CN109412980B - 一种bras备份方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种BRAS备份方法及装置，可以使汇聚交换机收到终端发送的控制报文时，将所述控制报文发送给局域网内的物理BRAS，并将该控制报文发送给与该物理BRAS对应的vBRAS，然后在收到物理BRAS反馈的针对该控制报文的第一响应报文时，将第一响应报文转发给终端，当收到vBRAS反馈的针对该控制报文的第二响应报文时，将第二响应报文转发给终端，以使终端与先收到的响应报文的来源设备进行通信。因此，本发明通过利用vBRAS为物理BRAS进行备份，可以减少部署物理BRAS的成本，并且提升了设备利用率。

Description

一种BRAS备份方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种BRAS备份方法及装置。

背景技术

BRAS(Broadband Remote Access Server，宽带接入服务器)作为城域网业务汇聚层设备，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 PointProtocol over Ethernet，基于以太网的点对点协议)或IPoE(IP over Ethernet，基于以太网的互联网协议)会话、转发用户流量；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。传统BRAS基于封闭架构的硬件实现，通过专用网络处理器实现转发层面，本发明称之为物理BRAS。

现有的物理BRAS通常为双机备份，即每个局域网内部署两台物理BRAS，下游设备汇聚交换机通过双链路分别连接至两台物理BRAS，这两台物理BRAS之间以主备方式工作。正常情况下，流量由主用BRAS处理，若主用BRAS出现故障，则由备用BRAS接管用户流量。由于这种主备的工作方式，使网络中的BRAS始终维持50％的设备利用率，因此部署成本高，设备利用率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种BRAS备份方法及装置，来解决BRAS备份利用率低的问题。

具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种BRAS备份方法，所述方法应用于汇聚交换机，所述方法包括：

当收到终端发送的控制报文时，将所述控制报文发送给局域网内的物理BRAS，并将所述控制报文发送给与所述物理BRAS对应的vBRAS，所述vBRAS位于连接所述汇聚交换机的数据中心内部署的vBRAS资源池中；

当收到物理BRAS反馈的针对所述控制报文的第一响应报文时，将所述第一响应报文转发给所述终端，当收到vBRAS反馈的针对所述控制报文的第二响应报文时，将所述第二响应报文转发给所述终端，以使所述终端与先收到的响应报文的来源设备进行通信。

作为一个实施例，将所述控制报文发送给与所述物理BRAS对应的vBRAS，包括：

通过预先与所述vBRAS建立的VXLAN隧道，将所述控制报文发送给所述物理BRAS对应的vBRAS。

作为一个实施例，所述第二响应报文为所述vBRAS开启延时响应时发送的；

当物理BRAS正常时，所述汇聚交换机收到的所述第二响应报文晚于所述第一响应报文。

基于相同的构思，本发明还提供一种BRAS备份装置，所述装置应用于汇聚交换机，所述装置包括：

发送单元，用于当收到终端发送的控制报文时，将所述控制报文发送给局域网内的物理BRAS，并将所述控制报文发送给与所述物理BRAS对应的vBRAS，所述vBRAS位于连接所述汇聚交换机的数据中心内部署的vBRAS资源池中；

转发单元，用于当收到物理BRAS反馈的针对所述控制报文的第一响应报文时，将所述第一响应报文转发给所述终端，当收到vBRAS反馈的针对所述控制报文的第二响应报文时，将所述第二响应报文转发给所述终端，以使所述终端与先收到的响应报文的来源设备进行通信。

作为一个实施例，所述发送单元，具体用于通过预先与所述vBRAS建立的VXLAN隧道，将所述控制报文发送给所述物理BRAS对应的vBRAS。

作为一个实施例，所述第二响应报文为所述vBRAS开启延时响应时发送的；

当物理BRAS正常时，所述转发单元收到的所述第二响应报文晚于所述第一响应报文。

相比于现有技术，本发明可以使汇聚交换机收到终端发送的控制报文时，将所述控制报文发送给局域网内的物理BRAS，并将该控制报文发送给与该物理BRAS对应的vBRAS，从而使vBRAS对物理BRAS进行备份；然后在收到物理BRAS反馈的针对该控制报文的第一响应报文时，可将第一响应报文转发给终端，在收到vBRAS反馈的针对该控制报文的第二响应报文时，可将第二响应报文转发给终端，使终端与先收到的响应报文的来源设备进行通信，从而在物理BRAS故障时，可以通过vBRAS与终端进行交互，从而避免业务中断。因此，本发明通过利用vBRAS为物理BRAS进行备份，可以减少部署物理BRAS的成本，并且提升了BRAS设备利用率。

附图说明

图1是现有技术中的一种物理BRAS双机备份组网示意图；

图2是本发明一种示例性实施方式中的一种BRAS备份方法的处理流程图；

图3是本发明一种示例性实施方式中的为多个物理BRAS备份的示意图；

图4是本发明一种示例性实施方式中的物理BRAS正常时的交互示意图；

图5是本发明一种示例性实施方式中的物理BRAS故障时的交互示意图；

图6是本发明一种示例性实施方式中的一种BRAS备份装置所在的汇聚交换机的结构示意图；

图7是本发明一种示例性实施方式中的一种BRAS备份装置的逻辑结构图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

请参考图1，是现有技术中的一种物理BRAS双机备份组网示意图，其中每个局域网部署两台物理BRAS，下游设备连接汇聚交换机，汇聚交换机通过双链路分别连接至两台物理BRAS，这两台物理BRAS之间以主备方式工作。

正常情况下，下游设备转发的用户流量由主用物理BRAS1处理，如图1中的转发路径1示意；若主用物理BRAS1出现故障，则由备用物理BRAS2接管该用户流量，如图1中的转发路径2示意。

由于现有的物理BRAS双机备份采用主备方式，需要部署的物理BRAS较多，因此部署的成本较高。另外，当主用物理BRAS正常工作时，备用物理BRAS一直会闲置，因此现有技术中的物理BRAS双机备份组网始终维持50％的设备利用率，造成BRAS的资源浪费。

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种BRAS备份方法及装置，可以使汇聚交换机收到终端发送的控制报文时，将所述控制报文发送给局域网内的物理BRAS，并将该控制报文发送给与该物理BRAS对应的vBRAS，从而使vBRAS对物理BRAS进行备份；然后在收到物理BRAS反馈的针对该控制报文的第一响应报文时，可将第一响应报文转发给终端，在收到vBRAS反馈的针对该控制报文的第二响应报文时，可将第二响应报文转发给终端，使终端与先收到的响应报文的来源设备进行通信，从而在物理BRAS故障时，可以通过vBRAS与终端进行交互，从而避免业务中断。因此，本发明通过利用vBRAS为物理BRAS进行备份，可以减少部署物理BRAS的成本，并且提升了BRAS的设备利用率。

请参考图2，是本发明一种示例性实施方式中的一种BRAS备份方法的处理流程图，该方法应用于汇聚交换机，如图3所示，在本发明的示例性实施方式中的BRAS备份组网示意图中，其中数据中心可以通过直连链路连接汇聚交换机，不同的汇聚交换机连接不同的物理BRAS。

在该数据中心中部署了分流设备和vBRAS资源池，具体来讲，数据中心可以采用通用硬件实现BRAS功能的新型网元，本文称之为vBRAS，即虚拟化BRAS。vBRAS可运行于X86服务器之上，由于vBRAS的性能相比物理BRAS有一定差距，因此可以通过多用网元vBRAS成池的方式对外提供统一服务，即vBRAS资源池。数据中心的一个vBRAS资源池中包含多个vBRAS，可以同时为多台物理BRAS进行备份。

在本实施例中，对于汇聚交换机而言，BRAS备份方法包括：

步骤201、当收到终端发送的控制报文时，将所述控制报文发送给局域网内的物理BRAS，并将所述控制报文发送给与所述物理BRAS对应的vBRAS，所述vBRAS位于连接所述汇聚交换机的数据中心内部署的vBRAS资源池中；

在本实施例中，当终端上线后，会广播控制报文，汇聚交换机收到终端上线后发送的控制报文时，可以将该控制报文发送给该汇聚交换机所在的局域网内的物理BRAS，同时，汇聚交换机还可以将该控制报文发送给与该物理BRAS对应的vBRAS，该vBRAS位于数据中心中的vBRAS资源池内，用于为该物理BRAS备份。

作为一个实施例，汇聚交换机可以预先与该vBRAS建立的VXLAN隧道，当汇聚交换机将收到的控制报文时，可以将该控制报文进行VXLAN封装后，经过该预先建立的VXLAN隧道发送给该物理设备对应的vBRAS，以使该vBRAS在收到控制报文后进行备份操作。

步骤202、当收到物理BRAS反馈的针对所述控制报文的第一响应报文时，将所述第一响应报文转发给所述终端，当收到vBRAS反馈的针对所述控制报文的第二响应报文时，将所述第二响应报文转发给所述终端，以使所述终端与先收到的响应报文的来源设备进行通信。

在本实施例中，当物理BRAS正常时，可以针对该控制报文反馈第一响应报文，汇聚交换机收到物理BRAS反馈的第一响应报文时，可以将该第一响应报文转发给终端；此外，上述vBRAS可以针对该控制报文反馈第二响应报文，汇聚交换机收到vBRAS反馈的第二响应报文时，可以将该第二响应报文转发给终端，以使所述终端与先收到的响应报文的来源设备进行通信，即若终端先收到第一响应报文，则与第一响应报文的来源设备(也就是物理BRAS)进行通信；若终端先收到第二响应报文，则与第二响应报文的来源设备(也就是vBRAS)进行通信。

作为一个实施例，vBRAS反馈的第二响应报文具体可以为该vBRAS开启延时响应时发送的；由于物理BRAS没有延时响应，因此当物理BRAS正常时，所述汇聚交换机收到的vBRAS反馈的第二响应报文晚于物理BRAS反馈的第一响应报文。因此vBRAS通过开启延时响应，使自身反馈的第二响应报文晚于物理BRAS反馈的第一响应报文，从而在物理BRAS正常时，终端可以先收到物理BRAS反馈的第一响应报文，后收到vBRAS反馈的第二响应报文，最终使终端与物理BRAS进行通信。当物理BRAS故障时，无法反馈第一响应报文，则终端只能收到vBRAS反馈的第二响应报文，因此终端与该vBRAS进行交互，从而使vBRAS代替物理BRAS与用户终端交互。如果物理BRAS恢复正常，终端还是会与该vBRAS交互，直到该终端重新上线时，若再次发送控制报文，则会重复执行步骤201-步骤202。

作为一个实施例，本发明可以通过集中的一个vBRAS资源池提供对现网多台物理BRAS进行备份，例如按照N：1或N：2的方式部署，即N个物理BRAS上部署1个vBRAS资源池或者2个vBRAS资源池。通过这种方法可在成本和可靠性之间取得很好的平衡，有效避免了单台物理BRAS故障时因无备份而引发的严重网上问题，同时成本的增加也在可接受的限度内。

作为一个实施例，本发明还可以根据可靠性要求确定vBRAS资源池规模需求。例如，需要vBRAS资源池备份多少台物理BRAS，需要vBRAS资源池应对最多同时几台物理BRAS故障，这些需求指标决定vBRAS资源池网元数目。举例来讲，假设需要备份6台物理BRAS，最多支持2台物理BRAS同时故障，则可以为当前vBRAS资源池设置8个vBRAS实现备份，对vBRAS资源池中各vBRAS担当的备份角色进行规划，具体如表1所示：

表1

按照上表将现网BRAS配置分解至多个vBRAS，假设物理BRAS1故障时，则vBRAS(1、3、5、7)可以代替物理BRAS1工作，假设物理BRAS-2故障时，则vBRAS(2、4、6、8)可以代替物理BRAS-2工作，实现了最多两台物理BRAS同时故障的备份工作。

相比于现有技术，本发明可以通过集中部署的vBRAS资源池同时备份多台物理BRAS，在成本和可靠性之间取得极好的折衷效果，而且资源池的弹性扩缩容能力更容易适配更多数量的物理BRAS，提高整体方案的扩展性。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，请结合图4-图6对本发明的方案作进一步地详细说明。

如图3所示，物理BRAS组网中部署与汇聚交换机直连的数据中心，数据中心的vBRAS资源池可以同时对物理BRAS1和物理BRAS-2进行备份。下面以vBRAS资源池对物理BRAS1备份为例，进行详细说明。

当汇聚交换机收到终端广播的PPPOE控制报文时，汇聚交换机同时把PPPOE控制报文上送至物理BRAS1和vBRAS资源池中该物理BRAS1对应的vBRAS1，其中汇聚交换机上送PPPOE控制报文时会携带原始QINQ封装以便和AAA进行认证交互。另外，由于汇聚交换机和物理BRAS1直连，因此带QINQ封装的PPPOE控制报文可直接发送给物理BRAS1。但该vBRAS1位于数据中心DC内部，和汇聚交换机之间没有直接二层连接，因此为保证vBRAS1收到用户的PPPOE控制报文，可以在汇聚交换机和vBRAS1之间配置VXLAN隧道。

当物理BRAS1正常工作时，会对收到的PPPOE控制报文做出响应，vBRAS1由于配置了延迟响应，因此会延迟一段时间再做出响应。汇聚交换机将先收到的物理BRAS1反馈的第一响应报文发送给终端，再将后收到的第二响应报文发送给终端，以使终端根据先收到的第一响应报文选择与物理BRAS1发送交互后续报文，从而使用户数据报文由物理BRAS1终结后转发至上层的路由器，转发路径如图4所示。

当物理BRAS故障时，不能对PPPOE控制报文做出响应，此时汇聚交换机将vBRAS1发送的第二响应报文发送给终端，以使终端与vBRAS1通信，即发送后续的控制报文和数据报文，从而使用户数据报文由vBRAS终结后转发至上层的路由器，转发路径如图5所示。

由此可见，采用本方案可用一个集中建设的vBRAS资源池同时备份多台物理BRAS，考虑到处于不同位置的多台物理BRAS同时故障几率很小，可采用N：1或N：2的备份原则，这样vBRAS资源池只需按最多同时承载1台或2台物理BRAS用户的容量来设计，整网备份的成本相比现有的备份方式会降低很多。

另外，当新增局域网部署物理BRAS时，可同步部署汇聚交换机和数据中心的直连链路，简单地复用已存在的vBRAS资源池作为业务备份，因此使组网的可扩展性极大增强。

如果对备份原则有变更，可以利用NFV(Network Function Virtualization，网络功能虚拟化)网元灵活弹性扩缩容的能力，增加或减少vBRAS网元数目，此时只是进行配置调整，无需对硬件设备进行变更，可以极大降低实施难度。

基于相同的构思，本发明还提供一种BRAS备份装置，该装置可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，本发明的BRAS备份装置作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在装置的处理器将存储器中对应的计算机程序指令读取后运行而成。

请参考图6，是本发明一种示例性实施方式中的一种BRAS备份装置700，应用于汇聚交换机，该装置700基本运行环境包括处理器(CPU)，存储器以及其他硬件；从逻辑层面上来看，该装置700的逻辑结构如图7所示，其中该装置700包括：

发送单元701，用于当收到终端发送的控制报文时，将所述控制报文发送给局域网内的物理BRAS，并将所述控制报文发送给与所述物理BRAS对应的vBRAS，所述vBRAS位于连接所述汇聚交换机的数据中心内部署的vBRAS资源池中；

转发单元702，用于当收到物理BRAS反馈的针对所述控制报文的第一响应报文时，将所述第一响应报文转发给所述终端，当收到vBRAS反馈的针对所述控制报文的第二响应报文时，将所述第二响应报文转发给所述终端，以使所述终端与先收到的响应报文的来源设备进行通信。

作为一个实施例，所述发送单元701，具体用于通过预先与所述vBRAS建立的VXLAN隧道，将所述控制报文发送给所述物理BRAS对应的vBRAS。

作为一个实施例，所述第二响应报文为所述vBRAS开启延时响应时发送的；

当物理BRAS正常时，所述转发单元702收到的所述第二响应报文晚于所述第一响应报文。

综上所述，本发明可以使汇聚交换机收到终端发送的控制报文时，将所述控制报文发送给局域网内的物理BRAS，并将该控制报文发送给与该物理BRAS对应的vBRAS，从而使vBRAS对物理BRAS进行备份；然后在收到物理BRAS反馈的针对该控制报文的第一响应报文时，可将第一响应报文转发给终端，在收到vBRAS反馈的针对该控制报文的第二响应报文时，可将第二响应报文转发给终端，使终端与先收到的响应报文的来源设备进行通信，从而在物理BRAS故障时，可以通过vBRAS与终端进行交互，从而避免业务中断。因此，本发明通过利用vBRAS为物理BRAS进行备份，可以减少部署物理BRAS的成本，并且提升了BRAS设备利用率。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种宽带接入服务器BRAS备份方法，其特征在于，所述方法应用于汇聚交换机，所述方法包括：

当收到终端发送的控制报文时，将所述控制报文发送给局域网内的物理BRAS，并将所述控制报文发送给与所述物理BRAS对应的虚拟宽带接入服务器vBRAS，所述vBRAS位于连接所述汇聚交换机的数据中心内部署的vBRAS资源池中，且所述vBRAS为多个汇聚交换机对应的物理BRAS提供备份；

当收到物理BRAS反馈的针对所述控制报文的第一响应报文时，将所述第一响应报文转发给所述终端，当收到vBRAS反馈的针对所述控制报文的第二响应报文时，将所述第二响应报文转发给所述终端，以使所述终端与先收到的响应报文的来源设备进行通信，其中，当物理BRAS正常时，所述汇聚交换机收到的所述第二响应报文晚于所述第一响应报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述控制报文发送给与所述物理BRAS对应的vBRAS，包括：

通过预先与所述vBRAS建立的VXLAN隧道，将所述控制报文发送给所述物理BRAS对应的vBRAS。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二响应报文为所述vBRAS开启延时响应时发送的。

4.一种BRAS备份装置，其特征在于，所述装置应用于汇聚交换机，所述装置包括：

发送单元，用于当收到终端发送的控制报文时，将所述控制报文发送给局域网内的物理BRAS，并将所述控制报文发送给与所述物理BRAS对应的vBRAS，所述vBRAS位于连接所述汇聚交换机的数据中心内部署的vBRAS资源池中，且所述vBRAS为多个汇聚交换机对应的物理BRAS提供备份；

转发单元，用于当收到物理BRAS反馈的针对所述控制报文的第一响应报文时，将所述第一响应报文转发给所述终端，当收到vBRAS反馈的针对所述控制报文的第二响应报文时，将所述第二响应报文转发给所述终端，以使所述终端与先收到的响应报文的来源设备进行通信，其中，当物理BRAS正常时，所述汇聚交换机收到的所述第二响应报文晚于所述第一响应报文。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述发送单元，具体用于通过预先与所述vBRAS建立的VXLAN隧道，将所述控制报文发送给所述物理BRAS对应的vBRAS。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述第二响应报文为所述vBRAS开启延时响应时发送的。

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