原文標題：《到底什么是 BRAS？》
小棗君注：BRAS 是光纖寬帶業(yè)務的一個重要網元。今天，我們來學習一下它。
對于 BRAS，英文好的同學估計會有點懵。因為“BRAS”這個詞，在英文里，是“胸罩”的意思。
我們作為通信專業(yè)科普公眾號，肯定不會研究內衣。今天文章所說的 BRAS，是另一個 BRAS，全名叫做 Broadband Remote Access Server，也就是寬帶接入服務器。
顧名思義，BRAS 和我們的寬帶上網業(yè)務有關。事實上，它對每個人都非常重要。如果沒有它，我們家里的寬帶就無法正常工作，我們也就無法暢游網絡世界。
█ 什么是 BRAS
在詳細介紹 BRAS 之前，我們先做一點知識鋪墊。
在以往的文章中，我多次給大家介紹過傳輸網。
傳輸網是我們整個通信網絡的底座，負責把各地的家庭用戶、政企用戶和數據中心連接起來。它也是互聯網的主干。
我們整個傳輸網，分別是骨干網和城域網。
骨干網，又分為國家骨干網（一干）和省級骨干網（二干）。
城域網呢，顧名思義，就是單個城市范圍內的通信網絡（簡稱 MAN，Metropolitan Area Network）。
城域網也有進一步細分，分為三層：核心層、匯聚層、接入層。
我們現在都是光纖上網，每家每戶都有“光貓”。
我之前和大家介紹過，“光貓”學名叫做 ONT，屬于 PON（Passive Optical Network，無源光網絡）系統。而 PON 系統，屬于城域網的接入層。（關于 PON，詳細看這里：鏈接）
PON，說白了，就是把一根光纖變成 N 根光纖，實現千家萬戶的“光連接”。
大家可能會想到路由器。路由器也是分發(fā)和聚合的作用，一根網線變成 N 根網線。
那么，PON 是不是一個“光纖版”的路由器呢？
準確來說，不是。
PON 是底層的系統，它只管光，只負責把光送到你家。換句話說，它只是把水管接到你家里，但是，水管里并沒有水。
想要有水，你必須先去自來水公司開戶。
于是，我們就需要 BRAS。
大家如果搗鼓過無線路由器或光貓，那么一定對這個界面很眼熟：
是的，PPPOE 撥號的界面。
輸出用戶名密碼之后，點撥號，成功了，就能上網了。如果不撥號，僅僅是網口亮了燈，你還是無法上網的。
這個 PPPOE 撥號，相當于就是你告訴運營商你的寬帶賬戶信息，然后讓運營商給你擰開水管，送水上門。
這就是一個典型的認證鑒權過程。BRAS 最主要的作用之一，就是認證鑒權。
說白了，如果沒有 BRAS，運營商就不能對用戶進行身份識別，也不能判斷用戶的權限，更不能對用戶進行計費。
說了半天，BRAS 到底在哪呢？
如下圖所示，BRAS 一般部署在城域網的核心層。
現在比較流行的分層叫法，也會把 BRAS 所在的這層，叫做業(yè)務控制層。
CR：Core Router，核心路由器
SR：Service Router，業(yè)務路由器
SW：Switch，交換機
從組網圖也可以看出，BRAS 是接入網和骨干網之間的橋梁。它是一個網關，牢牢控制著用戶的數據進出骨干網。換句話說，它就像一個高速公路的收費站，對用戶進行管理和計費。
它再往上，就是骨干網的核心路由器 CR，是整個城域網流量的出入口。
用戶如果想要上網，首先要確保 PON 的光通路是 OK 的。然后，光貓（也可以是無線路由器）和 BRAS 之間，建立一個 PPP 會話。
PPP，Point to Point Protocol（點對點協議），是一種數據鏈路層協議。建立 PPP 會話后，用戶就可以訪問互聯網（接入骨干網）。
前面我們說的 PPPOE，就是 PPP over Ethernet（以前還有 PPPOA，也就是 PPP over ATM）。
PPP 會話的建立過程如下圖所示，都是協議流程，我就不詳細介紹了，大家可以查詢相關資料。
BRAS 通過與認證系統和計費系統的配合，完成認證和計費功能。
值得一提的是，為了完成認證，還有一個重要的網元，那就是 RADIUS 服務器（Remote Authentication Dial In User Service，遠程用戶撥號認證系統）。上面圖中，BRAS 收到終端側過來的用戶名密碼，就要去找 RADIUS 認證。
除了認證、鑒權和計費之外，BRAS 還可以用于 QoS、安全管理、組播和 VPN 等。
它作為寬帶網絡的控制中心，其實就是寬帶網絡的核心網。它與運營商的運營支撐平臺相結合，還能開展很多充滿想象力的增值業(yè)務，是名副其實的“大管家”。
█ BRAS 的發(fā)展演進
BRAS 在 ADSL 時代就已經誕生了。當時寬帶用戶數量激增，BRAS 有效地簡化了網絡架構，實現了集中化的管理功能，為寬帶業(yè)務大爆發(fā)奠定了基礎。
后來，它不僅支持了 xDSL，還支持 Cable Modem、以太網接入（LAN）、無線寬帶數據接入（WLAN）、FTTx（也就是剛才我們說的光纖入樓、入戶）等多種方式網絡類型，支撐了寬帶 IP 網絡和 ATM 網絡的數據接入，成為運營商和政企客戶的最愛。
2017 年左右，BRAS 開始了新的演進變化。
前面我提到，BRAS 其實就像移動網里的核心網。核心網在 10 多年前，有一個明顯的演進，就是控制和轉發(fā)分離。也就是說，設備進行解耦，控制面和數據轉發(fā)面分開，各走各的通路。（參考：從 2G 到 5G，核心網，你到底經歷了什么？）
這一趨勢，也發(fā)生在 BRAS 的身上。
傳統 BRAS，作為網關，既要負責用戶管理，也要負責數據流的轉發(fā)，負擔很重，性能很難提升上來。
而且，BRAS 設備的數量很多，隨著網絡規(guī)模持續(xù)擴大，還有一些新業(yè)務上線，BRAS 的維護工作量越來越大。部署新業(yè)務的速度，也非常慢，影響網絡的長期發(fā)展。
于是，BRAS 開始解耦，把將多臺 BRAS 設備上的用戶管理功能抽取出來并且集中，形成控制面（Control Plane，簡稱 CP）。BRAS 設備上，保留路由器的控制面以及 BRAS 的轉發(fā)面，形成轉發(fā)面（User Plane，簡稱 UP）。
和移動核心網一樣，除了把控制面集中起來之外，還引入了虛擬化（云化），形成了 vBRAS。好處和云核心網是一樣的，可以靈活進行彈性擴容、縮容，簡化運維，統一標準接口，提升設備性能。
采用 vBRAS 之外，轉發(fā)面也變得靈活。
對于大流量業(yè)務，可采用高性能硬件，分布式部署，滿足轉發(fā)性能需求。對于大 session 小流量業(yè)務，可采用 x86 云化設備，集中式部署，節(jié)約成本。
vBRAS 的出現，體現了城域網云化的趨勢。它的底層演進邏輯，和 4G / 5G 移動通信網是一樣的。
值得一提的是，除了形態(tài)變化之外，BRAS 的定位也有些變化。
隨著設備性能的提升，前面我們看到的在一起的 BRAS 和 SR（業(yè)務路由器），設備功能逐漸融合為 MSE（Multi-Service Edge，多業(yè)務邊緣路由器）或 BNG（Broadband Network Gateway，寬帶網絡網關）。這也是某種形式的合體。
好了，以上就是關于 BRAS 的全部內容。BRAS 對于光纖寬帶業(yè)務極為重要。如果它出現問題，就會導致我們大家無法上網，無法享受暢快的網絡體驗。
感謝大家的耐心閱讀，我們下期再見！
本文來自微信公眾號：微信公眾號（ID：null），作者：小棗君
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