提高用户上线速度的方法和宽带远程接入服务器接入设备.pdf

本发明公开了一种提高用户上线速度的方法和宽带远程接入服务器接入设备，该方法包括：BRAS接入设备预先通过模拟伪用户向DHCP服务器申请IP地址，形成IP地址池；接收真实用户发来的携带真实用户MAC地址的请求上线的动态主机配置协议DHCP发现报文；对真实用户进行身份认证；如果认证通过，则从IP地址池中选择一个未分配的IP地址分配给所述真实用户，将选择的IP地址设置为已分配状态，并记录所述真实用户MAC地址与分配给所述真实用户的IP地址的对应关系，将分配给所述真实用户的IP地址封装在DHCP-ACK报文中发送给所述真实用户，使所述真实用户上线。

1.  一种提高用户上线速度的方法，其特征在于，该方法包括：
宽带远程接入服务器BRAS接入设备预先通过模拟伪用户向动态主机配置协议DHCP服务器申请IP地址，形成IP地址池；
接收真实用户发来的携带所述真实用户MAC地址的请求上线的DHCP发现报文；
对所述真实用户进行身份认证；
如果认证通过，则从所述IP地址池中选择一个未分配的IP地址分配给所述真实用户，将选择的IP地址设置为已分配状态，并记录所述真实用户MAC地址与分配给所述真实用户的IP地址的对应关系，将分配给所述真实用户的IP地址封装在DHCP-ACK报文中发送给所述真实用户，使所述真实用户上线。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述BRAS接入设备预先通过模拟伪用户向DHCP服务器申请IP地址的方法为：
所述BRAS接入设备模拟伪用户的MAC地址，将所述伪用户的MAC地址携带于伪DHCP发现报文中广播给各DHCP服务器；
接收所述各DHCP服务器中的一个DHCP服务器根据接收到的所述伪DHCP发现报文返回的DHCP-OFFER报文；
发送DHCP请求报文给发送所述DHCP-OFFER报文的DHCP服务器，请求所述发送所述DHCP-OFFER报文的DHCP服务器为所述伪用户分配IP地址；
接收所述发送所述DHCP-OFFER报文的DHCP服务器返回的DHCP-ACK报文，所述DHCP-ACK报文携带分配给所述伪用户的IP地址信息；
解析所述DHCP-ACK报文，获取分配给所述伪用户的IP地址，保存解析得到的IP地址与所述伪用户的MAC地址的对应关系。

3.  根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述BRAS接入设备模拟伪用户的MAC地址的方法为：
所述BRAS接入设备从分配给自身的MAC地址段中预留预设数量的MAC地址形成预留MAC地址池，从所述预留MAC地址池中选择任一未占用的MAC 地址作为伪用户的MAC地址，并将选择的MAC地址标记为已占用。

4.  根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
所述BRAS接入设备解析出分配给所述伪用户的IP地址后，为所述IP地址设置租约定时器，所述租约定时器的时长小于所述IP地址的租约期限；
如果IP地址的租约定时器超时，所述BRAS接入设备向分配所述IP地址的DHCP服务器发送携带所述伪用户MAC地址的DHCP请求报文，请求IP地址续租，如果收到所述DHCP服务器返回的DHCP-ACK报文，则在所述IP地址的租约期满后重新设置租约定时器；如果收到所述DHCP服务器返回的DHCP-NAK报文，则在所述IP地址的租约期满后，删除所述IP地址与伪用户MAC地址的对应关系、所述IP地址与真实用户MAC地址的对应关系。

5.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述真实用户下线后，所述BRAS接入设备将所述IP地址池中分配给下线的真实用户的IP地址设置为未分配状态，并删除所述下线的真实用户MAC地址与分配给所述下线的真实用户的IP地址的对应关系。

6.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述BRAS接入设备根据所述IP地址池预设的未分配的IP地址数预先申请相同数量的IP地址，当所述IP地址池中未分配的IP地址数量小于预设的阈值时，所述BRAS接入设备继续模拟伪用户，并为模拟出的伪用户请求分配IP地址，直至所述IP地址池中的未分配的IP地址数达到预设值。

7.  一种宽带远程接入服务器BRAS接入设备，其特征在于，该设备包括：
IP地址申请模块，用于预先通过模拟伪用户向DHCP服务器申请IP地址，形成IP地址池；
处理模块，用于接收真实用户发来的携带所述真实用户MAC地址的请求上线的动态主机配置协议DHCP发现报文；还用于对所述真实用户进行身份认证，如果认证通过，则从所述IP地址池中选择一个未分配的IP地址分配给所述真实用户，将选择的IP地址设置为已分配状态，并记录所述真实用户MAC地址与分配给所述真实用户的IP地址的对应关系，将分配给所述真实用户的IP 地址封装在DHCP-ACK报文中发送给所述真实用户，使所述真实用户上线。

8.  根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述IP地址申请模块还包括发送子模块、接收子模块和解析子模块，
所述发送子模块用于，模拟伪用户的MAC地址，将所述伪用户的MAC地址携带于伪DHCP发现报文中广播给各DHCP服务器；
所述接收子模块用于，接收所述各DHCP服务器中的一个DHCP服务器根据接收到的所述伪DHCP发现报文返回的DHCP-OFFER报文；
所述发送子模块还用于，发送DHCP请求报文给发送所述DHCP-OFFER报文的DHCP服务器，请求所述发送所述DHCP-OFFER报文的DHCP服务器为所述伪用户分配IP地址；
所述接收子模块还用于，接收所述发送所述DHCP-OFFER报文的DHCP服务器返回的DHCP-ACK报文，所述DHCP-ACK报文携带分配给所述伪用户的IP地址信息；
所述解析子模块用于，解析所述DHCP-ACK报文，获取分配给所述伪用户的IP地址，保存解析得到的IP地址与所述伪用户的MAC地址的对应关系。

9.  根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述发送子模块进一步用于：
从分配给自身的MAC地址段中预留预设数量的MAC地址形成预留MAC地址池，从所述预留MAC地址池中选择任一未占用的MAC地址作为伪用户的MAC地址，并将选择的MAC地址标记为已占用。

10.  根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述解析子模块解析出分配给所述伪用户的IP地址后，所述处理模块进一步用于，为所述IP地址设置租约定时器，所述租约定时器的时长小于所述IP地址的租约期限；
如果IP地址的租约定时器超时，向分配所述IP地址的DHCP服务器发送携带所述伪用户MAC地址的DHCP请求报文，请求IP地址续租，如果收到所述DHCP服务器返回的DHCP-ACK报文，则在所述IP地址的租约期满后重新设置租约定时器；如果收到所述DHCP服务器返回的DHCP-NAK报文，则在所述IP地址的租约期满后，删除所述IP地址与伪用户MAC地址的对应关系、 所述IP地址与真实用户MAC地址的对应关系。

11.  根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述处理模块还用于，当所述真实用户下线后，将所述IP地址池中分配给下线的真实用户的IP地址设置为未分配状态，并删除所述下线的真实用户MAC地址与分配给所述下线的真实用户的IP地址的对应关系。

12.  根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述IP地址申请模块进一步用于，根据所述IP地址池预设的未分配的IP地址数预先申请相同数量的IP地址，当所述IP地址池中未分配的IP地址数量小于预设的阈值时，继续模拟伪用户，并为模拟出的伪用户请求分配IP地址，直至所述IP地址池中的未分配的IP地址数达到预设值。

提高用户上线速度的方法和宽带远程接入服务器接入设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别是涉及一种提高用户上线速度的方法和宽带远程接入服务器接入设备。
背景技术
宽带远程接入服务器(Broadband Remote Access Server，BRAS)系统具有灵活的接入方式、有效的地址管理功能、强大的用户管理功能，并能提供丰富灵活的业务及控制功能，用于实现宽带城域网解决方案。BRAS接入设备可以作为各类基于IP的接入用户的认证、计费网关，以及用户的业务控制网关。
用户上线时，需要先经过认证、授权、计费(Authentication、Authorization、Accounting，AAA)服务器认证，认证成功后再向动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP)服务器申请动态IP地址。当大量用户上线时，每个用户都重复同样的操作，会比较费时，导致用户上线慢。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种提高用户上线速度的方法和BRAS接入设备，有效解决了现有技术中大量用户上线依次申请动态IP地址导致的用户上线慢问题。
本发明提出的技术方案是：
一种提高用户上线速度的方法，该方法包括：
宽带远程接入服务器BRAS接入设备预先通过模拟伪用户向DHCP服务器申请IP地址，形成IP地址池；
接收真实用户发来的携带所述真实用户MAC地址的请求上线的动态主机配置协议DHCP发现报文；
对所述真实用户进行身份认证；
如果认证通过，则从所述IP地址池中选择一个未分配的IP地址分配给所述真实用户，将选择的IP地址设置为已分配状态，并记录所述真实用户MAC地址与分配给所述真实用户的IP地址的对应关系，将分配给所述真实用户的IP地址封装在DHCP-ACK报文中发送给所述真实用户，使所述真实用户上线。
一种宽带远程接入服务器BRAS接入设备，该设备包括：
IP地址申请模块，用于预先通过模拟伪用户向DHCP服务器申请IP地址，形成IP地址池；
接收模块，用于接收真实用户发来的携带所述真实用户MAC地址的请求上线的动态主机配置协议DHCP发现报文；
处理模块，用于对所述真实用户进行身份认证；如果认证通过，则从所述IP地址池中选择一个未分配的IP地址分配给所述真实用户，将选择的IP地址设置为已分配状态，并记录所述真实用户MAC地址与分配给所述真实用户的IP地址的对应关系，将分配给所述真实用户的IP地址封装在DHCP-ACK报文中发送给所述真实用户，使所述真实用户上线。
综上，本发明提出了一种提高用户上线速度的方法，该方法将BRAS接入设备为请求上线的真实用户申请IP地址的过程和对请求上线的真实用户进行身份认证的过程解耦，预先模拟伪用户，利用模拟出的伪用户向DHCP服务器请求分配IP地址，并将获取的IP地址保存在IP地址池中备用，当接收到真实用户请求上线的DHCP报文后，BRAS接入设备对其进行身份认证，如果认证通过，则直接从IP地址池中选择一个未分配的IP地址分配给该真实用户，使其成功上线，这样大大节省了用户上线的时间，提高了用户上线速度。
附图说明
图1为本发明技术方案的组网图；
图2为本发明技术方案的流程图；
图3为方法实施例的流程图；
图4为本发明实施例的BRAS接入设备结构图。
具体实施方式
现有技术中BRAS接入设备接收到真实用户的上线请求后，严格按照对其进行身份认证成功后才向DHCP服务器请求动态IP地址的执行步骤，当大量用户同时上线时，BRAS接入设备现有的这一处理方式会因为依次向DHCP服务器请求分配动态IP地址导致效率低下，使得真实用户上线速度变慢。
为解决上述技术问题，本发明提出一种提高用户上线速度的方法，本发明实施例的技术方案是：
图1为本发明技术方案应用的组网结构图，如图1所示，AAA服务器用于对请求上线用户的身份进行认证，DHCP服务器用于向请求上线的用户分配动态IP地址，BRAS接入设备为连接用户A与AAA服务器、DHCP服务器的中间桥梁。如图2所示，本发明一种提高用户上线速度的方法应用于BRAS接入设备上，BRAS接入设备执行以下步骤：
步骤201：BRAS接入设备预先通过模拟伪用户向DHCP服务器申请IP地址，形成IP地址池。
其中，伪用户为BRAS接入设备在没有接收到真实用户请求上线的DHCP发现报文时，主动模拟出的用户，即伪用户并非组网中真实存在的并且请求上线的用户。
步骤202：BRAS接入设备接收用户A发来的携带用户A的MAC地址的请求上线的DHCP发现报文。
步骤203：BRAS接入设备对用户A进行身份认证。
本步骤中，BRAS接入设备通过AAA服务器对用户A进行身份认证，具体流程与现有技术相同，在此不再赘述。
步骤204：如果认证通过，BRAS接入设备从IP地址池中选择一个未分配的IP地址分配给用户A，将选择的IP地址设置为已分配状态，并记录用户A的MAC地址与分配给用户A的IP地址的对应关系，将分配给用户A的IP地 址封装在DHCP-ACK报文中发送给用户A，使用户A上线
当用户A下线后，BRAS接入设备将IP地址池中分配给用户A的IP地址设置为未分配状态，并删除用户A的MAC地址与分配给用户A的IP地址的对应关系。
其中，BRAS接入设备预先通过模拟伪用户向DHCP服务器申请IP地址的方法为：
BRAS接入设备模拟伪用户的MAC地址，将伪用户的MAC地址携带于伪DHCP发现报文中广播给各DHCP服务器；
接收各DHCP服务器中的一个DHCP服务器根据接收到的伪DHCP发现报文返回的DHCP-OFFER报文；
发送DHCP请求报文给发送DHCP-OFFER报文的DHCP服务器，请求该发送DHCP-OFFER报文的DHCP服务器为伪用户分配IP地址；
接收上述发送DHCP-OFFER报文的DHCP服务器返回的DHCP-ACK报文，该DHCP-ACK报文携带分配给伪用户的IP地址信息；
解析DHCP-ACK报文，获取分配给伪用户的IP地址，保存解析得到的IP地址与伪用户的MAC地址的对应关系。
其中，组网中的DHCP服务器可以是以主备形式存在的DHCP服务器组，因此BRAS接入设备将伪DHCP发现报文广播给各DHCP服务器，但是仅有一台DHCP服务器作出回应、发送DHCP-OFFER报文给BRAS接入设备；当组网中仅存在一台DHCP服务器时，则该DHCP服务器接收到DHCP发现报文后回复DHCP-OFFER报文给BRAS接入设备。
优选地，BRAS接入设备模拟伪用户的MAC地址的方法为：
BRAS接入设备从分配给自身的MAC地址段中预留预设数量的MAC地址形成预留MAC地址池，从预留MAC地址池中选择任一未占用的MAC地址作为伪用户的MAC地址，并将选择的MAC地址标记为已占用。
更进一步地，IP地址池可以预设一个未分配的IP地址数量。初始时，BRAS接入设备根据预设的未分配的IP地址数预先申请相同数量的IP地址，随着真 实用户请求上线，BRAS为认证通过的真实用户从IP地址池中选择未分配的IP地址，并将分配出去的IP地址设置为已分配状态，当IP地址池中未分配的IP地址数量小于预设的阈值时，BRAS接入设备继续模拟伪用户，并为模拟出的伪用户请求分配IP地址，直至IP地址池中的未分配的IP地址数达到预设值。这样保证IP地址池中始终存在一定数量的未分配的IP地址，用以应对突然大量用户同时上线时的IP地址分配需求。
由于DHCP服务器为请求上线的用户分配的IP地址并非长期有效，而是有一定的租约期限，因此更进一步地，BRAS接入设备解析出分配给伪用户的IP地址后，还可以为该IP地址设置租约定时器，租约定时器的时长小于IP地址的租约期限；
如果IP地址的租约定时器超时，BRAS接入设备向分配该IP地址的DHCP服务器发送携带所述伪用户MAC地址的DHCP请求报文，请求IP地址续租，如果收到DHCP服务器返回的DHCP-ACK报文，则在该IP地址的租约期满后重新设置租约定时器；如果收到DHCP服务器返回的DHCP-NAK报文，则在该IP地址的租约期满后，删除该IP地址与伪用户MAC地址的对应关系、以及该IP地址与真实用户MAC地址的对应关系。
下面结合具体实施例对上述提高用户上线的方法进行详细说明。
基于以太网链路的IP(IP over Ethernet,IPoE)接入方式是一种常见的接入BRAS接入设备的方式，本实施例以IPoE用户上线为例对本发明技术方案进行详细说明。仍采用图1所示的组网图，图3为本实施例的流程图，如图3所示，包括以下步骤：
步骤301：BRAS接入设备接收用户A发送来的DHCP发现报文。
步骤302：BRAS接入设备在DHCP发现报文中插入Option82选项，根据该DHCP发现报文创建一个IPoE会话，并向AAA服务器发送认证请求报文。
本步骤中，BRAS接入设备向AAA服务器发送的认证请求报文携带了用户A的信息，如Client ID选项、用户A的MAC地址等。
步骤303：BRAS接入设备接收到AAA服务器返回的认证接受报文，该认证接受报文携带授权信息。
步骤304：BRAS接入设备根据认证接受报文获取用户A的认证和授权结果，更新用户A的IPoE会话为认证通过状态。
如果步骤303中AAA服务器返回的是认证拒绝报文，则本步骤中BRAS接入设备将用户A的IPoE会话更新为认证失败状态，即用户A上线失败。
步骤305：BRAS接入设备从自身的IP地址池中选择一个未分配的IP地址作为用户A的IP地址，并将该IP地址设置为已分配状态。
假设BRAS接入设备预先通过模拟伪用户的方式创建的IP地址池如表1所示，BRAS接入设备从未分配的IP地址中选择IP-2作为用户A的IP地址，此后将IP-2的状态设置为已分配。
表1