究竟什么是BRAS

关于BRAS,英文好的同窗预计会有点懵。由于“BRAS”这个词,在英文里,是“胸罩”的意思。

咱们作为通讯专业科普群众号,必需不会钻研内衣。今天文章所说的BRAS,是另一个BRAS,全名叫做Broadband Remote Access Server,也就是宽带接入主机。

望文生义,BRAS和咱们的宽带上网业务无关。理想上,它对每团体都十分关键。假设没有它,咱们家里的宽带就无法反常上班,咱们也就无法畅游网络环球。

什么是BRAS

在详细引见BRAS之前,咱们先做一点常识铺垫。

在以往的文章中,我屡次给大家引见过传输网。

传输网是咱们整个通讯网络的底座,担任把各地的家庭用户、政企用户和数据中心衔接起来。它也是互联网的主干。

咱们整个传输网,区分是主干网和城域网。

主干网,又分为国度主干网(一干)和省级主干网(二干)。

城域网呢,望文生义,就是单个市区范围内的通讯网络(简称MAN,Metropolitan Area Network)。

城域网也有进一步细分,分为三层:外围层、会聚层、接入层。

咱们如今都是光纤上网,每家每户都有“光猫”。

我之前和大家引见过,“光猫”学名叫做ONT,属于PON(Passive Optical Network,无源光网络)系统。而PON系统,属于城域网的接入层。(关于PON,详细看这里:链接)

PON,说白了,就是把一根光纤变成N根光纤,成功千家万户的“光衔接”。

大家或者会想到路由器。路由器也是散发和聚合的作用,一根网线变成N根网线。

那么,PON是不是一个“光纤版”的路由器呢?

准确来说,不是。

PON是底层的系统,它尽管光,只担任把光送到你家。换句话说,它只是把水管接到你家里,然而,水管里并没有水。

想要有水,你必需先去自来水公司开户。

于是,咱们就须要BRAS。

大家假设捣鼓过无线路由器或光猫,那么必定对这个界面很眼熟:

是的,PPPOE拨号的界面。

输入用户名明码之后,点拨号,成功了,就能上网了。假设不拨号,仅仅是网口亮了灯,你还是无法上网的。

这个PPPOE拨号,相当于就是你通知运营商你的宽带账户消息,而后让运营商给你拧开水管,送水上门。

这就是一个典型的认证鉴权环节。BRAS最关键的作用之一,就是认证鉴权。

说白了,假设没有BRAS,运营商就不能对用户启出发份识别,也不能判别用户的权限,更不能对用户启动计费。

说了半天,BRAS究竟在哪呢?

如下图所示,BRAS普通部署在城域网的外围层。

如今比拟盛行的分层叫法,也会把BRAS所在的这层,叫做业务控制层。

CR:Core Router,外围路由器

SR:Service Router,业务路由器

SW:Switch,替换机

从组网图也可以看出,BRAS是接入网和主干网之间的桥梁。它是一个网关,牢牢控制着用户的数据进出主干网。换句话说,它就像一个高速公路的不要钱站,对用户启动治理和计费。

它再往上,就是主干网的外围路由器CR,是整个城域网流量的出入口。

用户假构想要上网,首先要确保PON的光通路是OK的。而后,光猫(也可以是无线路由器)和BRAS之间,树立一个PPP会话。

PPP,Point to Point Protocol(点对点协定),是一种数据链路层协定。树立PPP会话后,用户就可以访问互联网(接入主干网)。

前面咱们说的PPPOE,就是PPP over Ethernet(以前还有PPPOA,也就是PPP over ATM)。

PPP会话的树立环节如下图所示,都是协定流程,我就不详细引见了,大家可以查问关系资料。

BRAS经过与认证系统和计费系统的配合,成功认证和计费配置。

值得一提的是,为了成功认证,还有一个关键的网元,那就是RADIUS主机(Remote Authentication Dial In User Service,远程用户拨号认证系统)。上方图中,BRAS收到终端侧过去的用户名明码,就要去找RADIUS认证。

除了认证、鉴权和计费之外,BRAS还可以用于QoS、安保治理、组播和VPN等。

它作为宽带网络的控制中心,其实就是宽带网络的外围网。它与运营商的运营撑持平台相结合,还能展开很多充溢构想力的增值业务,是货真价实的“大管家”。

BRAS的开展演进

BRAS在ADSL时代就曾经降生了。过后宽带用户数量激增,BRAS有效地简化了网络架构,成功了集中化的治理配置,为宽带业务大迸发奠定了基础。

起初,它不只允许了xDSL,还允许Cable Modem、以太网接入(LAN)、无线宽带数据接入(WLAN)、FTTx(也就是刚才咱们说的光纤入楼、入户)等多种方式网络类型,撑持了宽带IP网络和ATM网络的数据接入,成为运营商和政企客户的最爱。

2017年左右,BRAS开局了新的演进变动。

前面我提到,BRAS其实就像移动网里的外围网。外围网在10多年前,有一个显著的演进,就是控制和转发分别。也就是说,设备启动解耦,控制面和数据转发面分开,各走各的通路。(参考:从2G到5G,外围网,你究竟教训了什么?)

这一趋向,也出当初BRAS的身上。

传统BRAS,作为网关,既要担任用户治理,也要担任数据流的转发,累赘很重,性能很难优化过去。

而且,BRAS设备的数量很多,随着网络规模继续扩展,还有一些新业务上线,BRAS的保养上班量越来越大。部署新业务的速度,也十分慢,影响网络的常年开展。

于是,BRAS开局解耦,把将多台BRAS设备上的用户治理配置抽取进去并且集中,构成控制面(Control Plane,简称CP)。BRAS设备上,保管路由器的控制面以及BRAS的转发面,构成转发面(User Plane,简称UP)。

和移动外围网一样,除了把控制面集中起来之外,还引入了虚构化(云化),构成了vBRAS。好处和云外围网是一样的,可以灵敏启动弹性扩容、缩容,简化运维,一致规范接口,优化设备性能。

驳回vBRAS之外,转发面也变得灵敏。

关于大流量业务,可驳回高性能配件,散布式部署,满足转发性能需求。关于大session小流量业务,可驳回x86云化设备,集中式部署,浪费老本。

vBRAS的出现,表现了城域网云化的趋向。它的底层演进逻辑,和4G/5G移动通讯网是一样的。

值得一提的是,除了外形变动之外,BRAS的定位也有些变动。

随着设备性能的优化,前面咱们看到的在一同的BRAS和SR(业务路由器),设备配置逐渐融合为MSE(Multi-Service Edge,多业务边缘路由器)或BNG(Broadband Network Gateway,宽带网络网关)。这也是某种方式的合体。

好了,以上就是关于BRAS的所有内容。BRAS关于光纤宽带业务极为关键。假设它出现疑问,就会造成咱们大家无法上网,无法享用痛快的网络体验。

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