BRAS

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電信設備
寬帶接入服務器(BroadbandRemoteAccessServer,簡稱BRAS)是面向寬帶網絡應用的新型接入網關,它位于骨幹網的邊緣層,可以完成用戶帶寬的IP/ATM網的數據接入(接入手段主要基于xDSL/CableModem/高速以太網技術(LAN)/無線寬帶數據接入(WLAN)等),實現商業樓宇及小區住戶的寬帶上網、基于IPSec(IPSecurityProtocol)的IPVPN服務、構建企業内部Intranet、支持ISP向用戶批發業務等應用。寬帶接入服務器(BRAS)主要完成兩方面功能,一是網絡承載功能:負責終結用戶的PPPoE(PointtoPointPotocolOverEthernet,是一種以太網上傳送PPP會話的方式。)連接、彙聚用戶的流量功能;二是有控制實現功能:與認證系統、計費系統和客戶管理系統及服務策略控制系統相配合實現用戶接入的認證、計費和管理功能。[1]
    中文名:BRAS 外文名:Broadband Remote Access Server 所屬學科: 中文譯名:寬帶遠程接入服務器 分類:電信設備

功能

一種面向寬帶網絡應用的新型接入網關。它是寬帶接入網和骨幹網之間的橋梁,提供基本的接入手段和寬帶接入網的管理功能。它位于網絡的邊緣,提供寬帶接入服務、實現多種業務的彙聚與轉發,能滿足不同用戶對傳輸容量和帶寬利用率的要求,因此是寬帶用戶接入的核心設備。

目前國内高校局域網中也有采用bras服務的高校,例如南京市東南大學,東南大學提供兩種bras接入服務,@a帳号每月免費流量20G,超出部分1元/G;@b帳号每月免費流量4G,超出部分2元/G。前段時間,南京大學也采用了bras接入服務,每月免費使用12小時,超過的部分,價格為0.2元/小時,每月20元封頂。高校采用BRAS已經成為一種趨勢。

發展階段

BRAS(Broadband Remote Access Server,寬帶遠程接入服務器)是用來完成各種寬帶接入方式的寬帶網絡用戶的接入、認證、計費、控制、管理的網絡設備,是寬帶網絡可運營、可管理的基石。什麼是IP BRAS?采取高端路由器IP内核架構,擁有超過50G的大容量交換矩陣,IP Packet方式的無阻塞交換,在I/O接口闆可運行非IP協議,主要運行IP協議系統軟件的電信級BRAS,可稱為IP BRAS。BRAS自1999年開始應用,其演進的形态有明顯的三個階段:

第一代:ATM内核BRAS

第一代BRAS主要是用來将ADSL用戶接入IP網絡發展起來的,由于ATM及其延伸技術ADSL的計費能力非常弱,不得以疊加了BRAS這樣的網關計費設備,用戶通過PPPoA或PPPoE的模拟窄帶撥号方式進行時長或流量等計費方式,ADSL用戶到Internet均需要通過BRAS這個ATM-IP網關。

後來,由于LAN接入的用戶也無法進行計費和管理,隻好采用和ADSL類似的PPPoE方式通過BRAS進行用戶認證計費,再路由至Internet。在寬帶用戶數量較少的發展初期,BRAS集中放置,既解決了計費難題,又高效地分配了少而珍貴的公網IP地址,在應用中,大家還發現這一方式能有效地防止部分攻擊,保護核心骨幹網絡,所以這種組網方式迅速成為“組網寶典”,一直保留了下來。

1999~2001年時主流寬帶網絡設備是ATM交換機,ADSL DSLAM也僅僅提供ATM類型的端口,造成第一代BRAS均采取ATM内核的方式。随着2001年ATM國際标準化的主要組織ITU向IP标準的全面轉向,同時IP以其應用業務種類多、價格低廉迅速占領了桌面,并成功由100M以太網升格到1000M以太網,路由器也迅速研發出622M和2.5G POS接口,高速端口不再是ATM一統天下。而第一代ATM BRAS每端口單價昂貴,很難出高速率和高密度的GE/POS端口,不便于擴容,隻能采取網關或旁挂式組網,同時也容易造成單點故障、易出現轉發瓶頸,雖然大家對此是既愛又恨,這些ATM BRAS卻直接推動了第二代盒式IP BRAS的大量使用。

第二代:盒式IP BRAS

2002~2003年,不少運營商出于成本和技術發展的考慮,在2002年就開始停止擴容ATM網,一些新興運營商曆史上又根本沒有建立過ATM網,又能從容地選擇性價比更高的LAN和IP DSLAM這樣的純IP接入方式,建設重點就自然轉向發展IP城域網,随即管理計費的BRAS設備要求變得端口類型單一(隻需要FE/GE)、性價比高的BRAS。部分BRAS廠家于是在為ATM BRAS擴充新研發的GE/FE單闆時(采取IP over ATM方式),自然地也将該單闆改造成盒式BRAS設備,以滿足這部分運營商的需求。

然而,運維部門、技術決策部門在2004年均發現自己的寬帶網絡中,BRAS已經仿佛變成了“萬金油”,網絡的不同層面都會出現BRAS的身影,BRAS原先的高效管理和共享IP POOL的集中管理優勢,已經被城域内十幾台甚至數十台大大小小、功能性能差異巨大的BRAS分割得四分五裂。電信專家們更是深刻地認識到現網的ATM BRAS、盒式IP BRAS不支持組播、不支持MPLS/MPLS VPN、路由和轉發能力弱、上行帶寬不足、QoS和流量控制功能弱、ACL防病毒攻擊能力弱、不支持IPv6等,給網絡發展帶來了制約和潛在的瓶頸,這些因素,或許在不久的将來,造成難以控制的局面。

第三代:機架式IP BRAS(大容量萬兆IP BRAS)

自2004年開始,中國電信運營商已經有針對性地對BRAS使用提出了規範要求,BRAS設備廠家更是基于對IP網絡大容量、少節點、廣複蓋的理解和應用需求,設計出了第三代IP BRAS。其普遍設計思路是——采用IP内核架構,接入側(或下行端口)接口類型豐富,能終結各種基于不同技術的接入方式,識别出承載于其上的IP Packet。

主要運行IP協議系統軟件的電信級BRAS。IP BRAS完全抛棄了傳統BRAS的ATM内核設計方式,大幅度突破ATM内核BRAS容量難以超過50G的瓶頸限制。處理性能在大容量的交換矩陣和業界最新、處理能力更強的NP芯片的合力推動下,既能提供ATM BRAS那樣豐富的接口類型,又能提供ATM BRAS無法企及的高密度端口,甚至實現高速率的10G端口。特别是在網絡适應發展能力上,第三代IP BRAS已經和城域網邊緣路由器的功能和性能不相上下,可對上層的Internet、3G、NGN、企業專網和IPv6的數據進行高效的承載和線速轉發。

IP BRAS有更好的性價比,組網可以比集中的網關式ATM BRAS更靠近用戶,但不會直接與用戶連接,中間會有若幹的L2彙聚設備,并可通過自身的環狀網或其他保護技術實現大容量BRAS的N+1網絡安全備份。機架式的第三代IP BRAS非常容易實現性能擴展,高密度/高速率的端口,能實現比第一代ATM BRAS、第二代盒式IP BRAS更多數量的用戶接入,還能保障用戶數倍于第一、二代BRAS的帶寬,典型的例子是可以基本不增加成本的情況下,保障每用戶的4Mbps以上帶寬。

工作過程

用戶通過特定的方式申請并接入網絡,常見的接入方式有撥号接入、靜态IP接入、動态DHCP接入以及與VPN相關的一些較複雜接入方式,這裡僅介紹前三種方式。

撥号接入方式的工作過程如下:

用戶在計算機上采用撥号軟件,向BRAS發出接入申請。

BRAS收到用戶的申請後,匹配賬戶屬性,決定此用戶的認證和計費方式。

BRAS根據認證和授權的結果,決定是否給用戶分配地址和相應的用戶屬性。

用戶上線後,BRAS通知後台服務器計費開始,并檢測用戶是否在線。

用戶下線後,BRAS回收用戶地址,并告知後台服務器計費結束。

靜态IP接入的工作過程如下:

BRAS設備上配置好一些準備用于用戶靜态接入的參數。

用戶終端手動配置自己的IP地址和DNS等信息。

用戶終端和BRAS相互學習對方的信息(如ARP)。

BRAS轉發用戶的數據報文。

動态DHCP接入的工作過程如下:

用戶終端設置為自動獲取地址和DNS。

用戶通過DHCP獲取地址和DNS:

BRAS攔截用戶上網的第一個TCP報文,并重定向到認證頁面。

用戶在認證頁面上填寫用戶名和密碼等信息,進行AAA服務器認證。

AAA服務器返回認證通過的授權信息,BRAS設備對用戶進行相應的用戶策略控制;保證按照授權策略進行正常上網。

同英文釋義

[醫]Burks' Behavior Rating Scale 伯克氏行為分級評分量表(用于器質性腦功能不全患者)

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