CN102025475A - 热备份场景下的地址分配方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热备份场景下的地址分配方法、装置和系统。涉及移动通信领域;解决了热备份场景下地址冲突的问题。该方法包括:BRAS接收备份设备的地址申请请求;所述BRAS根据所述地址申请请求,从共享地址池中为所述备份设备分配地址资源,将所述地址资源的状态设置为远端申请中;所述BRAS向所述备份设备发送同意消息,在所述同意消息中携带分配给该备份设备的地址资源信息。本发明提供的技术方案适用于宽带城域网业务控制层。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域,尤其涉及一种热备份场景下的地址分配方法、装置和系统。
背景技术
宽带城域网业务控制层,是业务接入网络连接核心交换网络的一个特有的层面,起重要角色的设备就是BRAS(Broadband Remote Access Server,宽带远程接入服务器),其主要承担业务接入控制和用户管理方面的功能。
随着对网络提供的业务高质量保障需求的提出,对业务控制层BRAS产品的性能和可靠性提出了更高的要求,BRAS产品所承担的功能和网络中所处的位置,决定了BRAS具有高可靠性的组网,故BRAS双机热备份的概念应运而生,通过在业务控制层部署两台BRAS设备,使其具有主备冗余,用户信息备份的功能,以保障在设备故障时,能快速的实现切换和业务恢复,达到用户无感知的服务保障。同时,也彻底解决了单点故障的网络隐患。
BRAS双机热备份场景是在网络的控制层部署两台BRAS产品,在工作时,两台设备一个为主状态,一个为备状态。主设备用来控制用户接入和记录用户信息,并通过实时同步或者批量同步的方式将用户信息备份到备用设备上。当主用设备发生故障时,能快速的实现主备切换,由于用户信息已经备用到备状态设备,所以设备主备切换过程中用户无感知,确保服务质量,提高用户服务体验。
在双机热备份场景中,存在1:1和1+1两种工作方式。假定两台BRAS设备为设备A和设备B,1:1的工作方式为对所有的用户而言,设备A为主状态设备,设备B为备状态设备,即正常工作时,只有设备A承载用户业务,设备B不承载用户;1+1的工作方式为对设定的一个群组的用户而言,设备A为主状态设备,设备B为备状态设备,对设定的另外一个群组的用户而言,设备B为主状态设备,设备A为备状态设备,即正常工作时,设备A和设备B均承载用户业务。
在双机热备场景中,互为备份设备的两台BRAS具有相同的共享地址池。当两台BRAS或两台BRAS间的某一备份组以1+1方式工作时,用户将分别从两台BRAS接入,且同时共享地址池中分配地址。当某个用户上线分配到地址后,用户信息会实时同步到远端备份设备,远端设备会根据同步信息中分配给用户的地址,将本地的地址纪录中该IP项标记为不可用。
在实现上述BRAS为上线用户分配地址的过程中,存在如下问题:
当两台BRAS设备同时有用户接入时,一个BRAS为用户分配了某一地址,该BRAS将该用户的地址信息同步到备份设备前,备份设备下也有用户上线,而备份设备为用户分配了同一地址,即两个互为备份设备的BRAS为各自的用户分配了相同的地址,造成了地址冲突。
发明内容
本发明提供了一种热备份场景下的地址分配方法、装置和系统,解决了热备份场景下地址冲突的问题。
一种热备份场景下的地址分配方法,两个宽带远程接入服务器(BRAS)工作在热备份场景下并互为备份设备,该方法包括:
BRAS接收备份设备的地址申请请求;
所述BRAS根据所述地址申请请求,从共享地址池中为所述备份设备分配地址资源,将所述地址资源的状态设置为远端申请中;
所述BRAS向所述备份设备发送同意消息,在所述同意消息中携带分配给该备份设备的地址资源信息。
进一步的,所述BRAS接收备份设备的地址申请请求的步骤之后,还包括:
如果所述共享地址池中没有可以分配给所述备份设备的地址资源,则向所述备份设备发送否决消息,通知该备份设备暂时停止地址申请。
进一步的,所述BRAS向所述备份设备发送同意消息的步骤之后,还包括:
所述BRAS接收所述备份设备反馈的确认消息,将所述地址资源的状态设置为远端分配。
一种热备份场景下的地址分配方法,两个宽带远程接入服务器(BRAS)工作在热备份场景下并互为备份设备,该方法包括:
备份设备在本地可用地址资源数量低于地址下限值时,向BRAS发送地址申请请求,请求所述BRAS为所述备份设备分配地址资源;
所述备份设备接收所述BRAS发送的同意消息,所述同意消息中携带有分配给该备份设备的地址资源信息;
所述备份设备根据所述同意消息,将分配给该备份设备的地址资源状态设置为未分配。
进一步的,所述备份设备根据所述同意消息,将分配给该备份设备的地址资源状态设置为未分配的步骤之后,还包括:
所述备份设备接受用户的上线请求,从所述地址资源中为所述用户分配一个地址,并将该地址的状态设置为本地分配。
进一步的,上述热备份场景下的地址分配方法,还包括:
如果用户下线,将该用户占用的地址的状态设置为未分配;
所述状态为未分配的地址资源数量达到地址上限值,则所述备份设备向所述BRAS申请释放部分地址资源。
进一步的,所述备份设备在本地地址资源低于地址下限值时,向BRAS发送地址申请请求的步骤之后,还包括:
所述备份设备接收所述BRAS发送的否决消息,指示暂时停止地址申请。
进一步的,所述备份设备接收所述BRAS发送的否决消息,指示暂时停止地址申请的步骤之后,还包括:
所述备份设备与所述BRAS同步共享地址池中的地址信息;
当所述共享地址池中有空闲的地址时,所述备份设备继续向所述BRAS发送地址申请请求。
一种BRAS,包括:
请求接收模块,用于接收地址申请请求;
资源管理模块,用于根据所述请求接收模块接收的地址申请请求,从共享地址池中分配地址资源,将所述地址资源的状态设置为远端申请中;
请求响应模块,用于发送同意消息,在所述同意消息中携带所述资源管理模块分配的地址资源信息。
进一步的,所述请求响应模块,还用于在所述共享地址池中没有可以分配的地址资源时,发送否决消息,通知暂时停止地址申请。
进一步的,上述BRAS,还包括:
请求发送模块,用于在本地可用地址资源数量低于地址下限值时,向远端设备发送地址申请请求,请求为本地分配地址资源;
响应接收模块,用于接收响应所述请求发送模块发送的地址申请请求的同意消息,所述同意消息中携带有分配的地址资源信息;
所述资源管理模块,还用于根据所述响应接收模块接收的同意消息,将分配的地址资源状态设置为未分配。
进一步的,所述响应接收模块,还用于接收否决消息,指示所述请求发送模块暂时停止地址申请,所述BRAS还包括:
信息同步模块,用于与远端同步共享地址池中的地址信息,在所述响应接收模块指示所述请求发送模块暂时停止地址申请后,如果发现所述共享地址池中有空闲的地址,则指示所述请求发送模块继续发送地址申请请求。
一种热备份场景下的地址分配系统,包括第一BRAS和第二BRAS,所述第一BRAS与所述第二BRAS工作在热备份场景下并互为备份设备;
所述第一BRAS,用于在本地可用地址资源数量低于地址下限值时,向所述第二BRAS发送地址申请请求,请求所述第二BRAS为本地分配地址资源,接收所述第二BRAS发送的同意消息,所述同意消息中携带有为所述第二BRAS分配的地址资源信息,根据所述同意消息,将分配给所述第二BRAS的地址资源状态设置为未分配;
所述第二BRAS,用于接所述第一BRAS发送的地址申请请求,根据所述地址申请请求,从共享地址池中为所述第一BRAS分配地址资源,将所述地址资源的状态设置为远端申请中,并向所述第一BRAS发送同意消息,在所述同意消息中携带分配给该第一BRAS的地址资源信息。
本发明的实施例提供了一种热备份场景下的地址分配方法、装置及系统,在两个热备份场景下的BRAS中选定一个作为共享地址池主管理设备,另一个作为备份设备,在备份设备需要为其下接入的用户分配地址时,向作为主管理设备的BRAS发出地址申请请求,BRAS为备份设备分配地址资源,并在本地将分配给备份设备的地址资源标记为远端分配,避免了BRAS将同样的地址分配给其下接入的用户,解决了热备份场景下地址冲突的问题。
附图说明
图1为本发明的实施例应用场景的网络示意图;
图2为本发明的实施例提供的一种热备份场景下的地址分配方法的流程图;
图3为本发明的实施例提供的一种BRAS的结构示意图;
图4为本发明的又一实施例提供的一种BRAS的结构示意图;
图5为本发明的又一实施例提供的一种BRAS的结构示意图;
图6为本发明的实施例提供的一种热备份场景下的地址分配系统的结构示意图。
具体实施方式
为了解决热备份场景下地址冲突的问题,本发明的实施例提供了一种热备份场景下的地址分配方法。
BRAS双机热备模式中,用户通过接入网接入到汇聚设备,汇聚设备双上行到两台BRAS,BRAS起网关作用,终结用户VLAN,两台BRAS设备间通过VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol,虚拟路由冗余协议)协商主备关系。两台BRAS设备存在1:1和1+1两种工作方式。
例如,BRAS1与BRAS2互为备份设备,在双机热备模式下工作.在1:1工作方式中,如果BRAS1为主设备,则BRAS1承载用户业务,而BRAS2作为备份设备,只备份BRAS1上的用户信息;而在1+1工作方式中,对设定的一个群组的用户而言,如对一个备份组而言,BRAS1为主设备,BRAS2为备份设备,但对另一个备份组而言,BRAS2可以为主设备,BRAS2为备份设备,即正常工作时,BRAS1和BRAS2均承载部分用户业务。本发明的实施例提供的热备份场景下的地址分配方法,适用于上述任何一种工作方式。
首先,对本发明的实施例的应用场景进行介绍,如图1所示,CR101下连接有互为备份设备的BRAS102和BRAS103,BRAS102和BRAS103共享同一个地址池;BRAS102与BRAS103下联SW(交换机设备)104,用户通过SW104接入网络。
下面结合附图,对本发明的实施例进行介绍。
本发明实施例提供了一种热备份场景下的地址分配方法,将互为备份设备的一对BRAS中的一个BRAS作为主管理设备,由该BRAS完成对共享地址池及备份设备的地址资源的管理,使用该方法完成地址分配的过程如图2所示,包括:
步骤201、在热备份场景下的一对BRAS间协商出主设备和备设备;
本步骤中,在系统初始化时,BRAS102与BRAS103进行协商,选出一个BRAS作为主设备,由该设备负责对共享地址池的管理;另一个BRAS作为备份设备,本发明实施例中,以BRAS102为主设备为例,进行说明。
可选的,本步骤也可以由网络维护人员在系统配置时完成,指定一对互为备份设备的BRAS中的主设备。
步骤202、BRAS管理共享地址池,供所有用户上线使用;
本步骤中,BRAS102管理共享地址池,共享地址池中的资源供BRAS102及BRAS103共同使用,在BRAS102及BRAS103上均存储有地址信息,记录着共享地址池中各个地址的使用情况。
本发明实施例中,为共享地址池中的地址或地址段制定不同状态:未分配状态,表示该地址或地址段即未被BRAS102使用,也未被BRAS103使用;本地分配状态,对于BRAS102来说,该状态表示该地址或地址段被BRAS102使用,对于BRAS103来说,该状态表示该地址或地址段被BRAS103使用;远端申请中状态,仅出现在主管理设备,即BRAS102的地址信息中纪录,表示该地址或地址段已决定分配给备份设备,但尚未接收到备份设备成功获取该地址或地址段的确认消息;远端分配状态,表示该地址或地址段已分配给远端设备,即对于BRAS102来说处于远端分配状态的地址或地址段已分配给BRAS103,对于BRAS103来说处于远端分配状态的地址或地址段已分配给BRAS102。
步骤203、备份设备在本地可用地址资源数量低于地址下限值时,向BRAS发送地址申请请求,请求所述BRAS为所述备份设备分配地址资源;
本发明实施例中,为备份设备上可用的地址资源数量制定两个阀值,分配为地址下限值及地址上限值,用来描述当前备份设备上可用的地址资源数量。其中,地址下限值需小于或等于地址上限值。
本步骤中,BRAS103实时监测当前本地可用地址资源的数量,当可用地址资源数量低于地址下限值时,表明当前可用地址资源不足,此时,BRAS103需要向BRAS102发送地址申请请求,请求获取地址资源。
所述地址申请请求申请获取的地址资源,可以是某一个或某几个地址,也可以是一个地址段(如D类地址)。
步骤204、BRAS接收备份设备的地址申请请求,根据所述地址申请请求,从共享地址池中为所述备份设备分配地址资源,将所述地址资源的状态设置为远端申请中;
本步骤中,BRAS102接收步骤203中BRAS103发送的地址申请请求,为BRAS103分配地址资源,并将地址资源的状态设置为“远端申请中”;进一步的,如果BRAS103申请的是某一个或某几个地址,则BRAS102需要首先确定这些地址的状态,在这些地址的状态均为“未分配”时,将这些地址分配给BRAS103。
如果BRAS103申请的某一个或某几个地址处于已被BRAS 102分配给其他用户的“本地分配”状态,或共享地址池中的地址耗尽,没有可以分配给BRAS103的地址时,BRAS102可以拒绝BRAS103的请求,向BRAS103回复否决消息。
步骤205、BRAS向所述备份设备发送同意消息,在所述同意消息中携带分配给该备份设备的地址资源信息;
本步骤中,BRAS102向BRAS103发布同意消息,在同意消息中携带分配给BRAS103的地址资源的信息。
步骤206、备份设备根据所述同意消息,将分配给该备份设备的地址资源状态设置为未分配;
本步骤中,BRAS103接收BRAS102发送的同意消息,根据该同意消息,将BRAS102分配的地址资源的状态设置为“未分配”,即这些地址资源已交由BRAS103管理,分配给其下的用户。
同时,BRAS103向BRAS102发送确认消息,表示已成功获取地址资源。
步骤207、BRAS接收所述备份设备反馈的确认消息,将所述地址资源的状态设置为远端分配;
本步骤中,BRAS102接收BRAS103发送的确认消息,将分配给BRAS103的地址资源的状态由“远端分配中”改变为“远端分配”。
步骤208、备份设备接受用户的上线请求,从所述地址资源中为所述用户分配一个地址,并将该地址的状态设置为本地分配;
本步骤中,BRAS103下有用户上线时,BRAS103从本地“未分配”状态的地址资源中,选择一个地址分配给该用户,此时,对于BRAS102来说,该地址的状态仍为“远端分配”。
步骤209、如果状态为未分配的地址资源数量达到地址上限值,则所述备份设备向所述BRAS申请释放部分地址资源;
本步骤中,如果BRAS103监测到本地未分配的地址资源数量超过地址上限值,说明有相当一部分地址资源处于空闲状态,而这部分地址资源在BRAS102侧的状态为“远端分配”,即不能被BRAS102利用,为了避免资源浪费,BRAS103将发起地址资源释放流程,向BRAS102申请释放部分资源,将BRAS103侧该部分释放的地址资源的状态修改为“远端分配”,将BRAS102侧该部分地址资源的状态修改为“未分配”。
此外,如果步骤204中,BRAS102发现共享地址池中没有可以分配给BRAS103的地址,则BRAS102向BRAS103发送否决消息,指示BRAS103暂停申请地址;由于BRAS102及BRAS103之间会进行信息同步,将本地的地址使用情况同步给对端,故当BRAS102下的地址资源释放时,BRAS103会得知这一情况,再次启动向BRAS102申请地址。
当主管理设备,即BRAS102发生设备级别异常时,BRAS103会将自身设置为主管理设备,由BRAS103对共享地址池进行管理;当BRAS103发现BRAS102恢复后,将本地的信息与BRAS102进行同步,并在同步后恢复BRAS102的主管理设备身份,继续由BRAS102管理共享地址池。
本发明的实施例还提供了一种BRAS,如图3所示,包括:
请求接收模块301,用于接收地址申请请求;
资源管理模块302,用于根据所述请求接收模块301接收的地址申请请求,从共享地址池中分配地址资源,将所述地址资源的状态设置为远端申请中;
请求响应模块303,用于发送同意消息,在所述同意消息中携带所述资源管理模块302分配的地址资源信息。
进一步的,所述请求响应模块303,还用于在所述共享地址池中没有可以分配的地址资源时,发送否决消息,通知暂时停止地址申请。
进一步的,上述BRAS如图4所示,还包括:
请求发送模块304,用于在本地可用地址资源数量低于地址下限值时,向远端设备发送地址申请请求,请求为本地分配地址资源;
响应接收模块305,用于接收响应所述请求发送模块304发送的地址申请请求的同意消息,所述同意消息中携带有分配的地址资源信息;
所述资源管理模块302,还用于根据所述响应接收模块305接收的同意消息,将分配的地址资源状态设置为未分配。
进一步的,所述响应接收模块305,还用于接收否决消息,指示所述请求发送模块304暂时停止地址申请,所述BRAS如图5所示,还包括:
信息同步模块306,用于与远端同步共享地址池中的地址信息,在所述响应接收模块305指示所述请求发送模块304暂时停止地址申请后,如果发现所述共享地址池中有空闲的地址,则指示所述请求发送模块304继续发送地址申请请求。
本发明的实施例还提供了一种热备份场景下的地址分配系统,该系统如图6所示,包括第一BRAS601和第二BRAS602,所述第一BRAS601与所述第二BRAS602工作在热备份场景下并互为备份设备;
所述第一BRAS601,用于在本地可用地址资源数量低于地址下限值时,向所述第二BRAS602发送地址申请请求,请求所述第二BRAS602为本地分配地址资源,接收所述第二BRAS602发送的同意消息,所述同意消息中携带有为所述第二BRAS602分配的地址资源信息,燕根据所述同意消息,将分配给所述第二BRAS602的地址资源状态设置为未分配;
所述第二BRAS602,用于接所述第一BRAS601发送的地址申请请求,根据所述地址申请请求,从共享地址池中为所述第一BRAS601分配地址资源,将所述地址资源的状态设置为远端申请中,并向所述第一BRAS601发送同意消息,在所述同意消息中携带分配给该第一BRAS601的地址资源信息。
上述BRAS和热备份场景下的地址分配系统,可以与本发明的实施例提供的一种热备份场景下的地址分配方法相结合,在两个热备份场景下的BRAS中选定一个作为共享地址池主管理设备,另一个作为备份设备,在备份设备需要为其下接入的用户分配地址时,向作为主管理设备的BRAS发出地址申请请求,BRAS为备份设备分配地址资源,并在本地将分配给备份设备的地址资源标记为远端分配,避免了BRAS将同样的地址分配给其下接入的用户,解决了热备份场景下地址冲突的问题。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种热备份场景下的地址分配方法,其特征在于,两个宽带远程接入服务器(BRAS)工作在热备份场景下并互为备份设备,该方法包括:
BRAS接收备份设备的地址申请请求;
所述BRAS根据所述地址申请请求,从共享地址池中为所述备份设备分配地址资源,将所述地址资源的状态设置为远端申请中;
所述BRAS向所述备份设备发送同意消息,在所述同意消息中携带分配给该备份设备的地址资源信息。
2.根据权利要求1所述的热备份场景下的地址分配方法,其特征在于,所述BRAS接收备份设备的地址申请请求的步骤之后,还包括:
如果所述共享地址池中没有可以分配给所述备份设备的地址资源,则向所述备份设备发送否决消息,通知该备份设备暂时停止地址申请。
3.根据权利要求1所述的热备份场景下的地址分配方法,其特征在于,所述BRAS向所述备份设备发送同意消息的步骤之后,还包括:
所述BRAS接收所述备份设备反馈的确认消息,将所述地址资源的状态设置为远端分配。
4.一种热备份场景下的地址分配方法,其特征在于,两个宽带远程接入服务器(BRAS)工作在热备份场景下并互为备份设备,该方法包括:
备份设备在本地可用地址资源数量低于地址下限值时,向BRAS发送地址申请请求,请求所述BRAS为所述备份设备分配地址资源;
所述备份设备接收所述BRAS发送的同意消息,所述同意消息中携带有分配给该备份设备的地址资源信息;
所述备份设备根据所述同意消息,将分配给该备份设备的地址资源状态设置为未分配。
5.根据权利要求4所述的热备份场景下的地址分配方法,其特征在于,所述备份设备根据所述同意消息,将分配给该备份设备的地址资源状态设置为未分配的步骤之后,还包括:
所述备份设备接受用户的上线请求,从所述地址资源中为所述用户分配一个地址,并将该地址的状态设置为本地分配。
6.根据权利要求4所述的热备份场景下的地址分配方法,其特征在于,还包括:
如果用户下线,将该用户占用的地址的状态设置为未分配;
所述状态为未分配的地址资源数量达到地址上限值,则所述备份设备向所述BRAS申请释放部分地址资源。
7.根据权利要求4所述的热备份场景下的地址分配方法,其特征在于,所述备份设备在本地地址资源低于地址下限值时,向BRAS发送地址申请请求的步骤之后,还包括:
所述备份设备接收所述BRAS发送的否决消息,指示暂时停止地址申请。
8.根据权利要求4或7所述的热备份场景下的地址分配方法,其特征在于,所述备份设备接收所述BRAS发送的否决消息,指示暂时停止地址申请的步骤之后,还包括:
所述备份设备与所述BRAS同步共享地址池中的地址信息;
当所述共享地址池中有空闲的地址时,所述备份设备继续向所述BRAS发送地址申请请求。
9.一种BRAS,其特征在于,包括:
请求接收模块,用于接收地址申请请求;
资源管理模块,用于根据所述请求接收模块接收的地址申请请求,从共享地址池中分配地址资源,将所述地址资源的状态设置为远端申请中;
请求响应模块,用于发送同意消息,在所述同意消息中携带所述资源管理模块分配的地址资源信息。
10.根据权利要求9所述的BRAS,其特征在于,
所述请求响应模块,还用于在所述共享地址池中没有可以分配的地址资源时,发送否决消息,通知暂时停止地址申请。
11.根据权利要求9所述的BRAS,其特征在于,还包括:
请求发送模块,用于在本地可用地址资源数量低于地址下限值时,向远端设备发送地址申请请求,请求为本地分配地址资源;
响应接收模块,用于接收响应所述请求发送模块发送的地址申请请求的同意消息,所述同意消息中携带有分配的地址资源信息;
所述资源管理模块,还用于根据所述响应接收模块接收的同意消息,将分配的地址资源状态设置为未分配。
12.根据权利要求9所述的BRAS,其特征在于,所述响应接收模块,还用于接收否决消息,指示所述请求发送模块暂时停止地址申请,所述BRAS还包括:
信息同步模块,用于与远端同步共享地址池中的地址信息,在所述响应接收模块指示所述请求发送模块暂时停止地址申请后,如果发现所述共享地址池中有空闲的地址,则指示所述请求发送模块继续发送地址申请请求。
13.一种热备份场景下的地址分配系统,其特征在于,包括第一BRAS和第二BRAS,所述第一BRAS与所述第二BRAS工作在热备份场景下并互为备份设备;
所述第一BRAS,用于在本地可用地址资源数量低于地址下限值时,向所述第二BRAS发送地址申请请求,请求所述第二BRAS为本地分配地址资源,接收所述第二BRAS发送的同意消息,所述同意消息中携带有为所述第二BRAS分配的地址资源信息,根据所述同意消息,将分配给所述第二BRAS的地址资源状态设置为未分配;
所述第二BRAS,用于接所述第一BRAS发送的地址申请请求,根据所述地址申请请求,从共享地址池中为所述第一BRAS分配地址资源,将所述地址资源的状态设置为远端申请中,并向所述第一BRAS发送同意消息,在所述同意消息中携带分配给该第一BRAS的地址资源信息。
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