CN101218575A - 用于将点对点协议移植到接入网络协议的技术 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于使用任意网络协议在网络节点之间交换点对点(PPP)信息的技术，包括确定PPP净荷是否包括PPP控制数据。如果包括，则生成这样的外出协议帧，其中所述外出协议帧的净荷中有所述PPP控制数据，外出协议类型字段指示PPP控制数据。将所述外出协议帧发送到使用所述PPP控制数据的服务器。所述外出协议不同于PPP、以太网上的PPP(PPPoE)和异步传输模式(ATM)协议上的PPP(PPPoA)。外出协议可以是以太网或ATM适配层(AAL)或某些其他协议。这些技术在将以太网上的IP用于数据平面的同时允许PPP控制平面功能。

Description

用于将点对点协议移植到接入网络协议的技术
相关申请的交叉引用
根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求享受2004年11月29日递交的临时申请60/631318(律师卷号CIS001-011P)的优先权，其全部内容通过引用结合于此，如同在此被完整描述一样。
本申请还要求享受2005年1月26日递交的美国临时专利申请11/043636(律师卷号CIS001-011)的优先权。
技术领域
本发明涉及将用于接入广域网的客户端协议移植到任意协议，具体而言，将点对点协议PPP(例如以太网上的PPP(PPPoE)或异步传输模式上的PPP(PPPoA))移植到以太网上的因特网协议(IP)。
背景技术
通过外部通信链路连接的通用计算机系统的网络已经广为人知。这些网络通常包括辅助计算机系统之间的信息传递的一个或多个网络设备。网络节点是通过通信链路连接的网络设备或计算机系统。
信息根据很多公知的、新的或仍在开发中的协议中的一个或多个在网络节点之间交换。本文中的协议由定义了节点如何基于在通信链路上发送的信息彼此交互的一组规则组成。协议在每个节点内的不同操作层上有效，所述操作层从生成和接收各种类型的物理信号到选择用于传送那些信号的链路，到那些信号所指示的信息格式，到识别在计算机系统上执行的何种软件应用发送或接收该信息。开发系统互连(OSI)参考模型描述了用于在网络上交换信息的理论上不同的协议层。1999年9月出版的RadiaPerlman的题为Interconnections Second Edition一书中的1.1节更详细地总地描述了OSI参考模型，该书通过引用结合于此，如同在此被完整描述一样。
一般通过交换独立的数据分组来实现节点之间的通信。每个分组一般包括1]与特定协议相关联的头部信息，以及2]跟随在头部信息之后并包含可独立于该特定协议而被处理的信息的净荷信息。在一些协议中，分组包括3]跟随在净荷之后并指示净荷信息结束的尾部信息。头部包括诸如分组源、其目的地、净荷长度以及协议使用的其他特性等信息。通常，用于特定协议的净荷中的数据包括头部和用于与OSI参考模型的不同的较高层相关联的不同协议的头部和净荷。用于特定协议的头部一般指示其净荷中包含的下一协议类型。较高层协议被封装在较低层协议中。如开发系统互连(OSI)参考模型所定义的那样，穿过多个异类网络(例如因特网)的分组中包括的头部一般包括物理(层1)头部、数据链路(层2)头部、网间(层3)头部和传输(层4)头部。
一些协议延展了OSI参考模型的层。例如，以太局域网(LAN)协议包括层1和层2信息。国际电气电子工程师协会(IEEE)802.3协议(以太网协议的一种实现方式)包括层1信息和某些层2信息。
一个这种层2协议是局域网上的主机计算机和提供到广域网(例如因特网)的接入的网络节点之间的点对点协议(PPP)。包括PPP在内的一些协议在专门的控制分组中在两个或多个网络节点之间传递与协议有关的信息，所述分组被独立地传递，并且包括被协议本身使用的信息的净荷而不是被传递以供其他应用的数据的净荷。这些控制分组和利用控制分组的网络节点处的过程被称为处于不同于包括具有用于另一应用的净荷的数据分组的“数据平面”维度的另一维度，即“控制平面”。例如，用于认证用户的认证信息和被路由器用来根据数据分组的层3地址引导数据分组的层3地址指派信息被在PPP控制平面中在PPP控制消息中传递。
PPP提供用于在点对点链路上传输任意多协议数据分组(也称为帧、数据报和信元，这些概念在这里可被互换着使用)的标准方法。日期为1994年7月，编号为1661的因特网工程任务组(IETF)请求评论文档(RFC)定义了PPP，该文档的全部内容通过引用结合于此，如同在此被完整描述一样。下面引用的RFC 1661和其他RFC可在万维网域ietf.org处获得。PPP被广泛用于使用调制解调器和电话铜线环路基础设施将家庭用户连接到远程网络。PPP提供了用于通报线缆特性、网络协议参数和用户级认证的鲁棒控制平面。在大型服务提供商网络中，一般已经很好地确立了用户认证模型，包括但不限于用于向网络设备传递策略和跟踪计费信息的定制应用。
对于其中共享以太网上的多个主机经由一个或多个桥接调制解调器建立到多个目的地的PPP会话的应用，已经开发了以太网上的PPP(PPPoE)规范。当接入提供商希望区分经由同一调制解调器连接到远程网络的不同用户时，PPPoE希望与提供桥接以太网拓扑的宽带远程接入技术一起使用。PPP通过开启与不同用户的不同会话来提供这种区分。IETFRFC 2516中描述了PPPoE，该文档的全部内容通过引用结合于此，如同在此被完整描述一样。。
对于一些应用，桥接调制解调器所使用的数字订户线(DSL)协议被与异步传输模式(ATM)数据链路层协议相组合。在该上下文中，已经开发和广泛使用了ATM上的PPP(PPPoA)的规范。IETF RFC 2364中描述了用于PPP净荷中的IP数据分组的PPPoA，该文档的全部内容通过引用结合于此，如同在此被完整描述一样。
在网络服务提供商中存在这样一种趋势，即，将以太网和IP作为用户站点处的末端节点和向其寻求接入的远程网络上的末端节点之间的唯一的层2和层3协议。出现这种趋势的一个原因是人们希望使用接入网络设备中可用的基于IP的服务质量(QoS)能力。另一原因是降低复杂度，因为数据分组可以从网络基础设施的一个部分被发送到另一个部分，而无需在层2协议之间进行转换。另一原因是使用以太网上的IP将相比于多协议的混合体提高带宽利用率。
一种方法是取消PPP、PPPoE和PPPoA，并使用基于IP的功能来提供PPP功能。例如，有人建议使用国际电气电子工程师协会标准802.1x或用于认证的web入口方法，以及使用用于指派IP地址的动态主机配置协议(DHCP)。对这种方法的评价是，当所有的被封装数据分组都是IP时，PPP的多协议封装能力价值不大。
取消PPP有若干缺点。现有的基于IP的功能不能执行PPP执行的所有功能。这些协议中的一些将必须被扩展以执行失去的功能。例如，DHCP必须被扩展以执行用户认证和整合、配置例如最大接收单元(MRU)这样的链路级参数、包括连接“保活”机制，以及其他任务，以便包含PPP今天提供的所有功能。关于DHCP认证的现存RFC致力于认证DHCP消息本身以确保它们在传输中没有被改变，而不是认证用户并钩住例如BRAS处的RADIUS这样的认证、授权、记帐(AAA)服务器以进行这种操作。此外，RFC中描述的DHCP认证在今天的大多数实现方式中都是不可用的。此外，PPP提供用于检测会话何时活动并且可用的机制，从而IP地址的重分配或计费可在会话终止时发生。今天的DHCP不具有脱离租借超时的任何机制。如上所述，在大型服务提供商网络中，基于PPP的用户认证、计费机制、策略散发，已经一些其他功能一般都已经被很好地确立，将其替换为基于IP的功能的成本将是很高的。
在将远程接入移植到以太网基础设施上的IP时出现的问题的一个特定示例是关于DSL/ATM数据分组的。对于很多因特网服务提供商(ISP)而言，接入网络位于DSL接入模块(DSLAM)控制的DSL调制解调器库与宽带远程接入服务器(BRAS)主机之间。该接入网络通常基于ATM基础设施，并使用PPPoA来将远程用户连接到BRAS。如果该接入网络被转换为吉比特以太网基础设施，则PPPoA将不能工作，因为吉比特以太网不支持ATM协议数据分组(称为ATM信元)。
在解决该问题的另一方法中，PPPoA数据分组被转换为PPPoE数据分组，然后PPPoE数据分组在吉比特以太网接入网络上被发送。虽然在一些情况下是合适的，但是这种方法仍存在一些缺点。“变换后”的PPPoE会话与BRAS处的其他PPPoE会话看上去并不严格相同。例如，提交到DSL论坛的一个建议(DSLForum2004.343)对BRAS处的PPPoE信令要求除RFC 2516之外的约束。具体而言，除了其他改变之外，该建议还要求在PPPoE会话结束时发送PPP活动发现终止(PADT)消息，还要求用PADT响应未知的PPPoE源流量。
另一缺点是RFC 2516中定义的PPPoE对在以太网上运送的PPP帧强制应用1492字节的最大发送单元(MTU)。该限制源自于标准以太网最大MTU(1500)以及PPP和PPPoE头部为8字节这一事实。PPPoA一般允许全部1500字节，用户驻地处的PPPoA装备可能不允许MTU被减小。一些用户仍使用PPPoA的原因是更大的MTU大小。因此即使能够与PPPoA协商1492的MTU，其对于一些用户而言仍是不够的。
因此，本文写作时通行的PPPoA到PPPoE转换形式对于BRAS或用户驻地装备(CPE)而言都是不透明的。
即使PPPoA被成功地转换为PPPoE，在以太网接入网络上使用PPPoE仍是有缺点的。以太网接入网络上的很多网络设备都是智能的，它们能够基于以太网数据分组的以太网净荷中的IP数据报来过滤和优化数据分组的交换。如果以太网净荷中的第一协议不是IP而是其他协议(例如PPPoE)，那么这些设备将被扰乱。
从上面的描述可以看出，很明显需要将PPP、PPPoE和PPPoA功能移植到以太网基础设施上的IP而没有现有技术方法的缺点的技术。具体而言，需要允许以太网数据分组(这里也称为以太网帧)在不干涉PPP头部的情况下传输IP数据的技术。
本节中描述的方法可以被使用，但是它们并不一定是已经被设计或使用了的方法。因此，除非在本文中另外指明，否则本节中描述的方法不应仅仅因为这些方法出现在背景技术一节中就被认为是本申请的权利要求的现有技术。
附图说明
附图中通过示例而非限制的方式说明本发明，其中相似的标号指代相似的元素，其中：
图1A是根据实施例示出远程接入网络的框图；
图1B是示出在网络上传递的数据的分组的框图；
图1C是示出在网络上传递的数据的PPPoE分组的框图；
图1D是示出在DSL网络上传递的数据的PPPoA分组的框图；
图2A是根据实施例示出运送PPP控制数据的以太网帧的框图；
图2B是根据实施例示出运送来自PPP净荷的IP数据报的以太网帧的框图；
图2C是根据实施例示出运送PPP控制数据的ATM适配层(AAL)数据分组的框图；
图2D是根据实施例示出运送来自PPP净荷的IP数据报的AAL数据分组的框图；
图3A是根据实施例在较高级别上示出用于在PPP客户端处分离PPP流量的方法的流程图；
图3B是根据实施例在较高级别上示出用于在PPP客户端处接收PPP分离数据分组的方法的流程图；
图4A是根据实施例在较高级别上示出用于在接入网络的接入模块处接收PPP分离数据分组的方法的流程图；
图4B是根据实施例在较高级别上示出用于在IP网络的宽带远程接入服务器(BRAS)处接收PPP分离数据分组的方法的流程图；
图5A是根据实施例在较高级别上示出用于在客户驻地装备(CPE)处分离PPP流量的方法的流程图；
图5B是根据实施例在较高级别上示出用于在CPE处接收PPP分离数据分组的方法的流程图；
图6A是根据实施例在较高级别上示出用于在接入网络接入模块处分离PPP流量的方法的流程图；
图6B是根据实施例在较高级别上示出用于在例如DSLAM这样的接入模块处接收PPP分离数据分组的方法的流程图；
图7是根据实施例在较高级别上示出用于当在例如DSLAM这样的接入模块处分离PPP流量时在BRAS处结束PPP会话的方法的流程图；
图8是示出被配置为可以实现本发明实施例的中间网络节点的计算机系统的框图。
具体实施方式
下面描述用于将PPP功能移植到任意协议(例如以太网或ATM)的方法、装置和系统。在下面的描述中，为了说明目的列举了很多具体细节，以便提供对本发明的透彻理解。但是本领域的技术人员应当清楚，可以在没有这些具体细节的情况下实现本发明。此外，公知的结构和设备以框图形式示出，以免不必要地模糊本发明。
1.0功能概述
在这里描述的各种实施例中，提供了在对数据平面利用不同协议的情况下允许PPP控制平面功能的技术。例如，PPP数据平面数据通过第一类型的以太网分组(例如广为使用的以太网上的IP分组)被发送，而PPP控制平面数据通过新型以太网分组被发送，其中新型指示PPP控制平面数据(这里简称为PPP控制数据)。
在第一组实施例中，使用任意网络协议在网络节点之间交换点对点协议(PPP)信息的方法包括确定点对点协议(PPP)的净荷是否包括PPP控制数据。如果确定PPP净荷包括PPP控制数据，则生成这样的外出协议帧，其中外出协议帧的净荷中有PPP控制数据，并且外出协议类型字段包括指示PPP控制数据的数据。外出协议帧被发送到使用PPP控制数据的服务器。外出协议不同于PPP、以太网上的PPP(PPPoE)或异步传输模式(ATM)上的PPP(PPPoA)协议。
在第一组实施例中的一些中，外出协议是以太网。在一些实施例中，外出协议是ATM适配层(AAL)。
在第一组实施例中的一些中，如果确定PPP净荷不包括PPP控制数据，则生成这样的外出协议帧，其中外出协议净荷中有PPP净荷，并且外出协议净荷中没有PPP头部。通过网络发送外出协议帧。在这些实施例中的一些中，PPP净荷是IP数据分组。
在第一组实施例中的一些中，使用PPP控制数据的服务器使用PPP控制数据来进行如下操作中的至少一种：认证特定用户、提供与特定用户的特定链路、提供网络层协议以便使用特定链路，以及建立与特定用户的会话。
在第一组实施例中的一些中，在封装在进入数据链路协议数据分组中的PPP数据分组中接收PPP净荷，所述进入数据链路协议数据分组例如来自PPP客户端或用户驻地装备(CPE)。
在这些实施例中的一些中，该方法包括生成PPP连接标识号和被用作为以太网源标识的唯一号(例如媒体访问控制(MAC)地址或虚拟局域网(VLAN)标签)之间的映射。生成外出协议帧包括生成这样的外出以太网帧，其具有在外出以太网帧的以太网头部的以太网源标识字段中指示唯一号的数据。
在这些实施例中的一些中，接收这样的进入以太网帧，其具有在进入以太网帧的以太网头部的以太网目的地标识字段中指示唯一号的数据。基于映射确定与该唯一号相关联的PPP连接标识号。部分基于PPP连接标识号生成外出数据链路协议数据分组。基于PPP连接标识号将外出数据链路协议数据分组发送到目的地。
在这些实施例中的一些中，从使用PPP控制数据的服务器接收路由选择数据。路由选择数据指示不包括PPP控制数据的PPP净荷是否应被导向服务器。如果确定PPP净荷不包括PPP控制数据，则生成这样的外出协议帧，其中外出协议净荷中有PPP净荷，并且外出协议净荷中没有PPP头部。基于路由选择数据确定PPP净荷是否应被导向服务器。如果确定PPP净荷应被导向服务器，则外出协议帧被发送到服务器。
在第二组实施例中，一种方法包括接收使用不同于点对点(PPP)、以太网上的PPP(PPPoE)或异步传输模式(ATM)上的PPP(PPPoA)协议的进入协议的进入帧。确定进入帧中的进入协议类型字段是否包括指示PPP控制数据的数据。如果包括，则进入帧的进入协议净荷中的PPP控制数据被用于以下操作中的至少一种：认证特定用户、提供与特定用户的特定链路、提供网络层协议以便使用特定链路，以及测试链路性能和建立与特定用户的会话。
在第三组实施例中，宽带远程接入服务器处的方法管理与特定的媒体访问控制(MAC)相关联的持续会话。确定从接收具有特定MAC地址的数据分组开始经过的时间是否超过阈值时间。如果超过，则在封装在具有指示特定MAC地址的以太网目的地字段的数据分组中的数据链路协议净荷中发送点对点协议(PPP)控制数据。PPP控制数据指示对回响(echo)的请求。确定在特定时间间隔内是否接收到了在以太网源字段中具有特定MAC地址的数据分组。如果没有收到，则终止与特定MAC地址相关联的会话。
在其他组实施例中，apparati和计算机可读介质执行上述方法的步骤。
在下面的描述中，主要在将PPP数据平面移植到以太网上的IP和将PPP控制平面移植到具有新以太网类型的以太网这一上下文中描述实施例，但是本发明并不限于这样的上下文。在一些实施例中，PPP数据平面可以被移植到不同于以太网上的IP的协议，PPP控制平面可以被移植到不同于以太网的协议。
2.0网络概述
图1A是根据实施例示出了远程接入网络100的框图。计算机网络是用于在节点(例如计算机)之间传输数据的互连子网(例如子网110a、110b、110c、110d，此后总称为子网110)在地理上分散的集合。局域网(LAN)110a是这种子网的一个示例。网络的拓扑由末端节点(例如末端节点120a、120b、120c、120d，此后总称为末端节点120)的布置限定，所述末端节点一般通过一个或多个中间网络节点(例如辅助在不同子网上的末端节点120之间路由数据的路由器或交换机)彼此通信。这里使用的末端节点120是被配置为在网络上发起或端接通信的节点。相反，中间网络节点辅助末端节点之间的数据传递。图1A所示的中间网络节点包括用户驻地装备(CPE)150a、150b、接入末端152a、152b，以及宽带远程接入服务器(BRAS)节点154。
图1A示出了远程接入一般会涉及的四个子网110。每个子网110可以包括零个或多个中间网络节点。IP网络110d是远程站点102处的用户的远程接入目标。
为了接入IP网络110d，LAN 110a连接到充当建立在电话线基础设施上的网络110b的网桥的CPE 150a。在所示实施例中，LAN 110a使用以太网基础设施。虽然远程站点102包括以太网LAN 110a和两个末端节点120a、120b，但是在其他实施例中，一个或多个末端节点120被连接到更多或更少或不同的LAN 110，例如使用异步传输模式(ATM)基础设施的一个或多个LAN。在一些情形下，CPE是使用低带宽遗留电话系统上的声信号的电话调制解调器。在所示实施例中，CPE 150a是用于在电话线网络110b上建立高带宽DSL连接的数字订户线(DSL)调制解调器。
在所示实施例中，子网110b是在电话线基础设施上建立的网络。在其他实施例中，子网110b由具有对远程站点有广泛可用性的另一网络代替，所述另一网络例如是在同轴铜缆或光缆上建立的网络或无线网络。在这些实施例中，CPE 150a是用于在子网110b上建立高带宽线缆或光或无线连接的线缆或光调制解调器或无线网络接口卡。在所示实施例中，用于在子网110b上通信的协议是封装在DSL中的ATM(ATM/DSL)。
来自CPE 150a、150b的在子网110b上的通信端接于接入模块152a。虽然两个CPE 150a、150b被示为连接到子网110b，但是在其他实施例中更多或更少的CPE被连接到子网110b。在所示实施例中，接入模块152是DSL接入模块(DSLAM)。在其他实施例中，接入模块152a是用于低带宽调制解调器库或线缆或光接入模块的控制器。
因特网服务提供商(ISP)通常维护几个接入模块152a、152b，和用于通过宽带远程接入服务器(BRAS)节点154连接到IP网络110d的接入网络110c。在很多当前实施例中，接入网络110c基于ATM基础设施，并且基本通信协议是ATM。
图1B是示出了在网络(例如网络100)上传送的一般性数据分组130的框图。每个分组一般包括一个或多个数据净荷(例如净荷138、148)，每个净荷分别被至少一个网络头部封装(例如头部132、142)。例如，通过在净荷前附加头部(有时称为前缀头部)，并且有时通过在净荷后附加尾部(或尾)来封装净荷。根据网络通信协议来格式化每个头部132、142；根据第一协议格式化头部132，根据第二协议格式化头部142。用于第二协议的头部142被包括在第一协议的净荷138中。这里使用的用于特定协议的头部及其净荷构成用于该协议的数据分组，其也可以被称为用于该协议的信元、帧、数据报或消息。在一些出版物中，通过使用上述用于不同协议的不同术语来简便地区分用于不同协议的数据分组，例如将其称为以太网帧和IP数据报，但是这里将可互换地使用这些术语。
用于协议的头部一般包括标识头部所属的协议和净荷中的下一协议(如果有下一协议的话)的类型字段。例如，用于第一协议的头部132包括类型字段136。用于协议的头部通常包括用于净荷中信息的目的地地址或源地址，或二者都包括。例如，用于第一协议的头部132包括地址字段134，其中用于第一协议的源和接收者地址位于分组130中。如上所述，被发送的数据分组的网络头部包括至少一个物理链路(层1)头部、一个数据链路(层2)头部，并且可能还包括网间(层3)头部和传输(层4)头部。
物理(层1)头部定义了用于正确捕获以太网帧的电、机械和过程机制，但是它不被媒体访问控制器捕获。层1头部可以包括DSL或ATM或以太网层1头部，或者某种组合。
数据链路头部提供了用于在特定物理链路(即通信介质)(例如点对点链路、以太网层2链路、无线链路、光链路等)上发送分组的信息。中间网络节点一般包含具有多个不同节点的多个物理链路。因此，数据链路头部可以指定由物理链路连接的一对“源”和“目的地”网络接口。网络接口包含用于将网络节点耦合到一个或多个物理链路的机械、电和信令电路以及逻辑。网络接口通常与因硬件而异的地址(例如媒体访问控制(MAC)地址)相关联。因此，数据链路头部中的源和目的地网络接口一般被表示为源和目的地MAC地址。数据链路头部还可以存储用于管理物理链路上的数据发送的流控制、帧同步和检错信息。下面更详细地描述PPP协议和头部。
网间头部提供定义计算机网络中的源和目的地地址的信息。注意，路径可以延展到多个物理链路。网间头部可以根据因特网协议(IP)被格式化，该头部规定了逻辑路径的端点处的源和目的地节点的IP地址。因此，分组可以沿其逻辑路径从一个节点“跳”到另一节点，直到它到达被指派给存储在分组的网间头部中的目的地IP地址的末端节点。在每一跳之后，如果有必要，分组的数据链路头部中的源和目的地MAC地址都可以被更新。但是，在分组在网络中从一个链路被传输到另一个链路时，源和目的地IP地址一般保持不变。
传输头部提供用于确保分组被可靠地从源节点发送到目的地节点的信息。除了其他内容以外，传输头部一般还包括分别标识在源和目的地末端节点中执行的特定软件应用的源和目的地端口号。更具体而言，被指派给源端口号的软件应用在源节点中生成分组。然后，分组被转发到目的地节点并被导向被指派给目的地端口号的软件应用。传输头部还可以包括检错信息(例如校验和)和其他数据流控制信息。例如，在面向连接的传输协议(例如传输控制协议(TCP))中，传输头部可以存储指示分组在被发送的分组流中的相对位置的定序信息。
如上面在背景技术一节中所述，PPP是在IETF RFC 1661中规定的数据链路层协议。PPP包括三个主要成份：1]用于封装多协议数据报的方法；2]用于建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议(LCP)；以及3]用于建立和配置不同的网络层协议的网络控制协议(NCP)族。链路将保持被配置用于通信，直到明显的LCP或NCP分组关闭链路，或直到某些外部事件发生(例如不活动定时器期满或网络管理员干涉)。PPP数据分组包括指示PPP净荷(例如IP数据报或PPP控制平面数据)中的协议的PPP头部、PPP净荷和PPP尾部。
在远程接入网络(比如图1A所示的网络100)的上下文中，PPP控制平面被用来建立作为从远程站点102处的末端节点(例如末端节点120a)到目标网络上的远程接入服务器(例如IP网络110d上的BRAS节点154)的一系列点对点链路的持续通信信道。用于建立和拆除该持续信道的过程是本领域公知的，并且在RFC 1661中有所描述。然后，该信道被用于传输PPP数据平面净荷(例如IP数据报)到远程接入服务器，该远程接入服务器提前PPP数据平面净荷并将该净荷在目标网络上发送。
根据IETF RFC 2516中描述的PPPoE在以太网上发送PPP数据分组。图1C是示出具有PPPoE数据分组的以太网帧的框图。以太网帧160包括以太网头部162和尾部169。尾部169包括以太网尾部和其他尾部。以太网头部162包括保存指示具有PPPoE的净荷的数据的类型字段。以太网净荷包括PPPoE头部166和PPP净荷168以及PPP尾部。在所示实施例中，PPP头部163被包括在PPPoE头部166中，PPP尾部被包括在尾部169中。因此，PPP净荷168是PPP数据平面数据或PPP控制平面数据。PPPoE头部中的代码字段指示在发现新PPP会话或使用已有会话时是否涉及该数据分组。PPP会话(如果有的话)由PPPoE头部166中的会话ID字段中的数据指示。PPP数据分组的长度(包括PPP头部163)由PPPoE头部中的长度字段中的数据指示。
根据IETF RFC 2364中描述的PPPoA在ATM上发送PPP数据分组。ATM信元具有固定的很小的大小——53个八位组(一个八位组是8个二进制数)，其中有5个八位组的ATM头部和48个八位组的ATM净荷。允许在ATM上发送较大数据分组的协议是ATM适配层(AAL)(例如AAL5)，其在发送节点处将大协议数据分组分段以便使用多个ATM信元进行发送，并在接收节点处重组大协议数据分组。AAL尾部与最后一个ATM信元的末尾对齐，并且包括保存指示AAL帧的程度的数据的长度字段。PPPoA利用AAL5。图1D是示出了在多个ATM/DSL分组中在DSL网络(例如子网110b)上发送的数据的PPPoA分组的框图。图1D示出了第一ATM信元中的DSL头部172、ATM头部174、AAL5帧175的开始部分，以及最后一个ATM信元中的AAL5帧的末尾。
AAL帧的开始部分包括PPPoA头部176和PPP净荷168的开头。AAL帧的末尾包括PPP净荷168的末尾和尾部179，其中包括任意填充，以便与最后一个ATM信元的末尾对齐。在所示实施例中，PPP头部173被包括在PPPoA头部176中，PPP尾部被包括在尾部179中。因此，PPP净荷168是PPP数据平面数据或PPP控制平面数据。在使用ATM虚拟连接(VC)的实施例中，PPPoA头部176只包括PPP头部173。在使用ATM逻辑链路控制(LLC)的实施例中，PPPoA头部176包括多个其他字段，包括保存指示PPP的数据的网络层协议标识(NLPID)字段。
3.0分离PPP流量
如背景技术一节所述，存在将接入网络110c或电话线网络110b或LAN 110a或某种组合移植到以太网或以太网上的IP的趋势。这种移植的一个优点是在远程站点102处生成的消息可以被传播到IP网络110d，而无需或只需很少的努力来转换或重打包各种协议的分组。
如背景技术一节所述，如果子网之一(例如接入网络110c)被变为以太网，而上游子网(例如电话线网络110b)仍使用ATM，则会出现问题，因为ATM不能在以太网基础设施上被使用。因此不能在以太网子网上使用PPPoA。由于背景技术中给出的原因，不希望将PPPoA转换为PPPoE。
即使PPPoE能够有效地发送PPPoA数据分组，取消PPPoE层并把IP直接放在以太网上也是有好处的。如上面在背景技术一节中所述，以太网上的IP的一个优点是网络基础设施中(例如接入网络110c或LAN 110a或子网110b)的启用IP的网络设备可以利用以太网净荷中的IP头部来提高网络性能。例如，启用IP的网络设备可以基于数据流进行更好的路由选择判决、可以过滤冗余或恶意流量，还可以实现通过IP策略公布的IP服务质量规定。
但是，如背景技术一节中所述，还希望继续使用PPP控制平面数据来建立、测试、维护和拆除持续连接并且认证该连接的用户。
根据本发明的各种实施例，一个或多个网络设备适用于分离PPP流量。PPP控制平面数据作为一种数据链路净荷被发送，PPP数据平面数据作为不同类型的数据链路净荷被发送。
在一些所示出的实施例中，PPP数据平面消息被转换成以太网上的IP，PPP控制平面消息被转换成新型以太网帧。作为以太网帧被发送的PPP控制平面数据仍被用于建立、测试、认证、维护和拆除远程站点102除处的末端节点和BRAS节点154，但是数据平面作为没有PPPoE头部166的以太网上的简单IP而被发送。
图2A是根据实施例示出了运送来自PPP净荷的PPP控制数据的以太网帧260a的框图。以太网帧260a包括以太网头部262a和尾部269。以太网头部262a中的类型字段263a包括指示PPP控制数据被包含在以太网净荷中的数据。预期到定义一个新以太网类型，其表明PPP控制数据在以太网净荷中被运送。与图1C所示的PPPoE不同，在以太网头部262a之后没有完整的PPPoE头部。例如，在以太网帧260a中没有会话ID字段。以太网净荷包括PPP控制数据268a。
图2B是根据实施例示出了运送来自PPP净荷的IP数据报的以太网帧260b的框图。以太网帧260b包括以太网头部262b和尾部269。以太网头部262b中的类型字段263b包括指示IP数据报被包含在以太网净荷中的数据。以太网净荷包括IP数据报268b。与图1C所示的PPPoE不同，在以太网头部262a之后没有PPPoE头部。此外，IP数据报直接跟在以太网头部262b之后，因此IP智能网络节点可以利用该IP头部。
如本领域中公知的那样，以太网帧可以使用ATM适配层在ATM基础设施上被发送；因此以太网帧260a、260b可以在ATM基础设施上被发送，包括在ATM/DSL分组中的封装。
在一些所示实施例中，PPP数据层消息被转换成ATM上的IP，PPP控制层消息被转换成新型ATM帧，而不是使用以太网帧。图2C是根据实施例示出了运送PPP控制数据的ATM适配层(AAL)逻辑链路控制(LLC)数据分组的框图。AAL帧270a包括AAL LLC头部272a和尾部279。头部272a中的类型字段273a包括指示PPP控制数据被包含在AAL净荷中的数据。预期到定义一个新AAL LLC净荷类型，其表明PPP控制数据在AAL LLC净荷中被运送。与图1D所示的PPPoA不同，在AALLLC头部272a中没有完整的PPPoA 176。例如，在AAL LLC头部272a中没有协议标识符字段。AAL LLC净荷包括PPP控制数据178a。在一些实施例中，AAL LLC头部272a中也没有PPP头部173。
图2D是根据实施例示出了运送来自PPP净荷的IP数据报的AALLLC数据分组的框图。AAL帧270b包括AAL LLC头部272b和尾部279。头部272b中的类型字段273b包括指示IP数据报被包含在AAL LLC净荷中的数据。净荷包括IP数据报278b。与图1D所示的PPPoA不同，AAL LLC帧中没有PPP头部173。
下面描述本发明的三个实施例。在所示出的第一个实施例中，PPP流量被远程站点102处的末端节点(例如末端节点120a)中的PPP客户端过程分离。在所示出的第二个实施例中，PPP流量被在远程站点102处的CPE(例如CPE 150a)上运行的PPP代理过程分离。在所示出的第三个实施例中，PPP流量在接入模块(例如DSLAM 152a)上运行的PPP代理过程处被分离。在每个实施例中，在BRAS节点154上运行的BRAS过程都利用在新以太网或ATM帧的净荷中被发送的PPP控制数据。为了说明的方便，在下文中假设LAN 110a使用ATM基础设施，电话线网络110b使用DSL上的ATM，接入网络110c使用以太网基础设施。
在所有三个实施例中，针对PPP的更有用的功能(例如用于用户认证和网络参数协商的功能)来维护PPP，而将数据平面从PPPoE或PPPoA移开，并直接移到用于IP流量的以太网。通过保持PPP控制平面不变，网络服务提供商可以将它们的数据平面移植到“IP-only(仅针对IP)”，并且保持PPP控制平面对于其非IP接入及其用户认证属性而言的不确定性，或者独立移植PPP控制平面。考虑到在针对不同认证方法进行重新训练和改进认证、授权、记帐(AAA)服务器方面的潜在操作成本以及其他成本，这种作法对于一些网络服务提供商来说是很有吸引力的。
3.1在PPP客户端处分离PPP流量
图3A根据实施例在较高级别上示出用于在PPP客户端处分离PPP流量的方法300的流程图。虽然为了说明的方便，图3A和后续流程图以特定顺序示出各个步骤，但是在其他实施例中，一个或多个步骤以不同的顺序或在时间上重叠的顺序被执行，或者被省略，或者在某些组合中被改变。
方法300涉及修改PPP或PPPoE或PPPoA客户端软件。在步骤302，在PPP客户端处准备PPP净荷。例如，PPP活动发现开始(PADI)消息被生成，以启动建立与BRAS的持续连接以便传递IP数据报的过程，或者口令认证协议(PPA)消息被生成，以请求对PPP客户端处的用户的认证。这样的消息事先已经在PPP头部中包括了十六进制代码c021或c023。在另一示例中，IP数据报被准备，以便在“SID1”一项指定的会话标识所标识的现存持续连接上被发送。这样的消息事先已经在PPP头部中包括了十六进制代码8021。
在步骤310中，确定PPP净荷包括控制数据还是IP数据报。如果PPP净荷包括控制数据，则控制进行到步骤320。如果PPP净荷包括IP数据报，则控制进行到步骤350。
在步骤320中，利用在类型字段263a中指示PPP控制数据的数据和以太网净荷中的PPP控制数据来生成类似于图2A中的帧260a的以太网帧。在另一实施例中，在步骤320期间，利用在类型字段273a中指示PPP控制数据的数据和AAL5 LLC净荷中的PPP控制数据来生成类似于图2C所示的帧270a的AAL5 LLC帧。
在步骤330，利用PPP控制数据在步骤320生成的帧被发送到CPE以便转发到BRAS。初始PPP控制帧被广播(即在MAC目的地地址字段中运送广播代码)，以便被所有BRAS接收。后续PPP控制帧利用MAC目的地地址字段中的特定BRAS的MAC地址被单播。在所示出的实施例中，如本领域公知的那样，类似于帧270a的以太网帧根据用于以太网帧的AAL协议在ATM上被发送。在LAN 110a是以太网的实施例中，以太网帧是LAN 110a的固有协议。在AAL5 LLC在步骤320期间被产生的实施例中，AAL5LLC帧是ATM网络110a的固有协议。众所周知，根据PPP，在与BRAS协商PPP会话之前，以太网帧中的目的地地址是广播地址。在与BRAS协商会话之后，目的地地址是BRAS的单播地址，例如接收来自PPP客户端的广播的BRAS网络接口的MAC地址。在任一情形下，CPE 150a都充当在子网110b上从LAN 110a转发帧的网桥。
如果在步骤310确定PPP净荷包括IP数据报，则控制进行到步骤350。在步骤350，利用在类型字段263a中指示IP数据报的数据和以太网净荷中的IP数据报生成类似于图2B中的帧260b的以太网帧。在另一实施例中，在步骤350期间，利用在类型字段273a中指示IP数据报的数据和AAL5 LLC净荷中的IP数据报生成类似于图2D中的帧270b的AAL5LLC帧。
在步骤360，利用IP数据报在步骤350生成的帧被发送到CPE，并基于目的地MAC地址被通过网桥发送到接入模块。在接入模块处，在一些实施例中，帧基于其MAC目的地地址被通过网桥发送。在一些实施例中，帧基于其IP数据报被路由，如下面参考接入模块152a更详细地描述的那样。在所示出的实施例中，如上面步骤330所述，类似于帧270b的以太网帧在ATM或以太网LAN上被发送。在步骤350期间产生AAL5LLC帧的实施例中，AAL5 LLC帧在ATM网络上被发送。IP数据报仅在与BRAS协商会话之后才被生成，因此目的地地址是BRAS的单播地址。
图3B是根据实施例在较高级别上示出用于在PPP客户端处接收PPP分离数据分组的方法370的流程图。在步骤372，在LAN上接收以太网帧。例如，在CPE处从子网110b接收的以太网帧被CPE通过网桥发送到LAN 110a。在另一实施例中，在步骤372在LAN上接收ATM帧。
在步骤374，PPP客户端确定以太网类型字段指示PPP控制数据还是IP数据报。如果以太网类型字段指示IP数据报，则控制进行到步骤390。在另一实施例中，在步骤374期间，PPP客户端确定AAL LLC类型字段指示PPP控制数据还是IP数据报。
在步骤380，从以太网帧提取PPP控制数据。例如，从接收帧提取对PPP活动发现开始(PADI)消息的响应，即PPP活动发现响应(PADR)消息，或者响应于PPA请求从接收帧提取口令认证协议(PPA)响应消息。在另一实施例中，在步骤380期间从AAL LLC帧提取PPP控制数据。
在步骤382，基于从接收帧提取的PPP控制数据执行PPP控制平面功能。上面引用的IETF RFC PPP(RFC 1661)中描述了对PPP控制数据的响应。
在步骤390，从以太网帧提取IP数据报。例如，从接收帧提取对IP请求的服务器响应。在另一实施例中，在步骤390期间从AAL LLC帧提取IP数据报。
在步骤392，末端节点(例如末端节点120a)使用IP数据报。
图4A是根据实施例在较高级别上示出用于在接入网络110c的接入模块152a、152b处接收PPP分离流量的方法400的流程图。在所示示例中，在DSLAM接入模块152a处接收作为封装在在子网110b上发送的AAL/DSL数据分组中的以太网帧的来自PPP客户端的分离PPP流量。在其他实施例中，在子网110b上使用另一种接入模块或封装或某种组合。例如，在一些实施例中，在子网110b上和在DSLAM处使用DSL上的以太网。在一些实施例中，如下面所详述的那样，分离PPP流量源自于CPE150a而不是远程站点102处的末端节点(例如末端节点120a)中的PPP客户端。
在步骤410，从BRAS接收指示接入模块应如何路由包括IP数据报的数据分组的路由选择信息。例如，如果来自末端节点120a的IP数据报将接收会话敏感处理，则路由选择信息指示来自该末端节点的数据报将被路由到BRAS节点154，无论IP目的地字段中的IP地址是什么。在一些实施例中，步骤410包括接收来自其他网络节点的路由选择信息。在一些实施例中，步骤410被省略。
在步骤420，接收以太网帧。例如，接收封装在ATM/DSL中的诸如图2A和2B所示的帧260a、260b的以太网帧。在另一实施例中，接收诸如图2C和2D所示的帧270a、270b的ATM帧而不是以太网帧。
在步骤430，确定是否基于封装后的IP数据报路由以太网帧。基于接入模块的配置方式进行该确定，即直接进行确定或通过来自网络管理员的路由选择策略的传播进行确定。如果要基于封装后的IP数据报路由以太网帧，则控制进行到步骤432。否则控制进行到步骤440。
在步骤440，接入模块通过基于以太网目的地地址转发以太网帧来充当以太网网桥。在使用ATM帧而非以太网帧的另一实施例中，如果接入网络110c是ATM网络，则接入模块通过基于ATM虚拟电路或逻辑链路控制(LLC)目的地地址转发ATM帧，在步骤440期间充当ATM网桥。在所示示例中，接入网络110c是以太网网络。在该实施例中，利用在没有封装后的以太网帧的情况下通过子网110b到达的ATM帧以及以太网接入网络110c，接入模块将ATM帧转换为以太网帧并在接入网络110c上发送以太网帧。任何方法都可被用来在不封装以太网的情形下将ATM帧转换为以太网帧。
在步骤432，确定帧是否包括IP数据报。例如，确定以太网类型字段是否保存指示IP数据报的数据。如果不保存，则控制返回步骤440以充当以太网网桥。否则控制进行到步骤450。在另一实施例中，确定ATM帧是否保存指示IP数据报的数据。如果不保存，则接入模块充当ATM网桥或将ATM帧转换为以太网帧，如上面步骤440所述。
在步骤450，基于IP数据报的IP头部和路由选择信息(如果有的话)来处理IP数据报。例如，基于源IP地址、目的地IP地址或路由选择信息或某种组合过滤出或路由某些IP源或目的地地址。如果源IP地址基于在步骤410接收的路由选择信息与BRAS相关联，则IP数据报被转发到BRAS。
图4B是根据实施例在较高级别上示出用于在IP网络的宽带远程接入服务器(BRAS)处接收PPP分离流量的方法460的流程图。在所示示例中，来自远程站点102处的末端节点中的PPP客户端的分离PPP流量在BRAS节点154处被接收。在一些实施例中，如下所详述的那样，分离PPP流量源自于CPE 150a而非PPP客户端。
在步骤462接收到以太网帧，因为接入网络110c是以太网网络。例如，BRAS 154接收分别诸如图2A和图2B所示的帧260a、260b的以太网帧。
在步骤464，确定以太网类型字段的内容指示净荷中是PPP控制数据还是净荷中是IP数据报。如果以太网类型指示PPP控制数据，则流进行到步骤470。如果以太网类型指示IP数据报，则流进行到步骤490。
在步骤470，从以太网帧260a提取PPP控制数据268a。在步骤472，基于PPP控制数据执行PPP控制功能。PPP控制平面功能是本领域公知的，并且在上面引用的PPP RFC(RFC 1661)中有所描述。在一个示例中，提取PPP活动发现开始(PADI)消息，并且BRAS发送提供配置数据(例如会话标识符(例如记为“SID2”))的响应。在另一示例中，提取口令认证协议(PPA)消息，并且BRAS联系IP网络110d的节点(例如末端节点120d)上的认证、授权、记帐(AAA)服务器(例如RADIUS)。与RADIUS联系以便确定所包含的口令和用户ID是否被允许建立会话，如本领域公知的那样。
在步骤474，BRAS根据PPP RFC中描述的响应生成和发送具有PPP控制数据的诸如帧260a这样的以太网帧。在一些实施例中不需要响应，步骤474被省略。
在步骤476，路由选择信息被发送到与所接收的PPP控制数据相关联的接入模块，例如DSLAM 152a。例如，如果与特定客户端的会话的配置涉及BRAS的专门功能，则BRAS将发送路由选择信息到DSLAM，指示具有与该客户端的特定IP地址相同的源IP地址的IP数据报隐蔽路由到该BRAS。BRAS已经解释了具有PPP控制数据的以太网帧。该路由选择信息在步骤410被DSLAM接收并在步骤450被使用，如上所述。在一些实施例中，不希望基于IP源地址到BRAS的专门路由，步骤476被省略。
在步骤490，从以太网帧260b提取IP数据报268b。在步骤492，IP数据报中的源IP地址被与活动会话相关联。在一些实施例中，以太网头部中的源MAC地址被与活动会话相关联。在步骤494，对从该IP源地址发送到IP网络110d上的末端节点的流量提供会话注意特征。
3.2在用户驻地装备处分离PPP流量
图5A是根据实施例在较高级别上示出用于在客户驻地装备(CPE)处分离PPP流量的方法500的流程图。在该实施例中，PPP客户端按照传统工作，CPE在通过电话线子网110b发送PPP流量之前分离PPP流量。该实施例涉及向智能CPE添加特征。最简单的DSL CPE取得PPPoE流量并将其通过网桥在ATM(RFC 1483)上向上发送到DSLAM。CPE中的新软件将从被从PPP客户端软件向上游发送到电话线网络110b的PPPoE流提取IP分组，并将它们通过以太网上的ATM或IP(依赖于底层接入网络申办和配置)作为AAL5 IP分组直接通过网桥发送(它们在某些实施例中又在AAL5上被通过网桥发送)。从接入网络向下游发送的分组将作为非PPP封装的IP到达，并且被封装到PPPoE数据分组中以便被发送到PPP客户端。该方法不需要对PPP客户端软件进行任何修改，但却涉及CPE内的专门处理。对于个人计算机PPP客户端软件模型而言，BRAS将通过源IP地址识别会话。在一些实施例中，BRAS还允许传统的PPP流量以获得向后兼容性。
在步骤502，CPE 150a接收来自LAN 110a的PPP数据分组。例如，CPE 150a接收发送类似于图1D所示的AAL5净荷175的AAL5净荷的一系列ATM信元。这些ATM信元是ATM网络固有的，并且不包含DSL头部172或DSL尾部。AAL5净荷包括PPPoA 176头部和PPP净荷168。
在步骤510，确定PPP净荷168包括控制数据还是IP数据报。例如，PPPoA头部176中的PPP头部173被用于确定PPP净荷168的协议。如果确定PPP净荷保存PPP控制数据，则流进行到步骤520。如果确定PPP净荷保存IP数据报，则流进行到步骤550。
在步骤520，在一些实施例中，CPE利用在类型字段263a中指示PPP控制数据的数据和以太网净荷中的PPP控制数据生成类似于图2A中的帧260a的以太网帧。在一些实施例中，在步骤520期间，利用在类型字段273a中指示PPP控制数据的数据和AAL5 LLC净荷中的PPP控制数据生成类似于图2C中的帧270a的AAL5 LLC帧。
在步骤530，以太网或ATM帧(例如利用PPP控制数据在步骤320生成的帧)被发送到接入模块，例如DSLAM 152a。在所示实施例中，类似于帧270a的以太网帧被根据用于以太网帧的AAL协议封装在ATM中，ATM信元被封装在DSL中以便被发送到DSLAM。在DSLAM 152a处，根据情况，如上面参考图4A所述的方法400那样转发帧。
如果在步骤510确定PPP净荷保存IP数据报，则流进行到步骤550。在步骤550中，在一些实施例中，利用在类型字段263a中指示IP数据报的数据和以太网净荷中的IP数据报本身生成类似于图2B中的帧260b的以太网帧。在一些实施例中，在步骤550期间，利用在类型字段273a中指示IP数据报的数据和AAL5 LLC净荷中的IP数据报本身生成类似于图2D中的帧270b的AAL5 LLC帧。然后控制进行到步骤530，以便如上所述地将帧在电话线网络110b上发送到DSLAM。
图5B是根据实施例在较高级别上示出用于在CPE处接收PPP分离流量的方法570的流程图。
在步骤572，在一些实施例中，CPE通过电话线网络110b从DSLAM接收封装在ATM/DSL中的类似于260a、260b的以太网帧。在一些实施例中，CPE通过电话线网络110b从DSLAM接收封装在DSL中的类似于270a、270b的AAL5 LLC帧。
在步骤574，CPE生成PPP数据分组，将以太网或AAL5帧净荷移到PPP净荷。CPE基于接收帧中的类型字段(例如263a、263b、273a或273b)在PPP头部中指定净荷协议类型。
在步骤576，PPP数据分组被发送到LAN 110a上以便被合适的末端节点(例如末端节点120a)接收。在所示实施例中，LAN 110a是ATM网络；PPP数据分组作为PPPoA帧(如在上图1D中DSL头部172所见)被发送，而没有进行DSL封装。在一些实施例中，LAN 110a是以太网网络，PPP数据分组作为PPPoE帧(如图1C中的帧160)被发送。
末端节点(例如末端节点120a)上的PPP客户端接收PPP数据分组并如PPP RFC(RFC 1661)中规定的那样进行响应。
3.3在接入模块处分离PPP流量
图6A是根据实施例在较高级别上示出用于在接入网络接入模块处分离PPP流量的的方法600的流程图。要被分离的PPP流量以传统方式从远程站点102处的PPP客户端到达DSLAM 132a。
在步骤601，如参考图4A的步骤410所述，DSLAM接收路由选择信息。路由选择信息是从BRAS接收的，其指示接入模块应如何路由包括IP数据报的数据分组。
在步骤602，DSLAM接收PPP数据分组。例如，DSLAM 152a在特定的ATM虚拟电路上接收作为通过一系列图1D所示的ATM/DSL数据分组发送的AAL5净荷的PPPoA数据分组。
在步骤610，在所示实施例中，DSLAM为每个唯一的虚拟电路生成唯一虚拟MAC(vMAC)地址。在一些实施例中，，在ATM/DSL上或直接在DSL上传输PPPoE，DSLAM为每个唯一的PPPoE会话ID生成一个vMAC地址。DSLAM在映射中将每个vMAC与其相应的虚拟电路(VC)或会话ID以及远程站点处的末端节点的实际AMC或IP地址相关联。DSLAM处的每个vMAC变为对网络(包括BRAS)的用于从PPP客户端到达DSLAM的PPPoA或PPPoE会话的标识符。在其他实施例中，使用用于标识资源的不同以太网概念来代替MAC地址。例如，以太网头部可被扩展以包括用于虚拟局域网(VLAN)标签的字段。因此，在一些实施例中，针对每个唯一的会话ID或VC生成唯一的虚拟VLAN标签(vVLAN)，映射将vVLAN与会话ID或VC相关联。
对于PPPoA，DSLAM中简单的VC到vMAC映射就够用了。不需要参与PPP或PPPoE状态机。从这个意义上说，PPP流量的分离和vMAC到VC的映射提供了对PPPoA的遗留支持，而不必将PPPoA转换成PPPoE并忍受该过程的缺点，如在背景技术一节中所述。
对于PPPoE会话，DSLAM用PPP活动发现(PAD)消息对客户端作出响应。最终，只有PPP控制分组离开DSLAM并被发送到BRAS，其中以太网类型指示PPP控制数据。
在步骤612，确定PPP净荷包括PPP控制数据还是IP数据报。如果确定PPP净荷包括PPP控制数据，则流进行到步骤620。如果确定PPP净荷包括IP数据报，则流进行到步骤640。
在步骤620，确定封装在PPPoE中的PPP数据分组是否涉及PPP活动发现。如果涉及，则控制进行到步骤622以便如PPP RFC(RFC 1661)所规定的那样对PAD消息作出响应。在该交换期间，确定PPP会话ID，DSLAM将会话ID与vMAC相关联。为了避免冲突，在BRAS处，指派最近未被使用的vMAC值。
如果在步骤620确定PPP数据分组不涉及PPPoE中的PPP活动发现，则控制进行到步骤630。在步骤630，利用作为源地址的vMAC、在以太网类型字段中指示PPP控制数据的数据和以太网净荷中的PPP控制数据生成以太网帧，该以太网帧类似于图2A所示的以太网帧260a。
在步骤632，在步骤630生成的以太网帧在110c上被发送到BRAS。BRAS根据上面参考图4B描述的方法460作出响应。与PPPoE发现分组相似，DSLAM可以发送第一PPP分组(LCP配置请求)作为广播。
在PPP认证和PPP IP控制协议(IPCP)协商之后，末端节点被配置以用于IP通信，客户端和BRAS就绪于发送IP数据。客户端和BRAS都具有IP地址。去往和来自客户端以及DSLAM的流量使用所示实施例中的PPPoA和一些其他实施例中的PPPoE和以前一样被发送。但是，DSLAM和BRAS之间的IP流量根据情况在以太网上(在以太网类型字段中标准地指示IP数据报)并使用在以太网源或目的地地址字段中为每个PPP会话定义的vMAC被直接发送。
因此，如果在步骤612确定PPP净荷包括IP数据报，则流进行到步骤640。在步骤640，利用作为源地址的vMAC、在以太网类型字段中指示IP数据报的数据和以太网净荷中的IP数据报生成以太网帧，该以太网帧类似于图2Bs所示的以太网帧260b。
在步骤642，确定帧是否要基于其IP地址而被处理(例如过滤或路由)。在所示实施例中，该确定操作是基于网络策略的一种配置选择而不是运行时的判定操作。如果帧不基于IP数据报被处理，则控制进行到步骤644。在步骤644，帧根据其以太网头部中的MAC地址被通过网桥发送。如果帧基于IP数据报被处理，则控制进行到步骤648。在步骤648，以太网帧根据IP协议和在步骤601接收的路由选择信息被路由。因此，来自被BRAS识别为利用会话注意特征的源IP地址的IP数据报可通过BRAS被路由。
图6B是根据实施例在较高级别上示出用于在例如DSLAM这样的接入模块处接收PPP分离流量的方法650的流程图。
在步骤652，DSLAM 152a通过接入网络110c接收类似于260a、260b的以太网帧。在步骤654，DSLAM从目的地MAC地址提取vMAC值，并将vMAC与PPPoE会话ID或PPPoA VC值相关联。
在步骤660，DSLAM生成PPP数据分组，将以太网帧净荷移到PPP净荷。DSLAM基于接收帧(例如263a、263b、273a或273b)中的类型字段，在PPP头部中指定净荷协议类型。在所示实施例中，在步骤652，使用DSLAM和远程站点102处的末端节点(例如末端节点120a)之间的ATM基础设施，从PPP数据分组构建PPPoA数据分组，并将其在与提取出的vMAC相关联的VC上发送。CPE 150a充当到远程站点102处的末端节点(例如末端节点120a)的ATM网桥。
在其他实施例中，使用DSLAM和远程站点102处的末端节点(例如120a)之间的以太网基础设施，从PPP数据分组构建PPPoE数据分组。在步骤652，PPPoE中的会话ID字段被填充以与vMAC相关联的会话ID值，以太网头部中的目的地地址字段被填充以也与vMAC相关联的实际MAC地址。
在步骤662，PPP数据分组被发送到CPE以便被传递到远程站点102处的末端节点上的PPP客户端。在所示实施例中，使用ATM基础设施，在步骤660中被构建的PPPoA数据分组在与在步骤652提取出的vMAC相关联的VC上被发送。CPE 150a充当到远程站点102处的末端节点(例如末端节点120a)的ATM网桥。在使用以太网基础设施的另一实施例中，类似于图1C中的以太网帧160的所生成PPPoE分组在子网110b上被发送。CPE充当到远程站点102处的末端节点(例如末端节点120a)的网桥。
末端节点(例如末端节点120a)上的PPP客户端接收PPP数据分组并如PPP RFC(RFC 1661)中规定的那样作出响应。
可以通过BRAS和DSLAM在网络上发送的主动提供的地址解析协议(ARP)消息来使得网络注意到vMAC到IP地址的映射。ARP是用于将IP地址映射到MAC地址的本领域公知的因特网协议，其在IETF RFC 826中被定义，该RFC 826的全部内容通过引用结合于此，彷佛在此完全公开一样。在一些实施例中(依赖于被提供的服务)，DSLAM直接从DSLAM路由分组。
在一些实施例中，利用在BRAS之外连接接入网络110c和目标IP网络110d的多条路径，接入网络110c和目标IP网络110d合并。在其中BRAS提供需要关于被认证用户、PPP会话、DSLAM vMAC和BRAS上的策略之间的映射的知识的专门服务的实施例中，来自订购该专门服务的远程站点的末端节点的流量优选地被路由通过BRAS。这些专门服务的示例包括虚拟防火墙和对多协议标签交换(MPLS)虚拟专用网(VPN)的接入，等等。在其他实施例中，来自远程站点处的末端节点的流量可简单地从DSLAM被路由。使用标准ARP和IP路由选择的技术可被用来确保流量流经BRAS(如果希望的话)。
在BRAS处，被DSLAM分离出的PPP控制流量总是可以通过会话vMAC被识别。用于给定会话的IP数据流量可以通过会话vMAC被识别，也可以通过创建“IP会话”用于源IP地址来识别。通过未知的vMAC源地址到达的PPP控制分组指示新PPP会话的到达。以正常方式协商PPP，使用用于每个会话的vMAC直接通过因特网向DSLAM和BRAS的MAC地址发送PPP控制数据。
这些方法的一个优点在于，通过直接在以太网上发送所有数据分组，保留了用于PPPoA客户端的1500字节MTU。在技术上可以是1500字节的PPP控制协议流量被限制为1498字节。实际上，PPP控制协议流量不会到达1500字节，除非它被填充(并且该填充可被忽略)。
除非被PPP提供，否则BRAS不能接收到会话已经在DSLAM处断掉(例如如果线被切断或被取走)的活动通知。在一些实施例中，BRAS被配置为如果有一段时间没从给定的MAC地址(例如DSLAM生成的vMAC地址)接收到流量则发送LCP回声。如果LCP回声超时，则对该MAC的接入被清除。为了避免冲突，在重新提供之后，DSLAM不会立即重新使用用于给定VC的vMAC。
图7是根据实施例在较高级别上示出用于当在例如DSLAM这样的接入模块处分离PPP流量时在BRAS处结束PPP会话的方法的流程图。
在步骤710，确定从接收来自给定MAC(例如vMAC)的最近消息经过的时间。在步骤712，确定经过的时间是否超过阈值，例如10分钟。如果没有，则控制返回步骤710。如果确定从来自给定vMAC的最近消息开始经过的时间超过阈值，则控制进行到步骤720。
在步骤720，PPP控制数据在以太网分组中被发送到与vMAC相关联的DSLAM，以便请求回声。在步骤722，确定是否在某个时间窗内在BRAS处接收到回声。如果接收到了，则会话仍是活动的。因此在步骤724，经过的时间被重置为0，控制返回步骤710以便确定经过的时间。
如果确定在某个时间窗内未在BRAS处接收到回声，则会话被假定为结束，控制进行到步骤730。在步骤730，vMAC和相关联的会话被终止，为它们保留的网络资源被释放。
在接入模块(例如DSLAM)而不是PPP客户端或1c处分离PPP流量有几点好处。在接入模块处可以更迅速、更廉价和更可靠地进行改变，因为接入模块比CPE和PPP客户端少。此外，接入模块在ISP的直接控制之下，而PPP客户端和CPE很远而且在远程用户的控制之下。例如，对远程PPP客户端主机和CPE的处置可能不会被报告给ISP。此外，与远程CPE和PPP客户端的通信不受ISP控制，而是依赖于远程用户的判断，因此很难确保所有的CPE和PPP客户端都已被检查和修改。
4.0实现机制——硬件概述
图8是示出了可实现本发明实施例的计算机系统800的框图。使用在网络节点(例如路由器设备)上运行的一个或多个计算机程序实现优选实施例。因此，在该实施例中，计算机系统800是网络节点。
计算机系统800包括例如总线810这样的通信机制，用于在计算机系统800的其他内部和外部组件之间传递信息。信息被表示为可测量现象的的物理信号，一般是电压，但是在其他实施例中包括诸如磁、电磁、压力、化学、分子原子和量子交互等现象。例如，南北磁极或0和非0电压代表二进制数字(位)的两个状态(0，1)。二进制数字序列构成用于表示数字或字符代码的数字数据。总线810包括很多并行信息导线，从而信息在耦合到总线810的设备之间被很快地传递。用于处理信息的一个或多个处理器802被耦合到总线810。处理802执行对信息的一组操作。这组操作包括从总线810取得信息和把信息放在总线810上。这组操作一般包括比较两个或多个信息单元、改变信息单元的位置，以及例如通过加法或乘法来组合两个或多个信息单元。要由处理器802执行的操作序列构成计算机指令。
计算机系统800还包括耦合到总线810的存储器804。存储器804(例如随机访问存储器(RAM)或其他动态存储设备)存储包括计算机指令的信息。动态存储器允许存储在其中的信息被计算机系统800改变。RAM允许被存储在称为存储器地址的位置处的信息单元独立于相邻位置处的信息被存储和取得。存储器804也被处理器802用来在执行计算机指令期间存储临时值。计算机系统800还包括耦合到总线810以便存储不能被计算机系统800改变的静态信息(包括指令)的只读存储器(ROM)806或其他静态存储设备。非易失性(持久)存储设备808也耦合到总线810，非易失性存储设备808例如是磁盘或光盘，用于存储即使计算机系统800被关闭或掉电时也能保留的信息(包括指令)。
术语计算机可读介质在这里用来指参与向处理器802提供信息(包括用于执行的指令)的任何介质。这种介质可以采用多种形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质例如包括光或磁盘，例如存储设备808。易失性介质例如包括动态存储器804。传输介质例如包括同轴电缆、铜线、光纤线缆，以及不利用线或线缆就能穿过空间的波，例如声波和电磁波，包括无线电、光和红外波。通过传输介质发送的信号在这里被称为载波。
计算机可读介质的常见形式例如包括软盘、柔性盘、硬盘、磁带或任何其他磁介质、压缩盘ROM(CD-ROM)、数字视频盘(DVD)或任何其他光介质、打孔卡、纸带，或具有孔图案的任何其他物理介质、RAM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、FLASH-EPROM，或任何其他存储器芯片或存储器盒、载波，或计算机可从其读取的任何其他介质。
信息(包括指令)被从外部终端812(例如具有包含由人类用户操作的字母数字键或传感器的键盘的终端)提供给总线810以供处理器使用。传感器检测其周围的条件并将这些检测结果转换为与计算机系统800中用于表示信息的信息兼容的信号。耦合到总线810的终端812的其他外部组件(主要用于与人类交互)包括用于呈现图像的显示设备(例如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)或等离子屏幕)和用于控制在显示器上呈现的小光标凸现的位置并发出与在终端812的显示器上呈现的图形元素相关联的命令的点选设备(例如鼠标或跟踪球或光标方向键)。在一些实施例中，终端812被忽略。
计算机系统800还包括耦合到总线810的通信接口870的一个或多个实例。通信接口870提供到利用其自己的处理器进行操作的多个外部设备(例如打印机、扫描仪、外部盘以及终端812)的双向通信耦合。在计算机系统800上运行的固件或软件提供通信接口或基于字符的命令行，从而外部命令可以被提供到计算机系统。例如，通信接口870可以是并行端口或串行端口例如RS-232或RS-422接口，或者是个人计算机上的通用串行总线(USB)端口。在一些实施例中，通信接口870是综合业务数字网(ISDN)卡或数字订户线(DSL)卡或提供到相应类型的电话线的信息通信连接的电话调制解调器。在一些实施例中，通信接口870是将总线810上的信号转换为用于通过同轴电缆的通信连接的信号或用于通过光纤线缆的通信连接的光信号的线缆调制解调器。在另一示例中，通信接口870可以是用于提供到兼容LAN(例如以太网)的数据通信连接的局域网(LAN)卡。也可以实现无线链路。对于无线链路，通信接口870发送和接收电、声或电磁信号，包括携带信息流(例如数字数据)的红外和光信号。这些信号是载波的示例。
在所示实施例中，专用硬件(例如专用集成电路(IC)810)被耦合到总线810。专用硬件被配置为执行处理器802不能足够快地执行以用于特殊目的的操作。专用IC的示例包括用于生成图像以供显式的图形加速器卡、用于对通过网络发送的消息加密和解密的密码板、话音识别，以及到专用外部设备(例如重复执行以硬件实现更有效率的某种复杂操作序列的机器人臂和医疗扫描装备)的接口。
在所示计算机被用作为路由器时，计算机系统800包括交换系统830作为用于交换网络上的流的信息的专用硬件。交换系统830一般包括多个通信接口，例如通信接口870，以便耦合到多个其他设备。一般地，每个耦合都是耦合到连接到网络(例如所示实施例中的本地网络880，多个具有它们自己的处理器的外部设备连接到本地网络880)中或附接到网络的另一设备的网络链路832。在一些实施例中，输入接口和/或输入接口被连接到一个或多个外部网络元件之一。虽然在所示实施例的网络链路832中包括三个网络链路832a、832b、832c，但是在其他实施例中，更多或更少的链路被连接到交换系统830。网络链路832一般提供通过一个或多个网络到使用或处理信息的其他设备的信息通信。例如，网络832b可以提供通过本地网络880到主机计算机882或到由因特网访问提供商(ISP)操作的装备884的连接。ISP装备884又通过多个网络的公共全球分组交换通信网络(现在一般称为因特网890)提供数据通信服务。连接到因特网的称为服务器892的计算机响应于通过因特网接收到的信息提供服务。例如，服务器892提供路由选择信息以供交换系统830使用。
交换系统830包括被配置为执行与网络880的元件之间的信息传递(包括传递沿一条网络链路例如832a接收的作为同一或不同网络链路例如832c上的输出的信息)相关联的交换功能的逻辑和电路。交换系统830根据预定协议和公知传统将到达输入接口的信息流量交换到输出接口。在一些实施例中，交换系统830包括它自己的处理器和存储器，以便以软件方式执行某些交换功能。在一些实施例中，交换系统830依靠处理器802、存储器804、ROM 806、存储装置808或某种组合来以软件方式执行一个或多个交换功能。例如，交换系统830与实现特定协议的处理器804一起可以确定到达链路832a上的输入接口的数据分组的目的地并使用链路832c上的输出接口将它发送到正确的目的地。目的地可以包括主机882、服务器892、连接到本地网络880或因特网890的其他终端设备，或本地网络880或因特网890中的其他路由选择和交换设备。
本发明涉及使用计算机系统800来实现这里描述的技术。根据本发明的一个实施例，计算机系统800响应于执行存储器804中包含的一个或多个指令的一个或多个序列来执行这些技术。这些指令也称为软件和程序代码，并且可以从例如存储设备808这样的另一计算机可读介质被读入存储器804。执行存储器804中包含的指令序列使得处理器802执行这里描述的方法步骤。在替代实施例中，例如专用集成电路820和交换系统830中的电路这样的硬件可被用来取代软件或结合软件实现本发明。因此，本发明的实施例并不限于硬件和软件的任何特定组合。
运送去往和来自计算机系统800的信息的通过例如接口870这样的通信接口在网络链路832和其他网络上发送的信号是载波的示例性形式。计算机系统800可以通过网络链路832和例如接口870这样的通信接口通过网络880、890等发送和接收信息，包括程序代码。在使用因特网890的示例中，服务器892经由交换系统830中的通信接口，通过因特网890、ISP装备884、本地网络880和网络链路832b发送被发送自计算机800的消息请求的特定应用的程序代码。接收到的代码可以在接收时被处理器802和交换系统830执行，并且/或者可以被存储在存储设备808或其他非易失性存储装置中以便以后被执行。以此方式，计算机系统800可以获得载波形式的应用程序代码。
各种形式的计算机可读介质都可被用于运送一个或多个指令序列和/或数据到处理器802以供执行。例如，指令和数据最初可以被承载在远程计算机(例如主机882)的磁盘上。远程计算机将指令和数据载入其动态存储器并使用调制解调器将指令和数据通过电话线发送。计算机系统800的调制解调器接收电话线上的指令和数据并使用红外发送器将指令和数据转换为红外信号(充当网络链路832b的载波)。充当交换系统830中的通信接口的红外检测器接收在红外信号中运送的指令和数据并将表示指令和数据的信号放在总线810上。总线810将信息运送到存储器804，处理器802从总线804取得并使用与指令被一起发送的一些数据执行指令。在存储器804中接收的指令和数据在被处理器802或交换系统830执行之前或之后可被有选择地存储在存储设备808中。
5.0扩展和替代
在上述说明中，参考具体实施例描述了本发明。但是很明显，在不脱离本发明更广的精神和范围的情况下可以作出很多修改和改变。因此，说明书和附图应被理解为说明性而非限制性的。

Claims (67)

1.一种用于使用任意网络协议在网络节点之间交换点对点协议(PPP)信息的方法，包括：
确定点对点协议(PPP)的净荷是否包括PPP控制数据；
如果确定所述PPP净荷包括PPP控制数据，则执行以下步骤：
生成这样的外出协议帧，其中所述外出协议帧的净荷中有所述PPP控制数据，外出协议类型字段包括指示PPP控制数据的数据；以及
将所述外出协议帧发送到使用所述PPP控制数据的服务器，
其中所述外出协议不同于PPP、以太网上的PPP(PPPoE)和异步传输模式(ATM)协议上的PPP(PPPoA)。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述外出协议是以太网。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述外出协议是ATM适配层(AAL)。
4.如权利要求1所述的方法，还包括如果确定所述PPP净荷不包括PPP控制数据，则执行以下步骤：
生成这样的外出协议帧，其中所述外出协议净荷中有所述PPP净荷，所述外出协议净荷中没有PPP头部；以及
通过网络发送所述外出协议帧。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述PPP净荷是IP数据分组。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述使用所述PPP控制数据的服务器是宽带远程接入服务器(BRAS)。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述使用所述PPP控制数据的服务器使用所述PPP控制数据进行以下操作中的至少一个：认证特定用户、提供到所述特定用户的特定链路、提供网络层协议以使用所述特定链路、测试链路性能和建立与所述特定用户的会话。
8.如权利要求1所述的方法，还包括接收封装在进入数据链路协议数据分组中的PPP数据分组中的PPP净荷的步骤。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述进入数据链路协议数据分组是以太网帧。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述进入数据链路协议数据分组是ATM适配层(AAL)帧。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述进入数据链路协议数据分组被封装在一个或多个数字订户线(DSL)数据分组中。
12.如权利要求8所述的方法，其中从局域网上的主机在用户驻地装备处接收所述进入数据链路协议数据分组。
13.如权利要求11所述的方法，其中通过DSL链路从用户驻地装备在数字订户线接入模块(DSLAM)处接收所述DSL数据分组。
14.如权利要求1所述的方法，还包括在PPP客户端过程中生成所述PPP净荷的步骤。
15.如权利要求8所述的方法，其中：
所述方法还包括生成用于所述PPP协议的PPP连接标识号和被用作以太网源标识的唯一号之间的映射的步骤；并且
所述生成所述外出协议帧的步骤还包括生成这样的外出以太网帧，其具有在所述外出以太网帧的以太网头部中的以太网源标识字段中指示所述唯一号的数据。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述PPP连接标识号是用在PPPoE头部中的会话标识号。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述PPP连接标识号是被ATM适配层(AAL)帧使用的虚拟电路标识号。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述以太网源标识字段是媒体访问控制(MAC)地址字段，所述唯一号是虚拟MAC地址。
19.如权利要求15所述的方法，其中所述以太网源标识字段是虚拟局域网(VLAN)标签字段，所述唯一号是虚拟VLAN标签。
20.如权利要求15所述的方法，还包括：
接收这样的进入以太网帧，其具有在所述进入以太网帧的以太网头部中的以太网目的地标识字段中指示所述唯一号的数据；
基于所述映射确定与所述唯一号相关联的所述PPP连接标识号；
部分基于所述PPP连接标识号生成PPP头部；
生成包括所述PPP头部的外出数据链路协议数据分组；以及
基于所述PPP连接标识号发送所述外出数据链路协议数据分组到目的地。
21.如权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：
从所述使用所述PPP控制数据的服务器接收指示不包括PPP控制数据的PPP净荷是否应被导向所述服务器的路由选择数据；以及
如果确定所述PPP净荷不包括PPP控制数据，则执行以下步骤：
生成这样的外出协议帧，其中所述外出协议净荷中有所述PPP净荷，所述外出协议净荷中没有PPP头部；
基于所述路由选择数据确定所述PPP净荷是否应被导向所述服务器；以及
如果确定所述PPP净荷应被导向所述服务器，则发送所述外出协议帧到所述服务器。
22.一种承载用于使用任意网络协议在网络节点之间交换点对点协议(PPP)信息的一个或多个指令序列的计算机可读介质，其中一个或多个处理器执行所述一个或多个指令序列使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：
确定点对点协议(PPP)的净荷是否包括PPP控制数据；
如果确定所述PPP净荷包括PPP控制数据，则执行以下步骤：
生成这样的外出协议帧，其中所述外出协议帧的净荷中有所述PPP控制数据，外出协议类型字段包括指示PPP控制数据的数据；以及
将所述外出协议帧发送到使用所述PPP控制数据的服务器，
其中所述外出协议不同于PPP、以太网上的PPP(PPPoE)和异步传输模式(ATM)协议上的PPP(PPPoA)。
23.如权利要求22所述的计算机可读介质，其中执行所述一个或多个指令序列还使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：如果确定所述PPP净荷不包括PPP控制数据，则：
生成这样的外出协议帧，其中所述外出协议净荷中有所述PPP净荷，所述外出协议净荷中没有PPP头部；以及
通过网络发送所述外出协议帧。
24.如权利要求22所述的计算机可读介质，其中执行所述一个或多个指令序列还使得所述一个或多个处理器执行接收封装在进入数据链路协议数据分组中的PPP数据分组中的PPP净荷的步骤。
25.如权利要求24所述的计算机可读介质，其中：
执行所述一个或多个指令序列还使得所述一个或多个处理器执行生成所述PPP协议的头部中的PPP连接标识号和被用作为以太网源标识的唯一号之间的映射的步骤；并且
所述生成所述外出协议帧的步骤还包括生成这样的外出以太网帧，其具有在所述外出以太网帧的以太网头部中的以太网源标识字段中指示所述唯一号的数据。
26.如权利要求25所述的计算机可读介质，其中执行所述一个或多个指令序列还使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：
接收这样的进入以太网帧，其具有在所述进入以太网帧的以太网头部中的以太网目的地标识字段中指示所述唯一号的数据；
基于所述映射确定与所述唯一号相关联的所述PPP连接标识号；
部分基于所述PPP连接标识号生成PPP头部；
生成包括所述PPP头部的外出数据链路协议数据分组；以及
基于所述PPP连接标识号发送所述外出数据链路协议数据分组到目的地。
27.如权利要求24所述的计算机可读介质，其中执行所述一个或多个指令序列还使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：
从所述使用所述PPP控制数据的服务器接收指示不包括PPP控制数据的PPP净荷是否应被导向所述服务器的路由选择数据；以及
如果确定所述PPP净荷不包括PPP控制数据，则执行以下步骤：
生成这样的外出协议帧，其中所述外出协议净荷中有所述PPP净荷，所述外出协议净荷中没有PPP头部；
基于所述路由选择数据确定所述PPP净荷是否应被导向所述服务器；以及
如果确定所述PPP净荷应被导向所述服务器，则发送所述外出协议帧到所述服务器。
28.一种用于使用任意网络协议在网络节点之间交换点对点协议(PPP)信息的装置，包括：
用于确定点对点协议(PPP)的净荷是否包括PPP控制数据的装置；
用于如果确定所述PPP净荷包括PPP控制数据则生成这样的外出协议帧的装置，其中所述外出协议帧的净荷中有所述PPP控制数据，外出协议类型字段包括指示PPP控制数据的数据；以及
用于将所述外出协议帧发送到使用所述PPP控制数据的服务器的装置，
其中所述外出协议不同于PPP、以太网上的PPP(PPPoE)和异步传输模式(ATM)上的PPP(PPPoA)。
29.一种用于使用任意网络协议在网络节点之间交换点对点协议(PPP)信息的装置，包括：
耦合到网络以便与之传输一个或多个分组流的网络接口；
一个或多个处理器；以及
一个或多个被存储的指令序列，当所述指令序列被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：
确定点对点协议(PPP)的净荷是否包括PPP控制数据；
如果确定所述PPP净荷包括PPP控制数据，则执行以下步骤：
生成这样的外出协议帧，其中所述外出协议帧的净荷中有所述PPP控制数据，外出协议类型字段包括指示PPP控制数据的数据；以及
将所述外出协议帧发送到使用所述PPP控制数据的服务器，
其中所述外出协议不同于PPP、以太网上的PPP(PPPoE)和异步传输模式(ATM)协议上的PPP(PPPoA)协议。
30.如权利要求29所述的装置，其中所述外出协议是以太网。
31.如权利要求29所述的装置，其中所述外出协议是ATM适配层(AAL)。
32.如权利要求29所述的装置，其中执行所述一个或多个指令序列还使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：如果确定所述PPP净荷不包括PPP控制数据，则：
生成这样的外出协议帧，其中所述外出协议净荷中有所述PPP净荷，所述外出协议净荷中没有PPP头部；以及
通过网络发送所述外出协议帧。
33.如权利要求32所述的装置，其中所述PPP净荷是IP数据分组。
34.如权利要求29所述的装置，其中所述使用所述PPP控制数据的服务器是宽带远程接入服务器(BRAS)。
35.如权利要求29所述的装置，其中所述使用所述PPP控制数据的服务器使用所述PPP控制数据进行以下操作中的至少一个：认证特定用户、提供到所述特定用户的特定链路、提供网络层协议以使用所述特定链路、测试链路性能和建立与所述特定用户的会话。
36.如权利要求29所述的装置，其中执行所述一个或多个指令序列还使得所述一个或多个处理器执行接收封装在进入数据链路协议数据分组中的PPP数据分组中的PPP净荷的步骤。
37.如权利要求36所述的装置，其中所述进入数据链路协议数据分组是以太网帧。
38.如权利要求36所述的装置，其中所述进入数据链路协议数据分组是ATM适配层(AAL)帧。
39.如权利要求36所述的装置，其中所述进入数据链路协议数据分组被封装在一个或多个数字订户线(DSL)数据分组中。
40.如权利要求36所述的装置，其中从局域网上的主机在用户驻地装备处接收所述进入数据链路协议数据分组。
41.如权利要求39所述的装置，其中通过DSL链路从用户驻地装备在数字订户线接入模块(DSLAM)处接收所述DSL数据分组。
42.如权利要求29所述的装置，其中执行所述一个或多个指令序列还使得所述一个或多个处理器执行在PPP客户端过程中生成所述PPP净荷的步骤。
43.如权利要求36所述的装置，其中：
执行所述一个或多个指令序列还使得所述一个或多个处理器执行生成用于所述PPP协议的PPP连接标识号和被用作为以太网源标识的唯一号之间的映射的步骤；并且
所述生成所述外出协议帧的步骤还包括生成这样的外出以太网帧，其具有在所述外出以太网帧的以太网头部中的以太网源标识字段中指示所述唯一号的数据。
44.如权利要求43所述的装置，其中所述PPP连接标识号是用在PPPoE头部中的会话标识号。
45.如权利要求43所述的装置，其中所述PPP连接标识号是被ATM适配层(AAL)帧使用的虚拟电路标识号。
46.如权利要求43所述的装置，其中所述以太网源标识字段是媒体访问控制(MAC)地址字段，所述唯一号是虚拟MAC地址。
47.如权利要求43所述的装置，其中所述以太网源标识字段是虚拟局域网(VLAN)标签字段，所述唯一号是虚拟VLAN标签。
48.如权利要求43所述的装置，其中执行所述一个或多个指令序列还使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：
接收这样的进入以太网帧，其具有在所述进入以太网帧的以太网头部中的以太网目的地标识字段中指示所述唯一号的数据；
基于所述映射确定与所述唯一号相关联的所述PPP连接标识号；
部分基于所述PPP连接标识号生成PPP头部；
生成包括所述PPP头部的外出数据链路协议数据分组；以及
基于所述PPP连接标识号发送所述外出数据链路协议数据分组到目的地。
49.如权利要求36所述的装置，其中执行所述一个或多个指令序列还使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：
从所述使用所述PPP控制数据的服务器接收指示不包括PPP控制数据的PPP净荷是否应被导向所述服务器的路由选择数据；以及
如果确定所述PPP净荷不包括PPP控制数据，则执行以下步骤：
生成这样的外出协议帧，其中所述外出协议净荷中有所述PPP净荷，所述外出协议净荷中没有PPP头部；
基于所述路由选择数据确定所述PPP净荷是否应被导向所述服务器；以及
如果确定所述PPP净荷应被导向所述服务器，则发送所述外出协议帧到所述服务器。
50.一种用于使用任意网络协议在网络节点之间交换点对点协议(PPP)信息的方法，包括：
接收使用不同于点对点协议(PPP)、以太网上的PPP(PPPoE)和异步传输模式(ATM)协议上的PPP(PPPoA)的进入协议的进入帧；
确定所述进入帧中的进入协议类型字段是否包括指示PPP控制数据的数据；以及
如果确定所述类型字段包括指示PPP控制数据的数据，则使用所述进入帧的进入协议净荷中的PPP控制数据进行以下操作中的至少一个：认证特定用户、提供到所述特定用户的特定链路、提供网络层协议以使用所述特定链路、测试链路性能和建立与所述特定用户的会话。
51.如权利要求50所述的方法，还包括如果确定所述类型字段包括指示PPP控制数据的数据，则执行以下步骤：
响应于所述进入帧的所述进入协议净荷中的所述PPP控制数据生成响应PPP控制数据；
使用所述进入协议生成外出帧，包括以下步骤：
在所述外出帧中的外出协议类型字段中包括指示PPP控制数据的数据；以及
在所述外出帧中的进入协议净荷中包括所述响应PPP控制数据；以及
在接收到所述进入帧的网络链路上发送所述外出帧。
52.如权利要求50所述的方法，其中所述进入协议是以太网。
53.如权利要求50所述的方法，其中所述进入协议是ATM适配层(AAL)。
54.如权利要求50所述的方法，其中：
在远程接入服务器处接收所述进入帧；并且
所述方法还包括如果确定所述类型字段包括指示PPP控制数据的数据则执行以下步骤：
确定会话注意支持是否要被扩展到从所述进入帧的源发送的消息数据，其中所述消息数据不是PPP控制数据，以及
如果确定所述会话注意支持要被扩展到从所述进入帧的源发送的消息数据，则在路由选择协议帧的控制平面中发送指示来自所述进入帧的源的消息数据要被导向所述远程接入服务器的路由选择数据。
55.一种承载用于使用任意网络协议在网络节点之间交换点对点协议(PPP)信息的一个或多个指令序列的计算机可读介质，其中一个或多个处理器执行所述一个或多个指令序列使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：
接收使用不同于点对点协议(PPP)、以太网上的PPP(PPPoE)和异步传输模式(ATM)协议上的PPP(PPPoA)的进入协议的进入帧；
确定所述进入帧中的进入协议类型字段是否包括指示PPP控制数据的数据；以及
如果确定所述类型字段包括指示PPP控制数据的数据，则使用所述进入帧的进入协议净荷中的PPP控制数据进行以下操作中的至少一个：认证特定用户、提供到所述特定用户的特定链路、提供使用所述特定链路的网络层协议、测试链路性能和建立与所述特定用户的会话。
56.一种用于使用任意网络协议在网络节点之间交换点对点协议(PPP)信息的装置，包括：
用于接收使用不同于点对点协议(PPP)、以太网上的PPP(PPPoE)和异步传输模式(ATM)协议上的PPP(PPPoA)的进入协议的进入帧的装置；
用于确定所述进入帧中的进入协议类型字段是否包括指示PPP控制数据的数据的装置；以及
用于如果确定所述类型字段包括指示PPP控制数据的数据，则使用所述进入帧的进入协议净荷中的PPP控制数据进行以下操作中的至少一个的装置：认证特定用户、提供到所述特定用户的特定链路、提供使用所述特定链路的网络层协议、测试链路性能和建立与所述特定用户的会话。
57.一种用于使用任意网络协议在网络节点之间交换点对点协议(PPP)信息的装置，包括：
耦合到网络以便与之传统一个或多个分组流的网络接口；
一个或多个处理器；以及
一个或多个被存储的指令序列，当所述指令序列被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：
接收使用不同于点对点协议(PPP)、以太网上的PPP(PPPoE)和异步传输模式(ATM)协议上的PPP(PPPoA)的进入协议的进入帧；
确定所述进入帧中的进入协议类型字段是否包括指示PPP控制数据的数据；以及
如果确定所述类型字段包括指示PPP控制数据的数据，则使用所述进入帧的进入协议净荷中的PPP控制数据进行以下操作中的至少一个：认证特定用户、提供到所述特定用户的特定链路、提供使用所述特定链路的网络层协议、测试链路性能和建立与所述特定用户的会话。
58.如权利要求57所述的装置，其中如果确定所述类型字段包括指示PPP控制数据的数据，执行所述一个或多个指令序列还使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：
响应于所述进入帧的所述进入协议净荷中的所述PPP控制数据生成响应PPP控制数据；
使用所述进入协议生成外出帧，包括以下步骤：
在所述外出帧中的外出协议类型字段中包括指示PPP控制数据的数据；以及
在所述外出帧中的进入协议净荷中包括所述响应PPP控制数据；以及
通过所述网络接口发送所述外出帧。
59.如权利要求57所述的装置，其中所述进入协议是以太网。
60.如权利要求57所述的装置，其中所述进入协议是ATM适配层(AAL)。
61.如权利要求57所述的装置，其中所述装置是远程接入服务器，并且如果确定所述类型字段包括指示PPP控制数据的数据，则执行所述一个或多个指令序列还使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：
确定会话注意支持是否要被扩展到从所述进入帧的源发送的消息数据，其中所述消息数据不是PPP控制数据，以及
如果确定所述会话注意支持要被扩展到从所述进入帧的源发送的消息数据，则在路由选择协议帧的控制平面中发送指示来自所述进入帧的源的消息数据要被导向所述远程接入服务器的路由选择数据。
62.一种用于在宽带远程接入服务器处管理与特定媒体访问控制(MAC)地址相关联的持续会话的方法，包括：
确定从接收具有所述特定MAC地址的数据分组开始经过的时间是否超过阈值时间；以及
如果确定所述经过的时间超过了阈值时间，则执行以下步骤：
在被封装在具有指示所述特定MAC地址的以太网目的地字段的数据分组中的数据链路协议净荷中发送点对点协议(PPP)控制数据，其中所述PPP控制数据指示对回声的请求；
确定是否在特定的时间间隔中接收到了在以太网源字段中有所述特定MAC地址的数据分组；以及
如果确定没有在特定的时间间隔中接收到在以太网源字段中有所述特定MAC地址的数据分组，则终止与所述特定MAC地址相关联的会话。
63.如权利要求62所述的方法，其中所述数据链路协议是以太网。
64.一种用于在宽带远程接入服务器处管理与特定媒体访问控制(MAC)地址相关联的持续会话的的装置，包括：
耦合到网络以便与之传输一个或多个分组流的网络接口；
一个或多个处理器；以及
一个或多个被存储的指令序列，当所述指令序列被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：
确定从接收具有所述特定MAC地址的数据分组开始经过的时间是否超过阈值时间；以及
如果确定所述经过的时间超过了阈值时间，则执行以下步骤：
在被封装在具有指示所述特定MAC地址的以太网目的地字段的数据分组中的数据链路协议净荷中发送点对点协议(PPP)控制数据，其中所述PPP控制数据指示对回声的请求；
确定是否在特定的时间间隔中接收到了在以太网源字段中有所述特定MAC地址的数据分组；以及
如果确定没有在特定的时间间隔中接收到在以太网源字段中有所述特定MAC地址的数据分组，则终止与所述特定MAC地址相关联的会话。
65.如权利要求64所述的装置，其中所述数据链路协议是以太网。
66.一种承载用于在宽带远程接入服务器处管理与特定媒体访问控制(MAC)地址相关联的持续会话的一个或多个指令序列的计算机可读介质，其中一个或多个处理器执行所述一个或多个指令序列使得所述一个或多个处理器执行以下步骤：
确定从接收具有所述特定MAC地址的数据分组开始经过的时间是否超过阈值时间；以及
如果确定所述经过的时间超过了阈值时间，则执行以下步骤：
在被封装在具有指示所述特定MAC地址的以太网目的地字段的数据分组中的数据链路协议净荷中发送点对点协议(PPP)控制数据，其中所述PPP控制数据指示对回声的请求；
确定是否在特定的时间间隔中接收到了在以太网源字段中有所述特定MAC地址的数据分组；以及
如果确定没有在特定的时间间隔中接收到在以太网源字段中有所述特定MAC地址的数据分组，则终止与所述特定MAC地址相关联的会话。
67.如权利要求66所述的计算机可读介质，其中所述数据链路协议是以太网。
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