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BRAS設(shè)備可靠性方案的研究與應(yīng)用
中國(guó)聯(lián)通中山市分公司 陽(yáng)成彥 2014/1/9 10:39:02
（接上頁(yè)）爾股份有限公司的BRAS產(chǎn)品，均采用分布式硬件轉(zhuǎn)發(fā)，各系統(tǒng)以及硬件采取冗余設(shè)計(jì)，均能自動(dòng)主備用進(jìn)行切換，且不影響業(yè)務(wù)，達(dá)到了電信級(jí)的可靠性。在中山聯(lián)通城域網(wǎng)內(nèi)，BRAS設(shè)備承載的主要有ADSL、LAN、WLAN以及專線業(yè)務(wù)，對(duì)于MA5200G以及S8500來(lái)說(shuō)，由于不支持10G平臺(tái)，受帶寬瓶頸限制，難以滿足寬帶爆炸式發(fā)展的帶寬需求。而對(duì)單臺(tái)設(shè)備而言，由于設(shè)備端口、板卡甚至宕機(jī)等原因引起的故障，也在比較普遍的，如果一臺(tái)BRAS發(fā)生故障，就會(huì)造成上萬(wàn)用戶的業(yè)務(wù)中斷，后果不堪設(shè)想。
3 BRAS可靠性方案與應(yīng)用
在電信發(fā)展初期，當(dāng)BRAS發(fā)生故障時(shí)，我們通常依靠監(jiān)控、更換故障板件的方式去解決問(wèn)題。但是，從通信中斷到故障恢復(fù)，少則需要十分鐘甚至數(shù)小時(shí)，用戶是難以接受的。因此，有必要利用新的技術(shù)手段提高BRAS的可靠性，使得BRAS端口、板卡甚至宕機(jī)情況下，不影響現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)，能夠進(jìn)行無(wú)縫切換。
3.1 采用的技術(shù)
eth-trunk技術(shù)是一種端口捆綁技術(shù)，捆綁多個(gè)物理端口作為一個(gè)邏輯接口。Eth-trunk技術(shù)不僅可以增加帶寬，還能實(shí)現(xiàn)流量負(fù)載分擔(dān)，最重要的是能提高設(shè)備的可靠性。當(dāng)某個(gè)物理端口故障時(shí)，流量自動(dòng)切換到邏輯接口其他端口上，大大地提高了eth-trunk承載流量的可靠性�？紤]到設(shè)備的板卡故障，本文提出了跨板塊的eth-trunk技術(shù)，大大降低了故障發(fā)生率。
Smart-link組技術(shù)又稱靈活鏈路技術(shù)，組內(nèi)包含主、從兩個(gè)端口，該端口可以是物理端口，也可以是邏輯端口。當(dāng)處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)的主端口鏈路故障的時(shí)候，smart-link組會(huì)自動(dòng)將將業(yè)務(wù)切換至備用的組里面去。由于smart-link技術(shù)是基于本端設(shè)備端口狀態(tài)的，若出現(xiàn)光纖單通引起的本端設(shè)備端口UP，對(duì)端設(shè)備端口DOWN，而smart-link組卻認(rèn)為端口正常，依然處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，因此smart-link組天生無(wú)法解決光纖單通、丟包等引起的故障。
BFD技術(shù)又稱雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(cè)技術(shù)，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)發(fā)引擎之間的通信故障。具體來(lái)說(shuō)，BFD對(duì)系統(tǒng)間的、物理鏈路或者邏輯鏈路上的一種數(shù)據(jù)協(xié)議的連通性進(jìn)行檢測(cè)，若鏈路質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，則該端口自動(dòng)處于阻塞狀態(tài)。BFD技術(shù)非常好地彌補(bǔ)了smart-link組技術(shù)的不足。
本文融合了以上三種技術(shù)，三者相輔相成，缺一不可。在城域網(wǎng)中，結(jié)合以上三種技術(shù)，BRAS設(shè)備可靠性獲得了飛躍式的提高。
3.2 N*2方案
N*2方案即采用跨板卡eth-trunk技術(shù)捆綁N個(gè)2GE端口，將業(yè)務(wù)終結(jié)至局（近）端的BRAS設(shè)備。N*2方案拓?fù)鋱D如下：
該方案采取跨板卡eth-trunk技術(shù)，若BRAS設(shè)備端口、單板發(fā)生故障，對(duì)所有業(yè)務(wù)不影響。但該方案無(wú)法解決BRAS宕機(jī)問(wèn)題，BRAS設(shè)備屬于單點(diǎn)故障。該方案在傳輸資源有限的情況下，該方案還是有一定的應(yīng)用價(jià)值，畢竟BRAS設(shè)備可靠性已達(dá)到99.99%。該方案易于擴(kuò)容，且能節(jié)省BRAS設(shè)備cpu資源利用率。
目前該方案應(yīng)用于小欖節(jié)點(diǎn)，基于N為3的GE平臺(tái)，該方案某種程度上提高了BRAS設(shè)備的可靠性，解決了鏈路擁塞的難題。古鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)局（近）端BRAS端口峰值利用率為31%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于優(yōu)化前的86%。
3.3 N*1+1方案
N*1+1方案即采用跨板卡eth-trunk技術(shù)捆綁N個(gè)GE或者N個(gè)10GE端口，將業(yè)務(wù)終結(jié)至局（近）端的BRAS設(shè)備；1個(gè)GE或者1個(gè)10GE上聯(lián)至出局BRAS設(shè)備。局（近）端的BRAS設(shè)備承載絕大多數(shù)業(yè)務(wù)，出局BRAS盡可能承載少量業(yè)務(wù)，局（近）端與出局BRAS的鏈路采用smart-link技術(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)熱備份，所有端口啟用BFD協(xié)議。N*1+1方案拓?fù)鋱D如下：
該方案采取跨板卡eth-trunk技術(shù)，若BRAS設(shè)備端口、單板發(fā)生故障，對(duì)所有業(yè)務(wù)不影響；同時(shí)smart-link技術(shù)，一旦單臺(tái)BAS宕機(jī)，確保ADSL、LAN、WLAN業(yè)務(wù)不中斷。BFD技術(shù)能夠檢測(cè)光纖單通問(wèn)題而導(dǎo)致smart-link組技術(shù)誤判斷，提高了smart-link組技術(shù)的可靠性。由于目前主流廠家的BRAS產(chǎn)品各模塊均冗余保護(hù)，該方案出故障影響客戶使用的概率基本為0，而且在傳輸條件有限的情況下，該方案具有良好的擴(kuò)展性，方便鏈路擴(kuò)容。
目前，該方案已古鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)，基于N為2的10GE平臺(tái)。通過(guò)該方案優(yōu)化，BRAS設(shè)備可靠性得到了有效提高的同時(shí)，也解決了各節(jié)點(diǎn)鏈路擁塞的問(wèn)題。古鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)局（近）端BRAS端口峰值利用率為30%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于優(yōu)化前的80%。
4 結(jié)論
根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際情況，通過(guò)對(duì)相關(guān)技術(shù)方案的研究，創(chuàng)造性地提出（未完，下一頁(yè)）
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