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面向宽带IP的新一代IP内核的 B-R

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自2003年以来,我国互联网用户接入市场成长迅速,其中宽带接入方式进入爆炸式增长阶段。当用户大量发展以后,不再适合采用集中式的B-RAS组网方案,而应该逐步将B-RAS下移,实现分布式就近接入”。

作者:中国IT实验室 2007年9月5日

关键字: TCP/IP TCP/IP协议 TCP/IP设置 网络协议 IPv6 IPSEC IP网络

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1 概述
自2003年以来,我国互联网用户接入市场成长迅速,其中宽带接入方式进入爆炸式增长阶段,见表1。同时,随着宽带接入收费方式多样化带来的实质上宽带门槛的降低,窄带用户加速转向宽带。
  

在宽带接入方式中,ADSL又成为主流。到2003年底,我国ADSL市场规模已超过了700万线。ADSL迅猛的发展势头,得益于宽带上网费用大幅下调,有些地区的宽带上网费用甚至低于窄带拨号。2004年我国宽带接入用户数预计将增加800万~1000万,其中ADSL用户将增加700万线,LAN用户将增加100万线,GPRS接入用户将增加25万。预计在今后的2~3年里,结合成本下降等因素,投资增长率将保持在20%~30%的水平,继续放量增长。在新一轮的宽带建设中,不但更加注重网络建设成本的降低,而且在服务质量、增值业务方面的竞争也会更加激烈。B-RAS作为用户终结和业务提供的核心节点,其重要性越来越凸现出来。
  
ADSL宽带网络包含用户CPE设备、DSLAM设备、承载网络、B-RAS、认证计费平台等设备,以及相关的业务运营支撑系统。随着数据和语音业务更多地过渡到IP核心网络,ADSL宽带网络的承载网从ATM全面转向IP已经不可逆转了。同时,DSLAM和B-RAS的IP技术特性都要符合演进后的网络要求。
神州数码网络有限公司积极顺应网络发展趋势,推出新一代基于纯IP内核的B-RAS产品DCBA-Accella 6610,并多次参与运营商的重大宽带接入工程,协助运营商实现了网络优化,降低建网成本、快速发展用户和提高服务质量的发展目标。
  
2 ATM 承载网络存在的局限性
在我国ADSL用户发展的初级阶段,用户量比较小,分布比较分散,一般采用ATM网做承载网,汇聚上网流量,再接入IP网络。 ATM的高成本制约了ADSL的进一步发展。ADSL的普通用户主要功能就是上网,享受宽带多媒体服务。ADSL宽带用户要大发展,就要给用户更灵活的资费选择,因此不断优化网络建设的成本就是必然的选择。首先,ATM交换设备的成本远远高于IP交换设备,用户数量和带宽的同步增长就会使扩容成本大大增加。其次,DSLAM的ATM上连不但要多次占用ATM网的端口以及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承载网不再成为必须。ADSL用户需要更高的上网带宽,巨大的网络流量会在ATM网与IP网之间产生瓶颈,不利于网络流量的疏通,加大了集中式B- RAS运行的风险,降低了网络的可靠性。随着ADSL网络的不断发展,BRAS也逐步走向分布化,在网络中的部署位置也由核心逐步向边缘下移。在完成DSLAM的IP化上联以后,就可以通过将IP DSLAM就近直接接入B-RAS的方式,消除网络的瓶颈,提高网络的可靠性。
  
3 IP B-RAS的优势
3.1 IP内核是一种大容量、高带宽的设计方案
  
传统的B-RAS都是采用ATM为内核的。IP交换在现代宽带技术发展的过程中,由于ATM技术的要求过于完美,设备成本高昂,使其发展非常缓慢。相对于ATM技术的弱点,IP交换以其技术简单、成本低廉、高带宽而获得了迅猛的发展,配合VLAN划分技术、路由交换技术的发展,IP技术已经替代ATM技术成为宽带城域网建设的主流技术。
  
B-RAS采用IP交换为内核,就可以迅速扩充交换容量,支持线速的二/三层交换和PPPoE处理,满足不断增长的带宽需求。在组网上,可以与下行的IP DSLAM和上行的IP骨干网实现无缝IP互连,消除了协议转换的开销,省去了用户流量穿越ATM的承载网,简化了网络结构。
  
3.2 IP内核支持灵活的宽带IP组网技术
比如Trunck功能,IP B-RAS不仅提供FE和GE上行链路,而且支持多个FE/GE端口捆绑,为运营商组网提供了丰富的选择带宽。
  
还有Mirror功能,IP B-RAS可以在任意端口上,实现镜像功能,方便了数据监控、网络诊断等功能的实现。
  
3.3 IP内核同时支持各种宽带接入方式
  
IP B-RAS的优势还在于可以同时支持各种不同的宽带接入方式。不管是ADSL、VDSL等基于双绞线的宽带接入方式,还是有线电视系统采用的Cable Modem接入方式,还有WLAN的接入方式,甚至包括电力线载波的接入方式,这些不同的宽带接入方案中接入终端和PC的最基本的连接接口都是基于以太网的接口。对于采用IP内核的B-RAS来说,这些接入方式都是统一的,都可以采用相同的方式来处理。可以说,IP B-RAS是适应宽带网络未来发展的必然选择。
  
3.4 IP内核同样可以保证网管和用户的信息安全
  
IP B-RAS支持IEEE802.1Q标准,当采用带内网管时,可以将网管通道指定在特定的VLAN中,这样达到PVC一样的安全级别。 IP B-RAS实现了接入用户在二层上的严格隔离,每个用户具有ATM B-RAS中同样的安全性。 向IP演进后的BRAS分布

B-RAS是完成接入用户认证和授权的重要设备,在运营商开展增值业务的过程中担当着业务接入网关的作用,为整个宽带竞争从以“接入”为主走向“接入+内容”为主提供必要的支持,为降低网络运营成本提供手段。
  
B-RAS的选择和组网影响到了整个宽带接入网络的架构,B-RAS应该根据宽带业务发展的每个阶段中IP宽带网不同的网络结构,采取相应的发展策略。
  
3.2 采用集中式B-RAS组网存在的问题
  
ADSL业务流量经过ATM网汇聚后,适合采用集中式大容量的BRAS,不过这在ADSL业务发展初期,用户量不大,分布比较零散的情况下,是一种合适的解决方案。当用户量较大且分布比较集中时,若仍采用集中式大容量BRAS就会带来一些问题:用户上网流量都是PPPoE的协议格式,这是一种典型的二层以太网封包,集中处理这种流量就意味着在城域核心网络上不能有效地采用3层隔离来防止广播风暴,从而导致骨干网上的大量带宽被无效地消耗掉;另一方面,随着用户的迅速增加,上网峰值流量快速增长,网络中单点故障的影响面被扩大,集中式B-RAS也往往会成为网络的瓶颈,使服务质量降低,
  
因此,当用户大量发展以后,不再适合采用集中式的B-RAS组网方案,而应该逐步将B-RAS下移,实现分布式就近接入”。
  
3.3 采用分布式BRAS组网的优势
  
PPPoE这种接入认证技术要求IP DSLAM与BRAS之间是第二层的透明通道。实际上,二层技术是不能组织一个规模较大的网络的。所以,DSLAM和B-RAS之间的这个二层通道的距离要尽可能短,用户数量也不宜太大。这就决定最佳的组网方法就是把IP DSLAM和B-RAS进行直接连接,或者将IP DSLAM级联以后直接接入B-RAS。
  
这种分布式的B-RAS组网方式,可以尽早终结PPPoE的二层流量,最大限度的提早将三层宽带业务直接进入IP城域网。因此,可以节省集中式B-RAS需要占用的大量局间中继带宽,降低维护管理的复杂程度。

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