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迁移到瞻博网络 BNG CUPS

总结 本节介绍如何从聚合宽带网络网关迁移到瞻博网络 BNG CUPS。

瞻博网络 BNG CUPS 是一个云应用程序，用于创建分解式宽带网络网关的控制平面组件。您可以在瞻博网络 bbe-cloudsetup 应用创建的群集上安装并运行瞻博网络 BNG CUPS。

为什么要从聚合宽带网络网关迁移到分解式宽带网络网关

随着收入下降或趋于下降，运营成本不断上升，这促使电信服务提供商重新思考其网络规划、设计和运营方式。电信公司正在追随云运营商的领先地位，希望将云和数据中心设计原则应用于其新一代网络架构，以节省成本。

此外，许多新一代设计控制软件并利用网络设备的分解。通过将操作系统软件与硬件分离，您可以分别管理硬件和软件生命周期。此外，解耦还使您能够灵活地从不同的供应商购买软件。

瞻博网络 BNG CUPS 的优势

瞻博网络 BNG CUPS（控制平面和用户平面的分离）为服务提供商的客户提供了与传统 BNG 网络设计不同的优势：

  • 缩放。横向扩展宽带边缘控制平面可实现用户平面硬件资源的最大容量利用率。

  • 由于异机运行大多数控制平面功能，通过简化用户平面节省 CAPX。此外，后端通过单一分解式控制平面扩展效率可最大程度地减少到策略层服务器、调配工具和遥测收集器的会话数。

  • 通过简化管理节省运营支出。配置分解式控制平面不需要在下游用户平面上配置控制平面。

  • 需要以控制平面为中心的增强功能以支持新的用例时，简化软件升级。例如，您可以独立于用户平面的软件升级分解式控制平面的软件。

  • 提高投资回报和总拥有成本。通过将现有集成 BNG 硬件设备重新用作 BNG 用户平面，即可获得这些经济效益。

瞻博网络 BNG CUPS 用于以下目的：

  • 智能订阅者放置

    此放置假设多服务网络架构，其中从多个位置提供宽带边缘服务。部分服务来自靠近用户的分布式宽带边缘路由器。其他服务则更加集中，从服务提供商接入点 （POP） 位置提供。在 x86 计算机上运行的外部控制平面与策略层和后端办公系统交互，以推动按订阅者和每项服务的优化订阅者服务放置。

  • 在宽带边缘路由器池中均衡用户负载

    电信公司正在推动宽带网络设计。在这些设计中，宽带边缘网络元素组合在一起。此外，外部宽带控制平面还可用于跨宽带边缘路由器池平衡用户流量。此用例中，您可以使用宽带控制平面触发接入网络内的调配更改。这种配置变化导致用户被引导到利用率最低的宽带边缘路由器。

  • IP 地址池管理

    随着宽带边缘路由器越来越多地部署在更靠近用户的位置，电信公司发现，管理用户群体的 IP 地址池变得困难重重。分布式宽带边缘路由器要求电信公司将地址池分配给更小、更精细的地址池块。电信公司可以使用分解式宽带控制平面来监控 IP 地址池利用率，并触发跨宽带边缘路由器的优化 IP 地址池分布。

瞻博网络 BNG CUPS 运维理论

要利用 瞻博网络 BNG CUPS 的优势中列出的优势，您需要将 BNG 架构从聚合 BNG 更改为分解式 BNG （瞻博网络 BNG CUPS）。在分解的 BNG 中，控制平面（瞻博网络 BNG CUPS 控制器）与用户平面（瞻博网络 BNG 用户平面）是分离的。聚合 BNG 功能分为控制平面功能和用户平面功能。分解的 BNG 定义控制平面与用户平面之间的管理、状态和控制数据包接口。

宽带论坛的 TR-459 分解 BNG 控制与用户平面分离 规范实现了控制平面、用户平面功能和接口的标准化（有关更多信息，请参阅 TR-459 分解 BNG 的控制平面和用户平面分离。

瞻博网络 BNG CUPS 解决方案是在 Kubernetes 环境中运行的云应用程序，包含以下功能：

  • 云控制平面。在瞻博网络 BNG CUPS 中，控制平面称为瞻博网络 BNG CUPS 控制器（BNG CUPS 控制器）。它支持以下功能：

    • Dhcp

    • PPP/PPPoE

    • L2TP （LAC/LNS）

    • Aaa

  • MX 系列路由器上的用户平面。在瞻博网络 BNG CUPS 中，用户平面称为瞻博网络 BNG 用户平面（BNG 用户平面）。

  • 集中式地址池管理。

    注意：

    瞻博网络地址池管理器是与瞻博网络 BNG CUPS 分离的应用程序。您必须单独购买，然后将其配置为使用瞻博网络 BNG CUPS 运行。
图 1：瞻博网络 BNG CUPS 解决方案 Juniper BNG CUPS Solution

分解式 BNG 的 TR-459 控制平面和用户平面分离

用于 定义分解 BNG 架构的 TR-459 控制平面和用户平面分离 （TR-459） 规范由宽带论坛创建。TR-459 规格中的 图 2 显示了功能块在控制平面和用户平面上的放置。

图 2：TR-459 控制平面和用户平面 TR-459 Functional Separation Between the Control Plane and the User Plane之间的功能分离

控制平面功能组合称为分解式 BNG （DBNG-CP） 的控制平面。同样，用户平面特定功能的组合被称为分解式 BNG （DBNG-UP） 的用户平面。

控制平面和用户平面之间有三种类型的接口：

  • 管理接口 （Mi）：

    • 用于配置用户平面

    • 用于检索用户平面状态信息

  • 控制数据包重定向接口 （CPRi）：用于分解的 BNG 控制流量

  • 状态控制接口 （SCi）：

    • 用于识别和形成用户平面关联

    • 用于编程从控制平面到用户平面的订阅者状态

    • 用于从用户平面收集订阅者统计信息

控制平面和用户平面功能以及接口构成了 TR-459 标准提出的分解式 BNG 架构。有关来自宽带论坛 的分解 BNG 的 TR-459 控制和用户平面分离 的详细信息。

建议

  • 建议的堆叠型号：

    • DHCP 服务器单堆栈

    • DHCP 服务器单会话双堆栈

    • DHCP 中继单堆栈

    • DHCP 中继单会话双堆栈

      注意：

      DHCP 中继尚未由宽带论坛标准化。建议使用本地服务器模型或通过地址池管理器等外部实体分配地址。（请参阅 地址池管理器 文档。）

    • PPP 双堆栈

    • L2tp

    • 动态 VLAN（适用于 DHCP 和 PPP）

支持的扩展和拓扑要求

总结 本主题列出 BNG CUPS 控制器支持的扩展值和 Kubernetes 拓扑要求。

单个 BNG CUPS 控制器支持以下数量的订阅者和 BNG 用户平面：

  • 一个 BNG CUPS 控制器可支持多达 512，000 个订阅者。

  • 一个 BNG CUPS 控制器可支持多达 16 个 BNG 用户平面。

BNG CUPS 控制器在 Kubernetes 环境中运行。

Kubernetes 环境需要以下设备：

  • 主节点

  • 工作节点（必须至少有三个）

    注意：

    有关主节点和工作节点系统要求，请参阅 安装瞻博网络 BNG CUPS。

  • AAA 服务器

  • DHCP 服务器

  • BNG 用户平面 — 瞻博网络 MX 系列路由器

必需的配置更改

由于 BNG CUPS 控制器和 BNG 用户平面是分离的，因此您必须在 BNG CUPS 控制器和 BNG 用户平面上执行配置。您将对 BNG CUPS 控制器执行大多数配置。

在 BNG CUPS 控制器上配置以下功能：

  • 订阅者管理

  • 动态配置文件

  • 自动感知 VLAN

  • Dhcp

  • Ppp

  • L2tp

  • 设备管理访问

    • 半径

    • 身份验证配置文件

    • 地址分配

  • 订阅者防火墙

  • 订阅者服务等级 （CoS）

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

  • RSMON

注意：

有关迁移配置说明，请参阅 使用瞻博网络 BNG CUPS 配置订阅者管理。

运维变化

瞻博网络 BNG CUPS 将操作命令分为 BNG CUPS 控制器和 BNG 用户平面命令。大多数与 BNG 相关的命令在 BNG CUPS 控制器上运行。为了帮助进行故障排除，一些操作命令在 BNG 用户平面上运行。

以下是功能组件的摘要列表，以及您运行其操作的位置。

注意：

有关完整的命令集，请参阅 《瞻博网络 BNG CUPS 用户指南》。

您可以在 BNG CUPS 控制器上为以下功能组件运行操作命令：

  • 节点管理

  • Dhcp

  • Ppp

  • L2tp

  • DVLAN

  • Aaa

  • 订阅者管理

您可以在 BNG 用户平面上为以下功能组件运行操作命令：

  • 节点管理

  • 订阅者管理

故障 排除

许多现有 MX 系列 BNG 故障排除机制都可用于对瞻博网络 BNG CUPS 进行故障排除。BNG 的大部分功能在 BNG CUPS 控制器上;因此，您需要对 BNG CUPS 控制器执行大部分故障排除

BNG CUPS 控制器上提供了以下故障排除机制：

  • 追踪日志

  • 共享内存日志

  • 针对以下组件的操作和故障排除命令：

    • 节点管理

    • Dhcp

    • Ppp

    • L2tp

    • DVLAN

    • Aaa

    • 订阅者管理

BNG 用户平面上提供以下故障排除机制：

  • 追踪日志

  • 共享内存日志

  • 针对以下组件的操作和故障排除命令：

    • 节点管理

    • 订阅者管理

瞻博网络 BNG CUPS 高可用性

BNG CUPS 控制器在两个 Pod 中运行 Kubernetes 群集。一个 Pod 用于 BNG CUPS 控制器，另一个 Pod 用于状态缓存。状态缓存 Pod 在高可用性模式下备份所有会话和 BNG CUPS 控制器状态。

如果 BNG CUPS 控制器容器发生故障，Kubernetes 会创建新的 BNG CUPS 控制器容器。BNG CUPS 控制器从状态缓存容器获取信息并构建新状态。创建所有状态后，BNG CUPS 控制器将重新连接到 BNG 用户平面，并继续从其离开的位置继续。BNG 用户平面在 BNG CUPS 控制器故障期间继续转发流量。在恢复 BNG CUPS 控制器之前，不允许新登录。

图 3 显示了 BNG CUPS 控制器容器和状态缓存容器。

图 3：BNG CUPS 控制器高可用性 BNG CUPS Controller High Availability

BNG 用户平面的高可用性类似于当今 MX 系列支持的高可用性，路由引擎之间具有高可用性支持。状态和其他信息会在路由引擎之间以高可用性模式复制。在平滑路由引擎切换 （GRES） 上，备用路由引擎立即接管为活动路由引擎。

图 4 显示了 RE0 和 RE1 之间的 BNG 用户平面高可用性和 GRES 支持。

图 4：BNG 用户平面高可用性和 GRES BNG User Plane High Availability and GRES

使用瞻博网络 BNG CUPS 配置订阅者管理

此过程提供瞻博网络 BNG CUPS 控制器和 BNG 用户平面的高级配置信息。有关详细配置，请参阅 瞻博网络 BNG CUPS 用户指南。

配置瞻博网络 BNG CUPS 控制器

您可以在 BNG CUPS 控制器上执行本部分的订阅者管理配置。

在 BNG CUPS 控制器上执行以下配置：

  1. 配置订阅者管理模式和 BNG CUPS 控制器名称。
  2. 配置订阅者管理 BNG CUPS 控制器 IP 地址。
  3. 配置订阅者管理跟踪日志记录。
  4. 配置 BNG 用户平面及其 IP 地址，并将其与 BNG CUPS 控制器相关联。
  5. 配置数据包转发控制协议 （PFCP） 参数。
  6. 配置 DTLS 安全参数。
  7. 配置动态 VLAN。
  8. 配置 RADIUS 服务器。
  9. 配置身份验证。
  10. 配置地址分配。
  11. 配置动态主机配置协议 （DHCP） 本地服务器。
  12. 配置 DHCP 中继。
  13. 配置动态配置文件。
    注意：

    有关详细的动态配置文件配置示例，请参阅 瞻博网络 BNG CUPS 用户指南。
  14. 配置前缀列表。
  15. 配置 CoS。
  16. 配置防火墙过滤器。
    注意：

    有关防火墙过滤器配置的详细示例，请参阅 瞻博网络 BNG CUPS 用户指南。
  17. 配置监管器。

配置瞻博网络 BNG 用户平面

要完成瞻博网络 BNG CUPS 中的订阅者管理配置，必须配置 BNG 用户平面。

在 BNG 用户平面上执行以下配置：

  1. 配置订阅者管理。
  2. 配置 BNG 用户平面。
  3. 配置 BNG 用户平面 PFCP 参数。
  4. 配置 DTLS 安全参数。
  5. 配置 BNG CUPS 控制器信息。
  6. 配置资源监控。
  7. 配置接口。