大家好，我們今天聊聊BRAS。
英文好的同學(xué)估計(jì)會(huì)有點(diǎn)懵。因?yàn)椤癇RAS”這個(gè)詞，在英文里，是“胸罩”的意思。
今天文章所說(shuō)的BRAS，是另一個(gè)BRAS，全名叫做Broadband Remote Access Server，也就是寬帶接入服務(wù)器。
顧名思義，BRAS和我們的寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)有關(guān)。事實(shí)上，它對(duì)每個(gè)人都非常重要。如果沒(méi)有它，我們家里的寬帶就無(wú)法正常工作，我們也就無(wú)法暢游網(wǎng)絡(luò)世界。
什么是BRAS
在詳細(xì)介紹BRAS之前，我們先做一點(diǎn)知識(shí)鋪墊。
在以往的文章中，我多次給大家介紹過(guò)傳輸網(wǎng)。
傳輸網(wǎng)是我們整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的底座，負(fù)責(zé)把各地的家庭用戶、政企用戶和數(shù)據(jù)中心連接起來(lái)。它也是互聯(lián)網(wǎng)的主干。
我們整個(gè)傳輸網(wǎng)，分別是骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)。
骨干網(wǎng)，又分為國(guó)家骨干網(wǎng)（一干）和省級(jí)骨干網(wǎng)（二干）。
城域網(wǎng)呢，顧名思義，就是單個(gè)城市范圍內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)（簡(jiǎn)稱MAN，Metropolitan Area Network）。
城域網(wǎng)也有進(jìn)一步細(xì)分，分為三層：核心層、匯聚層、接入層。
我們現(xiàn)在都是光纖上網(wǎng)，每家每戶都有“光貓”。
我之前和大家介紹過(guò)，“光貓”學(xué)名叫做ONT，屬于PON（Passive Optical Network，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）系統(tǒng)。而PON系統(tǒng)，屬于城域網(wǎng)的接入層。（關(guān)于PON，詳細(xì)看這里：鏈接）
PON，說(shuō)白了，就是把一根光纖變成N根光纖，實(shí)現(xiàn)千家萬(wàn)戶的“光連接”。
大家可能會(huì)想到路由器。路由器也是分發(fā)和聚合的作用，一根網(wǎng)線變成N根網(wǎng)線。
那么，PON是不是一個(gè)“光纖版”的路由器呢？
準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，不是。
PON是底層的系統(tǒng)，它只管光，只負(fù)責(zé)把光送到你家。換句話說(shuō)，它只是把水管接到你家里，但是，水管里并沒(méi)有水。
想要有水，你必須先去自來(lái)水公司開(kāi)戶。
于是，我們就需要BRAS。
大家如果搗鼓過(guò)無(wú)線路由器或光貓，那么一定對(duì)這個(gè)界面很眼熟：
是的，PPPOE撥號(hào)的界面。
輸出用戶名密碼之后，點(diǎn)撥號(hào)，成功了，就能上網(wǎng)了。如果不撥號(hào)，僅僅是網(wǎng)口亮了燈，你還是無(wú)法上網(wǎng)的。
這個(gè)PPPOE撥號(hào)，相當(dāng)于就是你告訴運(yùn)營(yíng)商你的寬帶賬戶信息，然后讓運(yùn)營(yíng)商給你擰開(kāi)水管，送水上門。
這就是一個(gè)典型的認(rèn)證鑒權(quán)過(guò)程。BRAS最主要的作用之一，就是認(rèn)證鑒權(quán)。
說(shuō)白了，如果沒(méi)有BRAS，運(yùn)營(yíng)商就不能對(duì)用戶進(jìn)行身份識(shí)別，也不能判斷用戶的權(quán)限，更不能對(duì)用戶進(jìn)行計(jì)費(fèi)。
說(shuō)了半天，BRAS到底在哪呢？
如下圖所示，BRAS一般部署在城域網(wǎng)的核心層。
現(xiàn)在比較流行的分層叫法，也會(huì)把BRAS所在的這層，叫做業(yè)務(wù)控制層。
CR：Core Router，核心路由器
SR：Service Router，業(yè)務(wù)路由器
SW：Switch，交換機(jī)
從組網(wǎng)圖也可以看出，BRAS是接入網(wǎng)和骨干網(wǎng)之間的橋梁。它是一個(gè)網(wǎng)關(guān)，牢牢控制著用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)出骨干網(wǎng)。換句話說(shuō)，它就像一個(gè)高速公路的收費(fèi)站，對(duì)用戶進(jìn)行管理和計(jì)費(fèi)。
它再往上，就是骨干網(wǎng)的核心路由器CR，是整個(gè)城域網(wǎng)流量的出入口。
用戶如果想要上網(wǎng)，首先要確保PON的光通路是OK的。然后，光貓（也可以是無(wú)線路由器）和BRAS之間，建立一個(gè)PPP會(huì)話。
PPP，Point to Point Protocol（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議），是一種數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。建立PPP會(huì)話后，用戶就可以訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)（接入骨干網(wǎng)）。
前面我們說(shuō)的PPPOE，就是PPP over Ethernet（以前還有PPPOA，也就是PPP over ATM）。
PPP會(huì)話的建立過(guò)程如下圖所示，都是協(xié)議流程，我就不詳細(xì)介紹了，大家可以查詢相關(guān)資料。
BRAS通過(guò)與認(rèn)證系統(tǒng)和計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的配合，完成認(rèn)證和計(jì)費(fèi)功能。
值得一提的是，為了完成認(rèn)證，還有一個(gè)重要的網(wǎng)元，那就是RADIUS服務(wù)器（Remote Authentication Dial In User Service，遠(yuǎn)程用戶撥號(hào)認(rèn)證系統(tǒng)）。上面圖中，BRAS收到終端側(cè)過(guò)來(lái)的用戶名密碼，就要去找RADIUS認(rèn)證。
除了認(rèn)證、鑒權(quán)和計(jì)費(fèi)之外，BRAS還可以用于QoS、安全管理、組播和VPN等。
它作為寬帶網(wǎng)絡(luò)的控制中心，其實(shí)就是寬帶網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)。它與運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)支撐平臺(tái)相結(jié)合，還能開(kāi)展很多充滿想象力的增值業(yè)務(wù)，是名副其實(shí)的“大管家”。
BRAS的發(fā)展演進(jìn)
BRAS在ADSL時(shí)代就已經(jīng)誕生了。當(dāng)時(shí)寬帶用戶數(shù)量激增，BRAS有效地簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了集中化的管理功能，為寬帶業(yè)務(wù)大爆發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
后來(lái)，它不僅支持了xDSL，還支持Cable Modem、以太網(wǎng)接入（LAN）、無(wú)線寬帶數(shù)據(jù)接入（WLAN）、FTTx（也就是剛才我們說(shuō)的光纖入樓、入戶）等多種方式網(wǎng)絡(luò)類型，支撐了寬帶IP網(wǎng)絡(luò)和ATM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)接入，成為運(yùn)營(yíng)商和政企客戶的最愛(ài)。
2017年左右，BRAS開(kāi)始了新的演進(jìn)變化。
前面我提到，BRAS其實(shí)就像移動(dòng)網(wǎng)里的核心網(wǎng)。核心網(wǎng)在10多年前，有一個(gè)明顯的演進(jìn)，就是控制和轉(zhuǎn)發(fā)分離。也就是說(shuō)，設(shè)備進(jìn)行解耦，控制面和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)面分開(kāi)，各走各的通路。（參考：從2G到5G，核心網(wǎng)，你到底經(jīng)歷了什么？）
這一趨勢(shì)，也發(fā)生在BRAS的身上。
傳統(tǒng)BRAS，作為網(wǎng)關(guān)，既要負(fù)責(zé)用戶管理，也要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)發(fā)，負(fù)擔(dān)很重，性能很難提升上來(lái)。
而且，BRAS設(shè)備的數(shù)量很多，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，還有一些新業(yè)務(wù)上線，BRAS的維護(hù)工作量越來(lái)越大。部署新業(yè)務(wù)的速度，也非常慢，影響網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期發(fā)展。
于是，BRAS開(kāi)始解耦，把將多臺(tái)BRAS設(shè)備上的用戶管理功能抽取出來(lái)并且集中，形成控制面（Control Plane，簡(jiǎn)稱CP）。BRAS設(shè)備上，保留路由器的控制面以及BRAS的轉(zhuǎn)發(fā)面，形成轉(zhuǎn)發(fā)面（User Plane，簡(jiǎn)稱UP）。
和移動(dòng)核心網(wǎng)一樣，除了把控制面集中起來(lái)之外，還引入了虛擬化（云化），形成了vBRAS。好處和云核心網(wǎng)是一樣的，可以靈活進(jìn)行彈性擴(kuò)容、縮容，簡(jiǎn)化運(yùn)維，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)接口，提升設(shè)備性能。
采用vBRAS之外，轉(zhuǎn)發(fā)面也變得靈活。
對(duì)于大流量業(yè)務(wù)，可采用高性能硬件，分布式部署，滿足轉(zhuǎn)發(fā)性能需求。對(duì)于大session小流量業(yè)務(wù)，可采用x86云化設(shè)備，集中式部署，節(jié)約成本。
vBRAS的出現(xiàn)，體現(xiàn)了城域網(wǎng)云化的趨勢(shì)。它的底層演進(jìn)邏輯，和4G/5G移動(dòng)通信網(wǎng)是一樣的。
值得一提的是，除了形態(tài)變化之外，BRAS的定位也有些變化。
隨著設(shè)備性能的提升，前面我們看到的在一起的BRAS和SR（業(yè)務(wù)路由器），設(shè)備功能逐漸融合為MSE（Multi-Service Edge，多業(yè)務(wù)邊緣路由器）或BNG（Broadband Network Gateway，寬帶網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)）。這也是某種形式的合體。
