vBRAS原理、实现与部署
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1.2 BRAS在网络中的定位

在Internet商业化运营背景下,宽带用户通常通过城域网接入。为了解决城域网用户接入与业务管理等问题,在城域网中引入BRAS设备成为运营商的一个必然选择。BRAS也称为BAS(Broadband Access Server,宽带接入服务器)、BNAS(Broadband Network Access Server,宽带网络接入服务器),这些称谓通常与 Internet 商业化运营早期的窄带接入方式相关。如第1.1节所述,随着业务发展以及BRAS设备能力增强,BRAS与SR融合为MSE设备。BBF(Broadband Forum,宽带论坛)等标准化组织也将这种融合性BRAS称为MS-BNG (Multi-Servie Broadband Network Gateway,多业务宽带网络网关)设备。未来,随着5G等技术与业务的发展,FMC固移融合接入将成为主要趋势,BRAS也将演变为面向宽带互联网与移动互联网的融合接入设备。本书为了叙述方便,同时考虑到与 vBRAS 等术语的对应,将现阶段具备宽带融合接入能力的MSE/MS-BNG设备在后续章节统一称为BRAS。

BRAS 位于城域网的接入控制层,是城域网三层路由域与二层交换域的边界。BRAS在城域网的部署使得城域网成为可运营、可管理的商用网络。作为面向宽带运营网络的核心部件,BRAS 除具备普通路由器的路由与流量转发功能外,还在用户接入与业务管理方面具有丰富特性。BRAS的主要功能包括以下几方面。

(1)用户接入功能

用户通过交换机、OLT、Wi-Fi接入控制器(Access Controller,AC)等设备组成的二层网络接入BRAS,实现高效经济的广域接入是BRAS的基本功能。BRAS可向用户提供PPPoE、IPoE及专线等各类宽带接入服务:对于PPPoE拨号接入用户,BRAS负责用户PPPoE会话的建立、维护与更新;对于IPoE接入用户,BRAS与用户之间主要基于DHCP交互,实现动态用户接入与管理;对于专线用户,BRAS提供端口接入,相当于路由设备。未来,随时随地实现高速接入成为宽带用户的基本诉求,BRAS 的用户接入功能将呈现宽带化、多样化、融合化发展的趋势。

(2)用户和业务管理功能

用户和业务管理是BRAS向有效用户提供针对性服务的基础。用户管理的前提条件是用户识别与认证。在用户认证阶段,BRAS与认证系统和用户管理系统配合,基于用户名、密码、接入端口等信息对用户的合法性进行认证。用户通过认证后,才能获得地址与授权。用户授权是根据既定用户策略为用户提供的带宽、业务、QoS、安全以及计费方式等一系列策略的集合。不同用户具有不同授权(从用户角度,业务也属于用户授权范畴),BRAS基于授权向宽带用户提供针对性服务。在向用户提供服务的过程中,BRAS 可与计费系统相结合,实施用户计费功能。

(3)宽带附加功能

自Internet商业化运营以来,宽带网络与业务一直处于高速发展状态。BRAS作为宽带用户和业务管理的执行点,必须通过功能拓展与能力提升顺应网络与业务发展。BRAS 设备的宽带附加功能需求处于不断变化中,现阶段的主要附加功能包括 BOD、DPI、Cache (缓存)等:按需带宽(Bandwidth on Demand,BOD)功能可实现基于用户/业务策略的动态带宽调整;深度报文检测(Deep Packet Inspection,DPI)功能可通过对报文特征、载荷以及关联动作的感知,为用户提供更为精细化的服务;Cache 功能通过报文的缓存为视频等大带宽应用提供体验保障。