寬帶接入服務器

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：負責終結用户的PPPoE（Point-to-PointPotocol Over Ethernet,是一種以太網上傳送PPP會話的方式）連接、匯聚用户的流量功能；

二是控制實現功能：與認證系統、計費系統和客户管理系統及服務策略控制系統相配合實現用户接入的認證、計費和管理功能。

寬帶接入服務器（BRAS）是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樑，提供基本的接入手段和寬帶接入網的管理功能。它位於網絡的邊緣，提供寬帶接入服務、實現多種業務的匯聚與轉發，能滿足不同用户對傳輸容量和帶寬利用率的要求，因此是寬帶用户接入的核心設備

寬帶接入服務器的推出在很大程度上是由於ADSL的大面積推廣應用。以前ADSL要實現寬帶接入網絡業務通常是通過為每一用户的某一業務創建一條相應PVC連接，然後將這些數目眾多的PVC直接終結在路由器上。可以想象，這所帶來的問題將是網絡結構龐大，用户連接複雜，實際維護困難。而且，這種接入網絡結構主要以靜態IP接入方式為主，會造成網絡IP地址的利用率低下且管理困難，根本無法做到有效地用户集中授權認證和相應的計費管理。這些問題將嚴重製約寬帶接入網絡的大規模商用。圍繞着寬帶接入網絡的技術特點和應用要求，效仿窄帶撥號接入服務器的作用，寬帶接入服務器應運而生，它成為寬帶非IP/IP接入網絡向骨幹IP網絡過渡的網絡接入設備，完成寬帶IP/ATM網的數據接入（主要針對xDSL/Cable Modem/以太網接入/無線寬帶數據接入），實現網絡的IP接入一體化，解決了寬帶用户在業務上、流量上和管理上的匯聚，達到了用户終端只通過一條網絡連接便可以靈活、自主、方便地選擇服務網絡的目的，適應了寬帶接入網絡應用的發展趨勢，成為寬帶網絡在接入層和骨幹邊緣層之間重要的網絡單元。

下面給出寬帶接入服務器在整個接入網絡中的基本框架結構圖：

寬帶網絡性能的提高是有目共睹的：在接入帶寬方面，撥號接入正在向xDSL、HFC或高速城域網接入轉移，實現了接入帶寬成百上千倍地擴展；在處理性能方面，後台功能強大的城域FR/ATM網絡或高速局域網絡逐漸替代功能單一的PSTN網絡。與之相適應，寬帶接入服務器在性能上和功能上都必須肩負起更新、更高的要求：

（1）硬件設計結構

顯然，寬帶接入服務器必須具有高速、高效的包轉發特性，在性能上有效地解決寬帶網絡高性能、高負荷、高突發所帶來的問題，性能不佳的寬帶接入服務器勢必成為網絡的“瓶頸點”。具有2G以上的交換背板容量，100Kpps以上的獨立包轉發性能成為業界對寬帶接入服務器的基本要求。從硬件系統結構上看，寬帶接入服務器已從早期低效的集中式包處理結構向當前分佈式處理結構演變，前後插板（接口板和處理板）的設計思路成為主流。採用這樣的系統結構，處理模塊可以直接處理來自同一槽位接口模塊的用户流量，而且對於輸出在同一槽位上的網絡流量能夠不經過系統背板和交換矩陣模塊直接進行轉發，從而有效減輕系統負荷。另一方面，為了理想地實現在不同槽位間的包轉發，系統結構必須提供高容量、相對獨立、有冗餘備份能力的系統交換矩陣模塊（Switch Fabric）和相應容量的背板總線，保證寬帶接入服務器總體性能隨接口模塊增加呈線性增長的態勢。

（2）接口類型和接入方式

顯然，為了實現對各種寬帶接入類型的支持，寬帶接入服務器必須儘可能多地提供豐富的接口類型。如今，在用户側方面，寬帶接入服務器已經可以提供DS3/OC3/OC12的ATM光接口實現純ATM接入或DSLAM（DSL的用户集中器）的接入，提供100/1000M快速以太網接口實現局域網用户和HFC用户的接入，提供高密度信道化或非信道化E1/T1/DS3的幀中繼接口實現幀中繼用户的接入；在網絡側方面，一般通過100/1000M快速以太網接口，OC3/OC12的ATM接口，甚至可能是OC12的POS接口來實現流量的匯聚轉發，滿足寬帶業務的實際帶寬需求。

與以往窄帶撥號服務器不同的是，寬帶接入服務器接入過程依託於底層（數據鏈路層，主要是ATM層和以太網層）對數據包的封裝重組。利用底層的技術特點，不僅在接入組網方式上靈活多變，而且可以有效地捆綁上ATM和以太網自身的技術優勢，實現服務質量保證。具體來説，通過RFC1490和RFC1483第二層的橋接技術，RFC1577第三層的IP路由技術，實現寬帶用户的靜態IP接入；通過PPP Over ATM和PPP Over Ethernet實現用户的動態IP接入；通過L2TP的二層VPN隧道技術實現企業用户和小型ISP的VPN接入要求。從

當前接入應用的趨勢上看，PPP接入方式必定是寬帶接入主流的應用方向。而在PPP接入技術中，由於PPPOE可以適用於多種接入網絡，應用靈活，易於實現業務選擇，同時又保護用户的已有投資，其應用前景最為看好。

綜上所述，下面就寬帶接入服務器所支持的協議和接口類型列表總結：

（3）接入數量

由於以往撥號接入服務器採用TDM技術，系統通過每一個DS0時隙接收來自PSTN網絡的數據，系統的最大接入數就是系統可以終結的DS0時隙數，也就是系統可以集成的最大Modem數。這種基於時隙交換的技術，要想擴大系統接入數量在一定程度上只能通過擴大系統的集成度來實現，具有相當的侷限性。在寬帶網絡中，寬帶接入服務器由接口處理模塊直接完成對各種協議棧的封裝重組處理，比如：PPPOE或PPPOA的呼叫。由於ASIC（專用集成電路）技術的引入，系統包處理能力顯著提高，接入實現的時長大大降低（通常要求小於5秒，包括RADIUS認證時間）; 系統各處理模塊的合理配合使得系統更加穩定，而且能夠很好地完成對多用户併發接入情況的調度處理。