瞻博网络 BNG CUPS 概述

瞻博网络 BNG CUPS 的优势

BNG CUPS 控制器使您能够通过以下方式更有效地使用网络资源：

• 集中地址分配。

• 用户平面负载平衡。

• 集中管理和控制。

• 扩大规模。瞻博网络 BNG CUPS 利用的云环境可以让您增加支持的订阅者数量。

• 位置独立性和独立生命周期管理和维护。

• 吞吐量和延迟优化，因为 BNG 用户平面离用户更近。

• 响应网络故障事件（如 BNG 用户平面故障或接入节点与 BNG 用户平面之间的传输连接失败）的弹性配置。

• 在性能发生变化或发生网络拥塞时实时放置用户。

• 可部署在多地理云环境中，保证了 BNG CUPS 控制器的高可用性。

为什么要从集成式宽带网络网关迁移到分解式宽带网络网关

运营成本上升，收入下降或持平，促使电信服务提供商重新思考其规划、设计和运营网络的方式。电信公司正在效仿云运营商的做法，希望将云和数据中心设计原则应用到其新一代网络架构中，以此来节约成本。此外，将作系统软件与硬件分离允许您单独管理硬件和软件生命周期。

以下瞻博网络 BNG CUPS 用例展示了从集成 BNG 迁移到分解式 BNG 的优势：

• 集中式地址池管理

  IP 地址已成为一种宝贵的资源。如果没有足够的可用资源，订阅者将无法访问网络。然而，购买新地址已经变得非常昂贵。服务提供商尽其所能优化和有效利用其有限的 IP 地址空间，但采用集成 BNG 的传统网络使这一目标变得更具挑战性。运营商需要执行 BNG 规划，并根据每个 BNG 的预期规模和不断变化的规模在 BNG 之间手动分发（和重新分配）IP 地址前缀。

  自动分配 IP 前缀以适应 BNG 扩展需求，并在扩展需求降低时动态回收未使用的 IP 地址前缀以便重新部署到其他 BNG，这减轻了运营商对每个 BNG 执行密集且可能容易出错的 IP 前缀配置的需求。瞻博网络 BNG CUPS 弹性用户组加强了这一需求，否则运营商在用户组基础上手动配置和分配 IP 地址池会增加其复杂性

  瞻博网络可以将 IP 地址池作为共享资源进行管理，并自动将 IP 地址分配给网络中的任何用户平面。借助云原生地址池管理器，服务提供商可以执行以下作：

  • 按需自动添加 IP 地址来提高运营效率 — APM 主动监控网络中所有 BNG 实体的 IP 地址池。如果用户平面超过预定义的阈值，APM 会自动将其链接到新的地址池。您可以随时随地获得所需的 IP 地址资源，而无需手动管理地址池，也无需构建和维护自己开发的工具。

  • 通过最大限度提高 IP 地址利用率来降低成本 — 通过集中监控所有下游用户平面，APM 可以识别任何具有大量未充分利用地址池的 BNG 节点。在传统网络中，这些未使用的地址将处于空闲状态。APM 会根据需要在网络中自动回收和重新分配它们，从而优化公共 IPv4 地址管理的运营成本。

    有关 APM 的更多信息，请参见 地址池管理器用户指南

• 订阅者有状态弹性配置

  瞻博网络 BNG CUPS 的一个主要用例是弹性，以便在 BNG 用户平面发生计划外故障时支持无中断故障切换。您可以定义一个弹性用户组，其中一个 BNG 用户平面作为活动 BNG 用户平面运行，另一个 BNG 用户平面用作备份。在发生故障时，备用 BNG 用户平面接管对用户会话的控制。然后，云托管的 BNG CUPS 控制器会预先设置 BNG 用户平面，并根据所使用的冗余选项，持续使用相关状态信息对备份 BNG 用户平面进行编程。如果活动 BNG 用户平面发生故障，BNG CUPS 控制器会自动激活预暂备份，并相应地重新路由流量。

  你可以从三个冗余选项中进行选择，具体取决于给定服务或 SLA 的中断接受级别：

  • 热待机 — 控制器会在备用 BNG 用户平面上持续编程所有用户会话状态信息，从而实现无法检测到的无中断故障切换。

  • 暖增强型超额订阅备用 — 备份 BNG 用户平面安装了有限的用户转发状态，并在内存中保留了完整的订阅者会话状态。如果活动 BNG 用户平面发生故障，备份将假定转发用户会话，然后安装剩余的用户状态。在很短的时间内，订阅者会话 SLA 才能恢复。此方法支持 N：1 冗余。

  • 热大规模备用 — 使用基于路由引擎的备份模式。备份 BNG 用户平面在路由引擎上保留完整的用户状态，并且在用户组变为活动状态之前不会对数据包转发引擎进行编程。此方法支持 M：N 冗余。

  此外，还有两种方式可以选择活动 BNG 用户平面进行冗余。下面对它们进行了描述：

  • BNG CUPS 控制器受控 — BNG CUPS 控制器根据 BNG 用户平面的配置以及逻辑端口和网络实例报告确定活动 BNG 用户平面。

  • BNG 用户平面受控 — 由接入网络决定。与 BNG 用户平面的连接状态决定了哪个 BNG 用户平面处于活动状态。

  注意：对于 BNG 用户平面控制的用户组，必须至少将一个 BNG 用户平面配置为热备份（ backup-mode在 BNG 用户平面上设置为 hot）。必须对接入网络进行调配，以便在 BNG 用户平面上配置首选活动端口，该端口的 backup-mode命令配置为 hot。

• 无中断 BNG 用户平面维护

  在传统的垂直整合网络中，大多数维护任务（如更换线卡、更新软件等）都需要计划维护时段。由于要关闭节点以及连接到节点的所有用户，您始终面临中断服务和令用户感到沮丧的风险。此外，由于维护窗口通常安排在深夜，因此您为维护支付更高的加班费。集中式控制平面和共享状态信息使计划维护变得更简单，干扰也更小。

  过程很简单：

  1. 操作员使用控制器来编排所有用户状态信息从当前用户平面到新用户平面的传输。

  2. 他们配置传输网络，以便将流量发送到新用户平面，而非旧用户平面。

  3. 由于新用户平面已具有所有订阅者的状态信息，因此它存在于温暖的超额订阅备用统计信息中，并且会在不中断服务的情况下快速启动这些会话。

  4. 运维人员负责执行维护，一旦完成，即可反转该过程，将流量编排回原始用户平面。

  此外，如果用户平面上要进行维护的用户都是一个或多个弹性订阅者组的一部分，则该过程会更加简单：

  1. 技术人员可以使用控制器启动用户组切换到备份用户平面，且用户平面为活动用户平面的任何用户组。
  2. 用户平面处于备份模式，可以脱机执行维护。完成后，用户平面将恢复为所有用户组的备份角色，并可由执行用户组切换的技术人员选择性地恢复活动角色。

  整个过程可以在正常工作时间内以简化、低风险的方式处理，订阅者永远不会注意到任何事情。这意味着您可以轻松且经济地持续更新网络，同时提高客户满意度并支持更严格、更有利可图的 SLA。

• 智能用户负载分担

  在传统宽带网络中，BNG 充当孤立的实体。如果要分发 BNG 用户平面，则始终面临容量不足的风险，这意味着您通常不得不过度配置。借助瞻博网络 BNG CUPS 支持的集中控制，您可以将 BNG 用户平面分组在一起，并将其视为共享资源池。在此模型中，您可以将属于虚拟资源池的 BNG 用户平面（称为负载均衡组）组合在一起。BNG CUPS 控制器会主动监控属于同一负载平衡组的所有 BNG 用户平面的用户负载。如果 BNG 用户平面超过给定阈值，BNG CUPS 控制器将开始将会话转移到负载较小的 BNG 用户平面。这样，您就不必担心准确预测或预留空间给定市场的用户规模。相反，您可以根据需要共享 BNG 用户平面，并不断充分利用基础架构中的所有可用资源。

所需的配置更改

由于 BNG CUPS 控制器和 BNG 用户平面是分开的，因此您必须同时在 BNG CUPS 控制器和 BNG 用户平面上执行配置。您将在 BNG CUPS 控制器上执行大部分配置。

在 BNG CUPS 控制器上配置以下功能：

• 订阅者组

• 负载均衡组

• BNG 用户平面配置文件

• 动态配置文件

• 自动感知 VLAN

• DHCP/DHCPv6 本地服务器和中继

• L2TP

• AAA 服务

  • RADIUS

  • 访问配置文件

  • 地址分配

  • 域映射

• 订阅者防火墙过滤器

• 用户服务等级 （CoS）

  • L3 感知控制平面应用的路由实例（例如 DHCP 和 DHCPv6）

  • 实现弹性的用户组

• 负载均衡组

在 BNG 用户平面上配置以下功能：

• 订阅者管理模式

  • BNG 用户平面

  • BNG CUPS 控制器可达性

• 资源监控

• 用于转发的路由实例

• 每个路由实例的路由协议

运维变化

瞻博网络 BNG CUPS 功能支持

其他信息

转发类处理

配置是 forwarding-class 个特例。您必须在 BNG CUPS 控制器上配置的 BNG 用户平面上配置转发类名称。

由于转发类数量有限，因此需要这些匹配配置。此外，BNG 用户平面中的其他实体也使用转发类。因此，BNG CUPS 控制器的转发类必须与 BNG 用户平面的转发类一致。