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用例和参考架构

解决方案优势部分所述,BBE JVD 架构基于 DBAS 概念。以下解决方案模型显示了瞻博网络 DBAS 架构。

图 1:瞻博网络 DBAS 解决方案架构 A diagram of a cloud network Description automatically generated

在此架构中,叠加网络基础架构实际上已成为简化的数据中心式接入交换矩阵,使用MPLS (MPLS) 分段路由 (SR) 作为传输底层,EVPN 作为服务叠加。因此,它可以在各种瞻博网络底层平台上运行,这些平台以接入和聚合能力支持 AGN“主干”功能。

图 2:瞻博网络城域网 DBAS 关键元素 A diagram of a company Description automatically generated

图 2 显示了 DBAS 架构的关键元素。BBE/BNG 服务叶使宽带服务能够通过 EVPN 伪线头端接 (PWHT) 提供以太网点对点协议 (PPPoE) 和以太网 IP (IPoE) 会话。此架构还为住宅、零售/商业和/或批发服务提供与接入无关的连接。

AN 叶和 BBE/BNG 服务叶是水平缩放的。并且可以聚合和集成 PON 接入。分解较大的集中式设备具有显著的优势,例如降低功耗、减少空间要求和减少冷却需求。这种方法可实现敏捷、按需扩展。

接入交换矩阵中的传输底层基于 SR MPLS,可通过无环路备用快速重新路由 (LFA FRR) 简化运维并实现快速融合。在 BBE JVD 的情况下,通过拓扑无关环路备用 (TI-LFA) 快速重新路由,可以实现快速拓扑收敛。如果 CGNAT 服务网关远离核心网络(请参阅瞻博网络横向扩展有状态防火墙和企业源 NAT — JVD),BBE/BNG 服务会离开,接入交换矩阵 AGN 主干会实施 BGP 标签单播,以实现核心和接入交换矩阵之间的分段和隔离,并促进跨域的无缝 MPLS 集成。

单播服务的服务叠加基于 EVPN 虚拟专用有线服务 (VPWS),支持按接入节点传输。它支持 EVPN 灵活交叉连接 (FXC),可以在同一 EVPN 传输中多路复用多个接入节点,从而简化接入交换矩阵的运维。

接入交换矩阵为 IP 电视 (IPTV) 业务提供 IP 组播传输。EVPN 传输使宽带访问能够在 BNG 服务叶群集之间实现负载平衡。通过使用不同的指定转发优先级,它为备份 BBE/BNG 提供主动/备用连接。

BBE/BNG 服务使能:

  • 用于 EVPN 服务的 PWHT
  • 适用于零售单播和组播服务的 PPPoE、IPoE 和 IP 组播
  • 用于批发服务的链路访问集中器 (LAC) 和 MPLS VPN

架构功能层

  • 城域以太网网络 (MEN): 参考架构部署了主干-分叶接入拓扑,为 L2 提供物理冗余(在适当的情况下),以便连接到 PWHT 以进行 BNG 服务:
  • 传输底层包括:
    • 使用 ISIS IPv4 的 SR MPLS(城域网和核心)
    • iBGP-LU
    • MP-BGP
  • PWHT EVPN E-LINE 的服务叠加包括:
    • (EVPN-VPWS) 多宿主,不带 FXC
    • 带 FXC 的 EVPN E-LINE (EVPN-VPWS) 多宿主

BBE/BNG解决方案

瞻博网络使用 BBE/BNG 解决方案为 DBA 运行两种冗余模型,以实现故障转移期间最小的订阅者流量下降,并保持可预测的恢复时间(即,这与故障切换相同):

无状态快速重新连接 (RR) 模型具有以下优势:

  • 此模型可用于中继和服务器的 PPPoE、DHCP、C-VLAN 和静态 VLAN 方法。
  • 使用此模型来优化升级,即快速恢复尽力服务流量,可应用于 PS、GE、XE 和 AE 等接入接口。
  • 在 BNG 之间同步订阅者状态和客户端信息不会产生任何开销。

此模型的缺点是:

  • 节点发生故障时,无需对 CoS、防火墙和服务结构进行后台编程。

有关更多信息,请参 阅使用基于数据包触发的恢复的 DHCP 订阅者的 BNG 冗余

图 3 显示了瞻博网络 BBE 冗余模型。瞻博网络支持传统的有状态和无状态运维机制,以及具有无状态快速重新连接和具有 PFE 超额订阅的 N:1 有状态模式的新模式。此 JVD 基于新的无状态快速重新连接模型。

图 3:瞻博网络 BNG 冗余 传统模式 A diagram of a cloud network Description automatically generated
图 4:瞻博网络 BNG 冗余新模式 A diagram of a cloud computing system Description automatically generated

图 5 显示了有状态 N:1 冗余模型的作。此模型显示主 BNG 和备份 BNG 之间的活动租赁用户同步。

图 5:瞻博网络 BNG 有状态 N:1 冗余模型 Juniper BNG Stateful N:1 Redundancy Model

图 6 显示了无状态快速重新连接。主 BNG 节点和备份 BNG 节点之间没有同步。如果主 BNG 节点发生故障,将使用现有用户会话的第一个数据包触发在备份 BNG 上创建用户接口。DHCP 租约到期后,将使用新的 DHCP 进程在备份 BNG 上创建订阅者会话。

图 6:瞻博网络 BNG 无状态快速重新连接流 A diagram of a server Description automatically generated

图 7 显示了用户设备 (CPE) 到主 BNG 和后备 BNG 故障转移期间的呼叫流过程。该图说明了如何在备份 BNG 上重新创建会话。

图 7:瞻博网络 BNG 无状态快速重新连接流程 Juniper BNG Stateless Rapid Reconnect Process

故障切换前:

  • 基于动态 VLAN 堆栈的 DHCP 存在于主 BNG 中。
  • 备份 BNG 中没有订阅者。

在故障切换时,到达备份 BNG 上的第一个数据包会触发创建动态 VLAN 和动态 IP 订阅者。动态 IP 用户通过动态 VLAN 堆叠。

如果主 BNG 在 DHCP 更新时继续显示故障状态,则将其寻址为 NAK,并重新启动 DORA 进程。这会在备份 BNG 处创建 DHCP 订阅者,并通过动态 VLAN 堆叠 DHCP。之前创建的动态 IP 订阅者(在上面的步骤 2 中)将被删除。

N:1 有状态模型 (N<4)(以前单独称为 1:1 有状态模型和 M:N 有状态模型:在此模型中, 活动租赁查询 (ALQ) 批量租赁查询 (BLQ) 用于将订阅者从主 BNG 同步到备份 BNG。

此模型的优点是:

  • 使用伪线 (PS) 接口(MPLS PWHT、EVPN、VPW)的 N+1 (N<4) PFE 超额订阅。
  • 一个机箱用作 Nx BNG 的备份(瞻博网络建议将 4 个主 BNG 与 1 个备份 BNG 按比例排列)。
  • 故障切换后,尽力服务流量转发会立即恢复。在后台,对 CoS、防火墙和服务进行编程。

这种模式的缺点包括:

  • 仅限 DHCP 订阅者,因此不支持 PPPoE。
  • 单一故障设计(一次一个故障切换;第二次故障转移需要恢复第一次故障转移才能完成)

有关详细信息,请参阅 BNG 上的 M:N Subscriber Redundancy

基准功能

此 JVD 所需的基准功能包括:

  • EVPN:EVPN E-LINE (EVPN-VPWS),带或不带FXC
  • 路由:SR MPLS、ISIS、MP-BGP、iBGP-LU、eBGP、BFD、路由反射、IPv4
  • 交换:ESI LAG、VLAN (802.1q)、VLAN QinQ (802.1ad)