未登記的終端MAC地址或未登記正常的認(rèn)證結(jié)果的終端MAC地址作為目的地或發(fā)送源的幀。
全文摘要
本發(fā)明的包傳送裝置在與各用戶終端之間進(jìn)行的PPPoE連接階段和認(rèn)證階段，將每個用戶終端的包傳送控制信息登記到用戶管理表，在接著認(rèn)證階段的DHCP階段和IP傳送階段，根據(jù)上述用戶管理表來控制包傳送。到認(rèn)證階段為止，以PPPoE幀格式傳送包，在DHCP階段和IP傳送階段，以以太網(wǎng)幀格式傳送包。
文檔編號H04L12/56GK101079887SQ20071010503
公開日2007年11月28日 申請日期2007年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月22日
發(fā)明者高橋正, 宮田裕章, 橫山卓, 鐮田正典 申請人:日立通訊技術(shù)株式會社