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BRAS 目录 简介
英文缩写: BRAS (Broadband Remote Access Server) 中文译名: 宽带远程接入服务器 分 类: 电信设备 解 释
宽带接入服务器（Broadband Remote Access Server,简称BRAS）是面向宽带网络应用的新型接入网关，它位于骨干网的边缘层，可以完成用户带宽的IP/ATM网的数据接入（目前接入手段主要基于xDSL/Cable Modem/高速以太网技术（LAN）/无线宽带数据接入(WLAN)等），实现商业楼宇及小区住户的宽带上网、基于IPSec（IP Security Protocol）的IP VPN服务、构建企业内部Intranet、支持ISP向用户批发业务等应用。 功能
宽带接入服务器（BRAS）主要完成两方面功能，一是网络承载功能：负责终结用户的PPPoE（Point-to-Point Potocol Over Ethernet,是一种以太网上传送PPP会话的方式）连接、汇聚用户的流量功能；二是控制实现功能：与认证系统、计费系统和客户管理系统及服务策略控制系统相配合实现用户接入的认证、计费和管理功能； 一种面向宽带网络应用的新型接入网关。它是宽带接入网的骨干网之间的桥梁，提供基本的接入手段和宽带接入网的管理功能。它位于网络的边缘，提供宽带接入服务、实现多种业务的汇聚与转发，能满足不同用户对传输容量和带宽利用率的要求，因此是宽带用户接入的核心设备。 目前国内高校局域网中也有采用bras服务的高校，例如南京市东南大学，东南大学提供两种bras接入服务，@a帐号每月免费流量20G，@b帐号每月免费流量2G。前段时间，南京大学也采用了bras接入服务，每月免费流量1G，超过1G的部分，价格为6元/G，上网收费之高居全国高校之首。目前南京大学已经开始调整网络收费，仿效兄弟学校采用按时收费，每月前30小时免费，超过30小时部分，按每小时0.20元计费，每月20元封顶。高校采用BRAS已经成为一种趋势。 发展阶段 BRAS（Broadband Remote Access Server，宽带远程接入服务器）是用来完成各种宽带接入方式的宽带网络用户的接入、认证、计费、控制、管理的网络设备，是宽带网络可运营、可管理的基石。什么是IP BRAS？采取高端路由器IP内核架构，拥有超过50G的大容量交换矩阵，IP Packet方式的无阻塞交换，在I/O接口板可运行非IP协议，主要运行IP协议系统软件的电信级BRAS，可称为IP BRAS。 BRAS自1999年开始应用，其演进的形态有明显的三个阶段： 第一代：ATM内核BRAS 第一代BRAS主要是用来将ADSL用户接入IP网络发展起来的，由于ATM及其延伸技术ADSL的计费能力非常弱，不得以叠加了BRAS这样的网关计费设备，用户通过PPPoA或PPPoE的模拟窄带拨号方式进行时长或流量等计费方式，ADSL用户到Internet均需要通过BRAS这个ATM-IP网关。后来，由于LAN接入的用户也无法进行计费和管理，只好采用和ADSL类似的PPPoE方式通过BRAS进行用户认证计费，再路由至Internet。在宽带用户数量较少的发展初期，BRAS集中放置，既解决了计费难题，又高效地分配了少而珍贵的公网IP地址，在应用中，大家还发现这一方式能有效地防止部分攻击，保护核心骨干网络，所以这种组网方式迅速成为“组网宝典”，一直保留了下来。 1999～2001年时主流宽带网络设备是ATM交换机，ADSL DSLAM也仅仅提供ATM类型的端口，造成第一代BRAS均采取ATM内核的方式。随着2001年ATM国际标准化的主要组织ITU向IP标准的全面转向，同时IP以其应用业务种类多、价格低廉迅速占领了桌面，并成功由100M以太网升格到1000M以太网，路由器也迅速研发出622M和2.5G POS接口，高速端口不再是ATM一统天下。而第一代ATM BRAS每端口单价昂贵，很难出高速率和高密度的GE/POS端口，不便于扩容，只能采取网关或旁挂式组网，同时也容易造成单点故障、易出现转发瓶颈，虽然大家对此是既爱又恨，这些ATM BRAS却直接推动了第二代盒式IP BRAS的大量使用。 第二代：盒式IP BRAS 2002～2003年，不少运营商出于成本和技术发展的考虑，在2002年就开始停止扩容ATM网，一些新兴运营商历史上又根本没有建立过ATM网，又能从容地选择性价比更高的LAN和IP DSLAM这样的纯IP接入方式，建设重点就自然转向发展IP城域网，随即管理计费的BRAS设备要求变得端口类型单一（只需要FE/GE）、性价比高的BRAS。部分BRAS厂家于是在为ATM BRAS扩充新研发的GE/FE单板时（采取IP over ATM方式），自然地也将该单板改造成盒式BRAS设备，以满足这部分运营商的需求。 然而，运维部门、技术决策部门在2004年均发现自己的宽带网络中，BRAS已经仿佛变成了“万金油”，网络的不同层面都会出现BRAS的身影，BRAS原先的高效管理和共享IP POOL的集中管理优势，已经被城域内十几台甚至数十台小小、功能性能差异巨大的BRAS分割得四分五裂。电信专家们更是深刻地认识到现网的ATM BRAS、盒式IP BRAS不支持组播、不支持MPLS/MPLS VPN、路由和转发能力弱、上行带宽不足、QoS和流量控制功能弱、ACL防病毒攻击能力弱、不支持IPv6等，给网络发展带来了制约和潜在的瓶颈，这些因素，或许在不久的将来，造成难以控制的局面。 第三代：机架式IP BRAS（大容量万兆IP BRAS） 自2004年开始，中国电信运营商已经有针对性地对BRAS使用提出了规范要求，BRAS设备厂家更是基于对IP网络大容量、少节点、广覆盖的理解和应用需求，设计出了第三代IP BRAS。其普遍设计思路是——采用IP内核架构，接入侧（或下行端口）接口类型丰富，能终结各种基于不同技术的接入方式，识别出承载于其上的IP Packet。主要运行IP协议系统软件的电信级BRAS。IP BRAS完全抛弃了传统BRAS的ATM内核设计方式，大幅度突破ATM内核BRAS容量难以超过50G的瓶颈限制。处理性能在大容量的交换矩阵和业界最新、处理能力更强的NP芯片的合力推动下，既能提供ATM BRAS那样丰富的接口类型，又能提供ATM BRAS无法企及的高密度端口，甚至实现高速率的10G端口。特别是在网络适应发展能力上，第三代IP BRAS已经和城域网边缘路由器的功能和性能不相上下，可对上层的Internet、3G、NGN、企业专网和IPv6的数据进行高效的承载和线速转发。 IP BRAS有更好的性价比，组网可以比集中的网关式ATM BRAS更靠近用户，但不会直接与用户连接，中间会有若干的L2汇聚设备，并可通过自身的环状网或其他保护技术实现大容量BRAS的N+1网络安全备份。机架式的第三代IP BRAS非常容易实现性能扩展，高密度/高速率的端口，能实现比第一代ATM BRAS、第二代盒式IP BRAS更多数量的用户接入，还能保障用户数倍于第一、二代BRAS的带宽，典型的例子是可以基本不增加成本的情况下，保障每用户的4Mbps以上带宽。 城域网立新规 标准升级BRAS市场面临淘汰赛 得益于近期IPTV的大行其道，很多网络侧设备的采购又成为近期的焦点，BRAS就是其中之一。在5月初结束统谈的中国电信城域网改造项目中，BRAS成为第一个被确定下来的设备，不是因为简单或分量轻，而是源于中国电信先解决主要问题的工作原则。
据参加此次设备选型的中国电信广州研究院工程师徐建锋介绍，BRAS在此次城域网改造项目中是非常关键的一环，升级和重新采购的容量都比较大，引起了业内的广泛关注，目前市场上主流的BRAS设备厂商都参加了产品测试和谈判。可以说，此次中国电信对BRAS设备的选型与采购就像一场市场的大阅兵，不仅为混战已久的宽带接入产品市场理清了头绪，更为城域网今后的发展方式塑造了一个最佳榜样。
新城域网为BRAS立新规
通过建设更优化的城域网来承载新业务已经成为固网运营商的当务之急。而如果一个综合业务网络，对业务进行区分受制约、对用户类型追踪受干扰，就难以上升到综合业务运营和提供差异化服务的水平，这是早期城域网难以实现综合业务统一接入管理的主要原因。BRAS作为宽带网上唯一的接入控制设备，在面临业务种类、服务种类、用户类型增加时，对要求接入点对业务控制、用户管理的清晰度更高。因此，无论是用于承载新业务的城域网还是优化改造的城域网，对BRAS的选择与组网结构的改造将显得至关重要。
BRAS设备作为目前IP网上唯一的业务接入控制点，即将面临的不仅仅是满足简单的业务接入和管理。一些包括运营商在内的专业人士认为，BRAS将逐渐成为多业务接入控制层的设备，作为城域网上的一个关键层次承担业务的控制、计费、身份认证、带宽控制、安全、QoS等关键功能。目前BRAS随着城域网的业务发展，已有独立成层的趋势，BRAS设备也要承担部分汇聚的要求，除了提供从2M等低速率接口到GE、2.5G甚至10G的需求以外，还要具有高密度的端口汇聚能力，使BRAS独立成为城域网的一个层次时，不但能承担多业务接入、管理，还能完成大量的端口业务汇聚。
除了BRAS设备的性能和功能以外，BRAS在网络中的位置关系到组播业务的运作，也成为近来讨论的焦点。
前置与后撤BRAS进退维谷
组播能力始终难以达到规模商用的水平给IPTV这种需要组播特性支撑的宽带业务发展带来直接影响。除了DSLAM设备架构的原因以外，由于集中的BRAS通常无法承担对每个PPPOE终端大量组播流一一进行复制，使其成为限制组播应用的又一关键因素。如何更好地在城域网中实现对组播的支持？目前国际上出现了两种方式的争论。
第一种方式是将组播复制向前推，由DSLAM来完成，它的优点是降低了BRAS规模和汇聚网络的压力，充分利用现有资源，但是这种模式会使复制点成倍增加：BRAS与DSLAM设备的使用比例为1∶20，如果采用新的布放方法，DSLAM设备需要由原来的1万个增加为20万个以上，对运营商来说投入很大；而且控制点多了，控制起来会更加复杂，软件升级、维护管理也随之复杂起来。所以目前很多观点认为还是应该在BRAS设备上完成复制。徐建锋也比较倾向于这种观点，他说：“这种方式最大的难点是BRAS与DSLAM之间必需提供足够大的带宽，但是目前大容量的BRAS已经成为发展趋势，比如Juniper的ERX320，它的容量达到了320G，这已经相当于核心路由器的容量。”
为了支持点播、视频电话等已有的宽带业务，BRAS的容量已经提升到GE级别，如果再通过增加BRAS的下行带宽(在板卡上增加记忆口)，BRAS将不再成为组播的瓶颈，使在现有网络上实现大规模IPTV业务成为可能。
根据以上思路，中国电信制定了一套符合自身网络和业务特点的城域网改造原则：所有参加选型的BRAS和DSLAM设备必须支持组播，但是只有在1000个用户以上的大型、新型DSLAM上才做组播复制，对于小于300个用户的DSLAM节点，组播流还是要通过BRAS。这种折中的方案既利用现有网络节省了改造成本，又为将来的进一步升级预留了空间。
淘汰赛即将开始
不似路由器市场的四分天下，BRAS市场一直是七国八制、鱼龙混杂的大市场。由于第一代BRAS设备架构相对简单，网络层次较低，对性能的要求也不高，入门门槛低，所以在BRAS市场上摸爬滚打的厂商不下十几家，而且产品设备各有侧重，差异较大。
但是随着运营商对BRAS产品的需求向高密度、高带宽、大容量方向发展，无形中提高了BRAS产品市场的准入门槛，而BRAS布放的集中化也促进了这一趋势。设备容量在增加，采购数量却在相应的减少，导致BRAS市场正在向着寡头垄断的方向发展，一场淘汰赛不可避免，谁的技术根底深厚，谁的市场把握准确，谁的应用经验丰富，谁才有可能从严酷的比赛中胜出。
从此次中国电信城域网改造项目BRAS设备选型中我们也可初见市场变化的端倪。据徐建锋透露，参加评测的BRAS设备甚多，虽然它们都通过了产品测试的环节，但是在设备容量、软件功能等方面的表现仍然有较大差异。在十几款入围产品中，中国电信确立了RedbackSE800、Juniper ERX、华为5200G三款推荐产品。
但由于城域网改造项目由中国电信各省分公司承担，最终的采购设备和改造方案还要因地制宜，根据不同地区的不同情况统谈分签。所以现在来谈论谁将成为中国电信这次大规模采购的最后赢家还为时尚早，选手们的比赛才刚刚开始。 BRAS (Broadband Remote Access Server)
一种面向宽带网络应用的新型接入网关。它是宽带接入网的骨干网之间的桥梁，提供基本的接入手段和宽带接入网的管理功能。它位于网络的边缘，提供宽带接入服务、实现多种业务的汇聚与转发，能满足不同用户对传输容量和带宽利用率的要求，因此是宽带用户接入的核心设备。 SR -- Service Router -- 全业务路由器
第二IP边缘节点，其功能与第一IP边缘节点BRAS类似，用来终结和管理用户的PPPoE/IPoE会话。BRAS作为传统的互联网业务的入口，而SR作为新的精品业务的入口。这个架构是目前国内大多数城域网的现状。
按TR-101的术语，IP边缘节点统称为BNG（Broadband Network Gateway），BRAS和SR都属于BNG的细分形式－可以理解为狭义的BNG。BRAS和SR在功能上并无本质不同，二者最主要的差别是硬件体系架构和平台的速度。是否支持PPPoE或IPoE/DHCP接入方式，并不是BRAS和SR的本质区别，原则上广义的BNG应支持所有的用户接入方式。但从体系架构上讲，从SR向统一的边缘节点演进更符合运营商的思路并贴合实际的硬件能力。
中国电信总局对城域网中的SR路由器有如下定义：“SR路由器主要作为针对大客户的专线接入网关、MPLS VPN PE设备以及组播业务网关”。随着宽带互联、企业VPN、NGN业务的迅速增长以及未来开展IPtV的需要，在城域网的接入层面，单纯依靠原有提供PPPoE接入、L2TP VPN的BRAS设备已经越来越不能满足城域网对开展多种业务的要求，因此需要新型的业务路由器（SR），这种新型的业务路由器具备以下明显的技术特征：
1. 具备高密度的高速接口，便于在节省光纤资源、提供更高链路带宽的前提下连接城域网核心路由器（CR）或者骨干网的PE设备。 2. 能提供大容量的L3VPN，L2VPN（VLL）和VPLS业务的能力，支持跨域的L3VPN、L2VPN服务。 3. 具有强大、灵活的Qos能力，能实现层次化Qos，对于延时敏感的业务（如Voice）能提供LLQ的Qos保证。 4. 提供高性能的组播复制、转发能力，为了便于今后IPtV和视频业务在城域网的部署，业务路由器也应该具备或者在未来能够提供Multicat VPN的能力。 5. 实现系统级的高可靠性，除了在硬件组件上具有高冗余、高可靠性（硬件关键组件应实现备份机制，如：风扇、电源、交换网板、时钟板、路由引擎等）。还要在数据转发和协议的控制层面上实现NSF/SSO。 6. 具有安全防御手段，能够抵御网络攻击。 7. 提供灵活、丰富、便于实施维护的网络管理平台，方便业务部署、网络维护和故障分析。
此外，不同规模的城域网也对SR路由器提出了略有差异的需求。对于规模较小的城域网络，自SR路由器以下的宽带接入网基本上是扁平的L2（二层）网络，大部分的三层终结业务都要发生在SR路由器上，因此除了上述要求之外，还需要SR路由器能够提供灵活的接入方式，如：VLAN接入（单层VLAN Tag）、VLAN QinQ接入（双层VLAN Tag）。而对于规模较大的城域网络，一般在宽带接入网内都进行了网络分层，接入路由器（ISR系列）和L3汇聚交换机已经实现了L3业务的终结。那么此时对于城域接入网或者说对于SR路由器的要求则增加了：基于IGP路由优化和快速检测机制（比如：BFD或者Fast Hello）以实现L3网络部分的快速收敛。
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发表于 2014-3-3 20:28:39