宽带接入服务器

新型接入网关

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（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)/FTTx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。

简介

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-PointPotocol 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。

宽带接入服务器（BRAS）是一种面向宽带网络应用的新型接入网关。它是宽带接入网和骨干网之间的桥梁，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

网络定位

宽带接入服务器的推出在很大程度上是由于ADSL的大面积推广应用。以前ADSL要实现宽带接入网络业务通常是通过为每一用户的某一业务创建一条相应PVC连接，然后将这些数目众多的PVC直接终结在路由器上。可以想象，这所带来的问题将是网络结构庞大，用户连接复杂，实际维护困难。而且，这种接入网络结构主要以静态IP接入方式为主，会造成网络IP地址的利用率低下且管理困难，根本无法做到有效地用户集中授权认证和相应的计费管理。这些问题将严重制约宽带接入网络的大规模商用。围绕着宽带接入网络的技术特点和应用要求，效仿窄带拨号接入服务器的作用，宽带接入服务器应运而生，它成为宽带非IP/IP接入网络向骨干IP网络过渡的网络接入设备，完成宽带IP/ATM网的数据接入（主要针对xDSL/Cable Modem/以太网接入/无线宽带数据接入），实现网络的IP接入一体化，解决了宽带用户在业务上、流量上和管理上的汇聚，达到了用户终端只通过一条网络连接便可以灵活、自主、方便地选择服务网络的目的，适应了宽带接入网络应用的发展趋势，成为宽带网络在接入层和骨干边缘层之间重要的网络单元。

下面给出宽带接入服务器在整个接入网络中的基本框架结构图：

系统要求

宽带网络性能的提高是有目共睹的：在接入带宽方面，拨号接入正在向xDSL、HFC或高速城域网接入转移，实现了接入带宽成百上千倍地扩展；在处理性能方面，后台功能强大的城域FR/ATM网络或高速局域网络逐渐替代功能单一的PSTN网络。与之相适应，宽带接入服务器在性能上和功能上都必须肩负起更新、更高的要求：

（1）硬件设计结构

显然，宽带接入服务器必须具有高速、高效的包转发特性，在性能上有效地解决宽带网络高性能、高负荷、高突发所带来的问题，性能不佳的宽带接入服务器势必成为网络的“瓶颈点”。具有2G以上的交换背板容量，100Kpps以上的独立包转发性能成为业界对宽带接入服务器的基本要求。从硬件系统结构上看，宽带接入服务器已从早期低效的集中式包处理结构向当前分布式处理结构演变，前后插板（接口板和处理板）的设计思路成为主流。采用这样的系统结构，处理模块可以直接处理来自同一槽位接口模块的用户流量，而且对于输出在同一槽位上的网络流量能够不经过系统背板和交换矩阵模块直接进行转发，从而有效减轻系统负荷。另一方面，为了理想地实现在不同槽位间的包转发，系统结构必须提供高容量、相对独立、有冗余备份能力的系统交换矩阵模块（Switch Fabric）和相应容量的背板总线，保证宽带接入服务器总体性能随接口模块增加呈线性增长的态势。

（2）接口类型和接入方式

显然，为了实现对各种宽带接入类型的支持，宽带接入服务器必须尽可能多地提供丰富的接口类型。如今，在用户侧方面，宽带接入服务器已经可以提供DS3/OC3/OC12的ATM光接口实现纯ATM接入或DSLAM（DSL的用户集中器）的接入，提供100/1000M快速以太网接口实现局域网用户和HFC用户的接入，提供高密度信道化或非信道化E1/T1/DS3的帧中继接口实现帧中继用户的接入；在网络侧方面，一般通过100/1000M快速以太网接口，OC3/OC12的ATM接口，甚至可能是OC12的POS接口来实现流量的汇聚转发，满足宽带业务的实际带宽需求。

与以往窄带拨号服务器不同的是，宽带接入服务器接入过程依托于底层（数据链路层，主要是ATM层和以太网层）对数据包的封装重组。利用底层的技术特点，不仅在接入组网方式上灵活多变，而且可以有效地捆绑上ATM和以太网自身的技术优势，实现服务质量保证。具体来说，通过RFC1490和RFC1483第二层的桥接技术，RFC1577第三层的IP路由技术，实现宽带用户的静态IP接入；通过PPP Over ATM和PPP Over Ethernet实现用户的动态IP接入；通过L2TP的二层VPN 隧道技术实现企业用户和小型ISP的VPN接入要求。从

当前接入应用的趋势上看，PPP接入方式必定是宽带接入主流的应用方向。而在PPP接入技术中，由于PPPOE可以适用于多种接入网络，应用灵活，易于实现业务选择，同时又保护用户的已有投资，其应用前景最为看好。

综上所述，下面就宽带接入服务器所支持的协议和接口类型列表总结：

（3）接入数量

由于以往拨号接入服务器采用TDM技术，系统通过每一个DS0时隙接收来自PSTN网络的数据，系统的最大接入数就是系统可以终结的DS0时隙数，也就是系统可以集成的最大Modem数。这种基于时隙交换的技术，要想扩大系统接入数量在一定程度上只能通过扩大系统的集成度来实现，具有相当的局限性。在宽带网络中，宽带接入服务器由接口处理模块直接完成对各种协议栈的封装重组处理，比如：PPPOE或PPPOA的呼叫。由于ASIC（专用集成电路）技术的引入，系统包处理能力显著提高，接入实现的时长大大降低（通常要求小于5秒，包括RADIUS认证时间）; 系统各处理模块的合理配合使得系统更加稳定，而且能够很好地完成对多用户并发接入情况的调度处理。

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