IP城域網(wǎng)BRAS備份模式研究

蘭明+韓偉+姜瑞峰

【摘要】 本文將簡(jiǎn)要講述如何通過(guò)對(duì)BRAS設(shè)備進(jìn)行熱備份，從而使城域網(wǎng)的安全系數(shù)得到有效的提高、用戶的感知體驗(yàn)得到提高、使運(yùn)營(yíng)商更加完美的開(kāi)展好企業(yè)的業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目，并且進(jìn)一步的提高城域網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定性。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一部分高等院校局域網(wǎng)采用了BRAS備份模式，城域網(wǎng)使用BRAS備份模式也成為了一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】 IP 城域網(wǎng) BRAS 備份模式 研究

如今，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)無(wú)疑是IP承載的融合網(wǎng)絡(luò)，是全業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)和普通的網(wǎng)頁(yè)瀏覽、分享數(shù)據(jù)相比較來(lái)說(shuō)更容易受到網(wǎng)絡(luò)故障的影響，一瞬間的網(wǎng)絡(luò)中斷換來(lái)的可能是用戶巨大的經(jīng)濟(jì)損失，如此一來(lái)便會(huì)使運(yùn)營(yíng)商客戶因此而放棄使用該項(xiàng)業(yè)務(wù)。

如此一來(lái)，各個(gè)運(yùn)營(yíng)商都開(kāi)始激烈的競(jìng)爭(zhēng)，致力于提高業(yè)務(wù)的可靠性以及穩(wěn)定性，提升客戶體驗(yàn)的同時(shí)也保證減少了客戶流失的現(xiàn)象發(fā)生。BRAS設(shè)備是一種城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)控制節(jié)點(diǎn)，一旦BRAS出現(xiàn)故障就會(huì)導(dǎo)致斷網(wǎng)情況的發(fā)生，在影響用戶體驗(yàn)的同時(shí)也降低了企業(yè)單位的口碑。因此，如何解決網(wǎng)絡(luò)中斷是許多運(yùn)營(yíng)商都非常關(guān)心并且迫在眉睫的問(wèn)題。

一、備份場(chǎng)景及方式

1、備份場(chǎng)景。備份場(chǎng)景通常情況來(lái)說(shuō)可以分為設(shè)備內(nèi)與設(shè)備間兩種，設(shè)備內(nèi)備份是指在同一個(gè)設(shè)備之中不同的兩個(gè)或多個(gè)端口之間相互備份的行為，是一種端口級(jí)別的備份。而設(shè)備間備份是指不同的設(shè)備之間相互進(jìn)行備份，這種備份行為屬于設(shè)備級(jí)別的備份，不同設(shè)備之間可以同局址或是跨局址來(lái)進(jìn)行備份。

2、備份方式。備份方式則可以分成冷備份與熱備份兩種方式，冷備份方式下用戶網(wǎng)絡(luò)斷線之后需要重新發(fā)送連接請(qǐng)求給BRAS設(shè)備，而熱備份方式下不需要重新發(fā)起連接請(qǐng)求，這樣一來(lái)即便是網(wǎng)絡(luò)突然斷線，對(duì)用戶也基本不會(huì)造成影響，而本文主要想講解的是利用熱備份方式的解決方案。

二、熱備份中的主要技術(shù)

BRAS熱備份的主要技術(shù)大致有主備控制、用戶信息同步控制、用戶流量控制以及共享地址池的管理四個(gè)部分，下文將對(duì)這四個(gè)部分進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。

1、主備控制。主備控制主要又分為三種不同的選舉方式：首先，是延時(shí)響應(yīng)，其意思是指利用控制設(shè)備對(duì)用戶接入請(qǐng)求進(jìn)行適當(dāng)?shù)难訒r(shí)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)主備的選舉，雖然這種方式相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，但其無(wú)法對(duì)IP Host靜態(tài)用戶的網(wǎng)管進(jìn)行主備選舉。其次，是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的VRRP協(xié)議來(lái)控制主備，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)連接路線出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，用VRRP協(xié)議來(lái)重新分配主備關(guān)系需要3秒鐘時(shí)間，這種速度并不能夠滿足電路通信的標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，需要配合BFD，在50毫秒的時(shí)間內(nèi)感受到網(wǎng)絡(luò)連接的問(wèn)題從而實(shí)現(xiàn)快速的主備切換。最后，便是交換機(jī)端口智能切換，這種方式不需要BRAS做出特殊的配置，而是利用交換機(jī)在上行網(wǎng)絡(luò)控制用戶的接入設(shè)備。交換器可以在一個(gè)智能組中綁定兩個(gè)上聯(lián)口。因此，在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候自動(dòng)地進(jìn)行主備切換工作。因?yàn)闊醾浞輹r(shí)用戶的IP地址并不會(huì)發(fā)生改變，所以設(shè)備的網(wǎng)關(guān)地址必須保持一致，MAC地址也必須是同一個(gè)。因此，必須采用VRRP技術(shù)來(lái)進(jìn)行主備選舉工作。

2、控制用戶信息。主備設(shè)備之間用戶信息的同步是熱備份的主要技術(shù)之一，直至目前并沒(méi)有一種標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的協(xié)議，各個(gè)廠家都是采用自家的私有協(xié)議。因此，在實(shí)際部署的時(shí)候需要保證主備設(shè)備配置相同（IP地址、QoS參數(shù)等）。通過(guò)廠家的私有協(xié)議來(lái)同步動(dòng)態(tài)協(xié)商用戶專有屬性，從而掌控用戶的信息，針對(duì)用戶所需要的內(nèi)容來(lái)提供更好更有效的服務(wù)。

3、控制用戶流量。在使用熱備份時(shí)，主備BRAS都要配置一樣的地址池，發(fā)布一樣的網(wǎng)關(guān)路由，這便要求BRAS有效的控制好用戶的流量，而流量通常分為上行與下行兩個(gè)部分。必須嚴(yán)格地控制好上行流量與下行流量。如此一來(lái)，才能夠保證BRAS熱備份的成功運(yùn)行，減少用戶的不良體驗(yàn)。

4、管理共享地址池。當(dāng)設(shè)備之間的很多個(gè)被分組同時(shí)使用一個(gè)地址池的時(shí)候，只要其中有備份組發(fā)生切換，備份模式就會(huì)從一比一的模式被切換為一加一的模式。因此，為了解決用戶被分配到同一個(gè)地址的情況，主備BRAS將會(huì)采用從地址池的頭尾兩端申請(qǐng)地址的方式來(lái)對(duì)用戶進(jìn)行地址分配工作，正序以及逆序相互穿插以此避免地址沖突的情況發(fā)生。

三、BRAS熱備份的工作過(guò)程

BRAS熱備份系統(tǒng)是在ME60之間的一種私有協(xié)議以及遠(yuǎn)端備份的方式，在網(wǎng)絡(luò)因?yàn)槌霈F(xiàn)故障而斷開(kāi)、主ME60出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，迅速的將用戶切換到備ME60上，從而令用戶幾乎感覺(jué)不到中斷，使更多需要保證連續(xù)性的工作（例如語(yǔ)音、視頻、實(shí)時(shí)操作的游戲等等）能夠穩(wěn)定的進(jìn)行。

四、結(jié)語(yǔ)

BRAS就目前來(lái)看具有網(wǎng)絡(luò)承載功能以及控制實(shí)現(xiàn)功能這兩種最為主要的功能。BRAS是連接寬帶接入網(wǎng)以及骨干網(wǎng)的一根紐帶，可以更好地實(shí)現(xiàn)最基本的寬帶接入管理功能，令城域網(wǎng)的穩(wěn)定性有所提高。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王煥義，項(xiàng)國(guó)富.IP城域網(wǎng)BRAS雙機(jī)熱備份中的路由控制方法[J].電信科學(xué)，2016，01：152-158.

[2]徐海英.城域網(wǎng)BRAS備份模式研究[J].中國(guó)新通信，2016，07：23-24.