面向寬帶IP的新一代IP內核的B-RAS

2019-11-03 09:02:14

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供稿：網友

神州數碼網絡有限公司高級產品經理郭大剛

1 概述

　　自2003年以來，我國互聯網用戶接入市場成長迅速，其中寬帶接入方式進入爆炸式增長階段，見表1。同時，隨著寬帶接入收費方式多樣化帶來的實質上寬帶門檻的降低，窄帶用戶加速轉向寬帶。

　　在寬帶接入方式中，ADSL又成為主流。到2003年底，我國ADSL市場規模已超過了700萬線。ADSL迅猛的發展勢頭，得益于寬帶上網費用大幅下調，有些地區的寬帶上網費用甚至低于窄帶撥號。2004年我國寬帶接入用戶數預計將增加800萬～1000萬，其中ADSL用戶將增加700萬線，LAN用戶將增加100萬線，GPRS接入用戶將增加25萬。預計在今后的2～3年里，結合成本下降等因素，投資增長率將保持在20％～30％的水平，繼續放量增長。在新一輪的寬帶建設中，不但更加注重網絡建設成本的降低，而且在服務質量、增值業務方面的競爭也會更加激烈。B-RAS作為用戶終結和業務提供的核心節點，其重要性越來越凸現出來。

　　ADSL寬帶網絡包含用戶CPE設備、DSLAM設備、承載網絡、B-RAS、認證計費平臺等設備，以及相關的業務運營支撐系統。隨著數據和語音業務更多地過渡到ip核心網絡，ADSL寬帶網絡的承載網從ATM全面轉向IP已經不可逆轉了。同時，DSLAM和B-RAS的IP技術特性都要符合演進后的網絡要求。

　　神州數碼網絡有限公司積極順應網絡發展趨勢，推出新一代基于純IP內核的B-RAS產品DCBA-Accella 6610，并多次參與運營商的重大寬帶接入工程，協助運營商實現了網絡優化，降低建網成本、快速發展用戶和提高服務質量的發展目標。

2 ATM 承載網絡存在的局限性

　　在我國ADSL用戶發展的初級階段，用戶量比較小，分布比較分散，一般采用ATM網做承載網，匯聚上網流量，再接入IP網絡。ATM的高成本制約了ADSL的進一步發展。ADSL的普通用戶主要功能就是上網，享受寬帶多媒體服務。ADSL寬帶用戶要大發展，就要給用戶更靈活的資費選擇，因此不斷優化網絡建設的成本就是必然的選擇。首先，ATM交換設備的成本遠遠高于IP交換設備，用戶數量和帶寬的同步增長就會使擴容成本大大增加。其次，DSLAM的ATM上連不但要多次占用ATM網的端口以及B- RAS的ATM端口，而且ATM端口622M的速率也比IP端口1000M的速率低了很多。

　　分布式B-RAS接入方式使ATM承載網不再成為必須。ADSL用戶需要更高的上網帶寬，巨大的網絡流量會在ATM網與IP網之間產生瓶頸，不利于網絡流量的疏通，加大了集中式B- RAS運行的風險，降低了網絡的可靠性。隨著ADSL網絡的不斷發展，BRAS也逐步走向分布化，在網絡中的部署位置也由核心逐步向邊緣下移。在完成DSLAM的IP化上聯以后，就可以通過將IP DSLAM就近直接接入B-RAS的方式，消除網絡的瓶頸，提高網絡的可靠性。

3 IP B-RAS的優勢

3.1 IP內核是一種大容量、高帶寬的設計方案

　　傳統的B-RAS都是采用ATM為內核的。IP交換在現代寬帶技術發展的過程中，由于ATM技術的要求過于完美，設備成本高昂，使其發展非常緩慢。相對于ATM技術的弱點，IP交換以其技術簡單、成本低廉、高帶寬而獲得了迅猛的發展，配合VLAN劃分技術、路由交換技術的發展，IP技術已經替代ATM技術成為寬帶城域網建設的主流技術。

　　B-RAS采用IP交換為內核，就可以迅速擴充交換容量，支持線速的二/三層交換和PPPoE處理,滿足不斷增長的帶寬需求。在組網上，可以與下行的IP DSLAM和上行的IP骨干網實現無縫IP互連，消除了協議轉換的開銷，省去了用戶流量穿越ATM的承載網，簡化了網絡結構。

3.2 IP內核支持靈活的寬帶IP組網技術

　　比如Trunck功能，IP B-RAS不僅提供FE和GE上行鏈路，而且支持多個FE/GE端口捆綁，為運營商組網提供了豐富的選擇帶寬。

　　還有Mirror功能，IP B-RAS可以在任意端口上，實現鏡像功能，方便了數據監控、網絡診斷等功能的實現。

3.3 IP內核同時支持各種寬帶接入方式

　　IP B-RAS的優勢還在于可以同時支持各種不同的寬帶接入方式。不管是ADSL、VDSL等基于雙絞線的寬帶接入方式，還是有線電視系統采用的Cable Modem接入方式，還有WLAN的接入方式，甚至包括電力線載波的接入方式，這些不同的寬帶接入方案中接入終端和PC的最基本的連接接口都是基于以太網的接口。對于采用IP內核的B-RAS來說，這些接入方式都是統一的，都可以采用相同的方式來處理。可以說，IP B-RAS是適應寬帶網絡未來發展的必然選擇。

3.4 IP內核同樣可以保證網管和用戶的信息安全

　　IP B-RAS支持IEEE802.1Q標準，當采用帶內網管時，可以將網管通道指定在特定的VLAN中，這樣達到PVC一樣的安全級別。 IP B-RAS實現了接入用戶在二層上的嚴格隔離，每個用戶具有ATM B-RAS中同樣的安全性。向IP演進后的BRAS分布

　　B-RAS是完成接入用戶認證和授權的重要設備，在運營商開展增值業務的過程中擔當著業務接入網關的作用，為整個寬帶競爭從以“接入”為主走向“接入+內容”為主提供必要的支持，為降低網絡運營成本提供手段。

　　B-RAS的選擇和組網影響到了整個寬帶接入網絡的架構，B-RAS應該根據寬帶業務發展的每個階段中IP寬帶網不同的網絡結構，采取相應的發展策略。

3.2 采用集中式B-RAS組網存在的問題

　　ADSL業務流量經過ATM網匯聚后，適合采用集中式大容量的BRAS，不過這在ADSL業務發展初期，用戶量不大，分布比較零散的情況下，是一種合適的解決方案。當用戶量較大且分布比較集中時，若仍采用集中式大容量BRAS就會帶來一些問題：用戶上網流量都是PPPoE的協議格式，這是一種典型的二層以太網封包，集中處理這種流量就意味著在城域核心網絡上不能有效地采用3層隔離來防止廣播風暴，從而導致骨干網上的大量帶寬被無效地消耗掉；另一方面，隨著用戶的迅速增加，上網峰值流量快速增長，網絡中單點故障的影響面被擴大，集中式B-RAS也往往會成為網絡的瓶頸，使服務質量降低，

　　因此，當用戶大量發展以后，不再適合采用集中式的B-RAS組網方案，而應該逐步將B-RAS下移，實現分布式就近接入”。

3.3 采用分布式BRAS組網的優勢

　　PPPoE這種接入認證技術要求IP DSLAM與BRAS之間是第二層的透明通道。實際上，二層技術是不能組織一個規模較大的網絡的。所以，DSLAM和B-RAS之間的這個二層通道的距離要盡可能短，用戶數量也不宜太大。這就決定最佳的組網方法就是把IP DSLAM和B-RAS進行直接連接，或者將IP DSLAM級聯以后直接接入B-RAS。

　　這種分布式的B-RAS組網方式，可以盡早終結PPPoE的二層流量，最大限度的提早將三層寬帶業務直接進入IP城域網。因此，可以節省集中式B-RAS需要占用的大量局間中繼帶寬，降低維護管理的復雜程度。

由CHINA通信網組稿

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