浅谈BAS的组网

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BAS的基本功能是实现宽带用户的管理特性和业务发起功能，包括用户识别、认证、计费、IP地址管理、安全性管理等内容。在DSLAM网络的发展进入成熟阶段，宽带价值链渐渐形成，此时BAS设备还必须与增值业务平台配合，提供对门户、综合卡号、内容计费等丰富的增值业务的全方位支撑，提供更加精细的用户管理和按照业务类型计费的能力。

    BAS在宽带价值链中充当着智能业务触发和实行功能，通过与业务平台的配合，可提供良好的可扩展性和快速业务生成能力，从而促进宽带网络的持续发展。通过BAS构建完善的用户管理和计费系统，使宽带网络朝着可运营、可管理和可持续增值的方向发展，它是DSLAM网络规模发展的引擎，不可或缺。在宽带网络中，BAS与交换机的连接、BAS数量容量的选择、BAS的选址，都会对网络建设成本乃至服务质量产生重要的影响。

    一、BAS的连接方案

    常见BAS的连接方式有侧挂式和下挂式，下面分别进行分析。

    1.BAS侧挂式连接

    侧挂式连接是指BAS侧挂在三层交换机上，如图1所示，该种连接方式的特点如下。

    (1)城域网带宽受限于BAS与L3交换机之间的瓶颈

    虽然通过GETRUNK方式上下行带宽都可以达到多个GE，但是BAS和三层以太网交换机之间的两个GE不能同时用于上行，带宽受限。在城域网中所有需要处理的数据先经过L3进入BAS进行认证后再返回到L3，在这样的处理过程中，骨干层的处理速度主要受限于BAS的处理能力。另外，此种组网不能有效发挥L3交换机处理效率高的特点，并在目前大部分L3交换机不能支撑MPLS的情况下，限制城域网内基于MPLS技术的业务开展。

    (2)大规模二层网络存在严重的广播风暴风险

    业界通用的PPPoE、Web、VLAN+Web、802.1X等认证方式皆采用二层认证协议，不能穿过三层，L3下挂需要认证的端口不能启动三层功能，只能配置二层功能来透传认证报文，因此侧挂BAS的L3设备下行网络必须为二层网络。如果在网络中存在大量的认证的用户，则透传认证报文的L3组网相当于大规模的二层以太网，在城域网范围内的大规模二层以太网，可能产生严重的广播风暴，导致网络瘫痪，对于业务开展而言是比较严重的隐患。

    (3)三层交换机的下行设备需要进行全局VLAN规划与配置

    如果对二层网络不进行VLAN隔离，无法防止恶意用户通过广播或组播报文攻击网络，造成广播风暴。这一组网方式下若要保证用户之间的隔离，需要采用全局VLAN方式，带来巨大的规划、维护的工作量，更为重要的是按照802.1q协议标准全局VLAN的数目最多为4096，此种组网方式下存在比较突出的VLAN资源短缺问题。

    (4)与BAS相连的交换机接口配置复杂

    与BAS相连的L3设备接口必须同时配置二、三层接口，数据配置相对比较复杂、工作量比较大，对于网络的运营维护要求比较高。
2.BAS下挂式连接

    BAS下挂是指BAS设备部署在二层和三层交换机之间,如图2所示，其特点如下。

    (1)消除网络瓶颈

    采用BAS下挂方式，在BAS和L3之间可以采用GETRUNK方式使链路带宽增加至多个GE，避免侧挂方式的链路带宽瓶颈，改善城域网整网业务承载能力。

    (2)缩减二层网络规模

    BAS终结二层报文，可以有效减小广播域规模，避免广播风暴。

    (3)减轻全局VLAN资源压力

    BAS终结VLAN信息，L3无需处理VLAN信息，无需进行全局VLAN规划和配置，减少全局VLAN资源的压力和全局VLAN规划的压力。

    (4)降低配置的复杂性

    BAS终结二层报文，L3只处理三层报文，无需同时进行二、三层接口配置，减轻配置和维护的工作量。

    (5)提高网络的可靠性

    BAS设备可以采用双归属组网方式，从而提高网络的可靠性。

二、BAS的部署

    1.集中式BAS组网方式

    早期的ADSL建设采用外挂集中式BAS完成用户的认证、鉴权和计费工作，随着建设规模的扩大，这种方式暴露出的问题日益增多，如流量瓶颈、单点故障、穿越IP城域网L2/L3设备VLAN资源紧张、VLAN规划和配置维护繁琐、增值业务开展困难、网络安全和网络的可持续发展等。为了更好地解决宽带电信级运营的管理问题，BAS如何部署已经成为运营商关注的重点之一。

    在DSLAM网络建设的早期，主要采用端局式DSLAM方式布放，网络规模有限，集中式侧挂BAS组网可以满足实际应用，并可有效利用资源。随着网络规模的扩大，覆盖范围越来越广，网络的结构也越来越复杂，面临着管理、维护和可持续发展等问题。为了解决集中式侧挂BAS的上述问题，BAS下移成为必然趋势，同时考虑到DSLAM网络与PSTN网络具有天然的联系，因此新建的DSLAM与BAS组网布局应结合PSTN网络的现状，在不同阶段、不同地域，根据网络规模选择灵活的组网方式。

    2.端局化汇聚式组网方式

    从目前发展来看，BAS设备主要用于汇聚xDSL业务，参照PSTN网络模型，BAS位置下移到端局层面比较合理。此时，BAS设备提供用户管理和DSLAM接入网络的带宽汇聚两项功能，即所谓的端局化、汇聚式BAS组网方式。

    端局化、汇聚式BAS是一种较为合理的建网模式，其典型特点在于BAS设备本身具备一定的端口汇聚能力，具备综合接入能力，具备端局化管理能力。对于市区较为密集的DSLAM规模接入，在各PSTN端局处配置一套BAS，负责本端局覆盖范围内ADSL用户的认证、计费、安全和增值业务的提供。本端局内的ADSL用户通过DSLAM设备接入后，直接通过ATM/IP上行汇聚到端局化BAS，或在中间经以太网交换机进行一次汇聚后，再接入端局化BAS。端局化集中式BAS组网具有以下优点：

    (1)BAS位置下移，ADSL业务划区接入，解决了侧挂集中式BAS带来的流量瓶颈和单点故障问题；

    (2)ADSL用户直接汇聚到端局BAS，无需在城域网骨干、汇聚层交换机上通过VLAN透传二层通道来实现用户的接入汇聚，可充分保障一个ADSL用户分配一个VLANID，VLANID只需在端局范围内分配和管理，彻底地解决了集中式BAS带来的VLAN资源紧张、VLAN规划/维护困难、配置繁琐、骨干层二层广播等问题；

    (3)采用端局化建设模式，由于一个城域网内BAS的数量有限，因此，对于城域网业务的开展、日常维护、管理、升级等操作都非常方便，并充分适应DSLAM规模建设的需求，网络扩展方便，增加DSLAM设备对上层BAS影响小;

    (4)如果采用分布式的组网方式，可以有效避免设备的单点故障风险；

    (5)运营商可以根据实际覆盖和业务发展情况，按需建设、分期投资、降低网络投入风险。

    3.无BAS组网模式

    为了解决集中式BAS带来的问题，个别DSLAM厂家提供一种低成本的解决办法，即不需要BAS设备，IPDSLAM设备简单地通过802.1X完成ADLS用户的基本认证和计费功能。这种不需要BAS设备的组网方式在一定程度上节省了组网成本。但是，由于DSLAM在网络层次上属于接入层，点多、面广、量大、分散，简单地通过802.1X在DSLAM上提供用户的基本认证功能，在用户管理模式上属于一种全分散式的用户管理。这种802.1X+L3的组网模式直接由DSLAM完成对用户的认证和计费等工作，上行通过FE/GE直接接入IP城域网的L3，城域网上不需BAS。这种无BAS的组网模式，在当前宽带网络投资大，收益慢的情况下具有一定的吸引力，但它也存在着一些问题：

    (1)业务支撑能力弱，盈利能力差：由于DSLAM设备处于接入层，简单地采用ASIC实现用户认证，在增值业务支撑方面，一般只能提供基本的用户认证和计费功能，对Portal、IPHotel等增殖业务的支撑非常困难；

    (2)升级困难，不具可持续发展的潜力：通过ASIC实现用户管理功能，其功能固定、有限，新增业务或功能时，例如IPV4升级到IPV6，则必须更换硬件设备，使网络升级在成本、可靠性和对业务的影响方面存在着诸多问题，不具可持续发展潜力；

    (3)不适宜大面积业务开展：每个DSLAM都是一个业务控制节点，业务控制节点数量太多，不同厂家的DSLAM很难统一功能，不便于大面积开展业务；

    (4)IP地址规划问题：IP地址网段较小，不利于地址的统一规划；

    (5)设备配置和维护强度高：DSLAM大规模建设具有数量大、点多、面广、地理位置分散等特点，其配置、维护和管理强度远远高于分布式用户管理或端局化BAS组网模式；

    由此可见，802.1X+L3全分散、无BAS的组网方式可行性差。目前，DSLAM放置的密度越来越高，在某些城市的个别端局甚至出现一个局点上千线的情况，这种情况下，配置端局化分布式BAS只能满足一个点的DSLAM应用，单独配置BAS的意义已经被机房面积、成本、维护方便性等因素所掩盖，因此出现了对DSLAM内置BAS模块的需求，但是全分散组网的不合理性不能代表DSLAM上不需要内置BAS模块，作为DSLAM设备的一个功能选项，内置BAS模块的功能有其特殊的应用场合。

三、结束语

    综上所述，下挂的、分散部署的BAS组网方式是一种主流发展方向。至于具体的BAS组网模式，各地可根据本地的网络规模和潜在宽带用户群的情况，选择相应容量系列和汇聚能力的BAS设备，组建一个合理、高效、可持续发展和增值的宽带网络。