Broadband Network Gateway Overview
Ovo poglavlje daje krajview funkcionalnosti Broadband Network Gateway (BNG) implementirane na Cisco ASR ruter serije 9000.
Tabela 1: Povijest funkcija za širokopojasnu mrežnu vezu prekoview
Pusti | Modifikacija |
Izdanje 4.2.0 | Prvobitno izdanje BNG-a. |
Izdanje 5.3.3 | Dodana je podrška za RSP-880. |
Izdanje 6.1.2
|
Dodata BNG podrška za ovaj hardver: • A9K-8X100G-LB-SE • A9K-8X100GE-SE • A9K-4X100GE-SE • A9K-MOD200-SE • A9K-MOD400-SE • A9K-MPA-1x100GE • A9K-MPA-2x100GE • A9K-MPA-20x10GE |
Izdanje 6.1.2 | Dodata BNG podrška za korištenje Cisco NCS 5000 serije rutera kao satelita. |
Izdanje 6.1.2 | Dodata BNG funkcija pametnog licenciranja. |
Izdanje 6.2.2 | Dodata je podrška za BNG Geo Redundancy preko satelita Cisco NCS 5000 serije rutera. |
Izdanje 6.2.2 | Dodata BNG podrška za sljedeći hardver: • A9K-48X10GE-1G-SE • A9K-24X10GE-1G-SE |
Razumijevanje BNG
Broadband Network Gateway (BNG) je pristupna tačka za pretplatnike preko koje se povezuju na širokopojasnu mrežu. Kada se uspostavi veza između BNG-a i Customer Premise Equipment (CPE), pretplatnik može pristupiti širokopojasnim uslugama koje pruža pružatelj mrežnih usluga (NSP) ili internet provajder (ISP).
BNG uspostavlja i upravlja pretplatničkim sesijama. Kada je sesija aktivna, BNG agregira saobraćaj iz različitih pretplatničkih sesija iz pristupne mreže i usmerava ga na mrežu provajdera servisa.
BNG je implementiran od strane provajdera usluga i prisutan je na prvoj tački agregacije u mreži, kao što je rubni ruter. Ruter ruter, poput Cisco ASR rutera serije 9000, mora biti konfiguriran da djeluje kao BNG. Budući da se pretplatnik direktno povezuje na rubni ruter, BNG efikasno upravlja pristupom pretplatnika i funkcijama upravljanja pretplatnicima kao što su:
- Autentifikacija, autorizacija i obračun pretplatničkih sesija
- Dodjela adrese
- Sigurnost
- Upravljanje politikom
- Kvalitet usluge (QoS)
Neke prednosti korištenja BNG-a su:
- BNG ruter ne samo da obavlja funkciju rutiranja, već i komunicira sa serverom za autentifikaciju, autorizaciju i računovodstvo (AAA) za obavljanje funkcija upravljanja sesijom i naplate. Ovo čini BNG rješenje sveobuhvatnijim.
- Različitim pretplatnicima mogu se pružiti različite mrežne usluge. Ovo omogućava dobavljaču usluga da prilagodi širokopojasni paket za svakog korisnika na osnovu njegovih potreba.
BNG Architecture
Cilj BNG arhitekture je da omogući BNG ruteru da komunicira sa perifernim uređajima (kao što je CPE) i serverima (kao što su AAA i DHCP), kako bi se pretplatnicima obezbedila širokopojasna povezanost i upravljala sesijama pretplatnika. Osnovna BNG arhitektura je prikazana na ovoj slici.
Slika 1: BNG arhitektura
BNG arhitektura je dizajnirana za obavljanje ovih zadataka:
- Povezivanje sa korisničkom opremom (CPE) kojoj treba služiti širokopojasne usluge.
- Uspostavljanje pretplatničkih sesija korištenjem IPoE ili PPPoE protokola.
- Interakcija sa AAA serverom koji autentifikuje pretplatnike i vodi račun pretplatničkih sesija.
- Interakcija sa DHCP serverom za pružanje IP adrese klijentima.
- Oglašavanje pretplatničkih ruta.
Pet BNG zadataka je ukratko objašnjeno u sljedećim odjeljcima.
Povezivanje sa CPE
BNG se povezuje na CPE preko multipleksora i kućnog prolaza (HG). CPE predstavlja uslugu triple play u telekomunikacijama, naime, glas (telefon), video (set top box) i podaci (PC). Pojedinačni pretplatnički uređaji se povezuju na HG. U ovom exampDakle, pretplatnik se povezuje na mrežu preko digitalne pretplatničke linije (DSL). Stoga se HG povezuje na DSL pristupni multiplekser (DSLAM).
Više HG može se povezati na jedan DSLAM koji šalje agregirani promet na BNG ruter. BNG ruter usmjerava promet između širokopojasnih uređaja za daljinski pristup (kao što su DSLAM ili Ethernet agregacijski prekidač) i mreže provajdera usluga.
Uspostavljanje pretplatničkih sesija
Svaki pretplatnik (ili preciznije, aplikacija koja radi na CPE-u) povezuje se na mrežu putem logičke sesije. Na osnovu protokola koji se koristi, pretplatničke sesije su klasifikovane u dva tipa:
- PPPoE pretplatnička sesija—PPP preko Etherneta (PPPoE) pretplatnička sesija se uspostavlja pomoću protokola od tačke do tačke (PPP) koji se pokreće između CPE-a i BNG-a.
- IPoE pretplatnička sesija— IP preko Etherneta (IPoE) pretplatnička sesija se uspostavlja pomoću IP protokola koji se pokreće između CPE-a i BNG-a; IP adresiranje se vrši pomoću DHCP protokola.
Interakcija sa RADIUS serverom
BNG se oslanja na eksterni server Dial-In User Service (RADIUS) za udaljenu autentifikaciju za pružanje funkcija autentikacije, autorizacije i računovodstva pretplatnika (AAA). Tokom AAA procesa, BNG koristi RADIUS za:
- autentifikaciju pretplatnika prije uspostavljanja pretplatničke sesije
- ovlastiti pretplatnika da pristupi određenim mrežnim uslugama ili resursima
- praćenje korištenja širokopojasnih usluga za računovodstvo ili naplatu
RADIUS server sadrži kompletnu bazu podataka svih pretplatnika provajdera usluga i obezbeđuje ažuriranje podataka o pretplatnicima za BNG u obliku atributa unutar RADIUS poruka. BNG, s druge strane, pruža informacije o korištenju sesije (računovodstvo) RADIUS serveru. Za više informacija o RADIUS atributima pogledajte RADIUS atributi.
BNG podržava konekcije sa više od jednog RADIUS servera kako bi imao redundantnost preko greške u AAA procesu. Za nprampUkoliko je RADIUS server A aktivan, BNG usmjerava sve poruke na RADIUS server A. Ako se komunikacija sa RADIUS serverom A izgubi, BNG preusmjerava sve poruke na RADIUS server B.
Tokom interakcije između BNG i RADIUS servera, BNG vrši balansiranje opterećenja na kružni način. Tokom procesa balansiranja opterećenja, BNG šalje AAA zahtjeve za obradu RADIUS serveru A samo ako ima propusni opseg za obradu. U suprotnom, zahtjev se šalje RADIUS serveru B.
Interakcija sa DHCP serverom
BNG se oslanja na vanjski Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) server za dodjelu adresa i funkcije konfiguracije klijenta. BNG se može povezati na više od jednog DHCP servera da bi imao redundantnost preko greške u procesu adresiranja. DHCP server sadrži skup IP adresa iz kojeg dodjeljuje adrese CPE-u.
Tokom interakcije između BNG-a i DHCP servera, BNG djeluje kao DHCP relej ili DHCP proxy.
Kao DHCP relej, BNG prima DHCP emitovanje od CPE klijenta i prosleđuje zahtev DHCP serveru.
Kao DHCP proxy, BNG sam održava skup adresa tako što ga preuzima od DHCP servera, a također upravlja zakupom IP adrese. BNG komunicira na sloju 2 sa kućnim prolazom klijenta, a na sloju 3 sa DHCP serverom.
DSLAM modifikuje DHCP pakete umetanjem identifikacionih informacija pretplatnika. BNG koristi identifikacione informacije koje je uneo DSLAM, kao i adresu koju je dodelio DHCP server, da identifikuje pretplatnika na mreži i nadgleda zakup IP adrese.
Oglašavanje pretplatničkih ruta
Za optimalne performanse u dizajnerskim rješenjima gdje Border Gateway Protocol (BGP) oglašava pretplatničke rute, BNG oglašava cijelu podmrežu koja je određena pretplatnicima koristeći mrežnu naredbu u BGP konfiguraciji.
BNG redistribuira pojedinačne rute pretplatnika samo u scenarijima u kojima Radius server dodjeljuje IP adresu pretplatniku i ne postoji način da se zna na koji BNG će se taj određeni pretplatnik povezati.
Uloga BNG-a u mrežnim modelima ISP-a
Uloga BNG-a je da prenese saobraćaj od pretplatnika do ISP-a. Način na koji se BNG povezuje sa
ISP zavisi od modela mreže u kojoj je prisutan. Postoje dvije vrste mrežnih modela:
- Dobavljač mrežnih usluga, na stranici 5
- Pristup mrežnom provajderu, na stranici 5
Dobavljač mrežnih usluga
Sljedeća slika prikazuje topologiju modela mrežnog provajdera.
U modelu provajdera mrežnih usluga, ISP (koji se naziva i prodavac) direktno obezbeđuje širokopojasnu vezu pretplatniku. Kao što je prikazano na gornjoj slici, BNG je na rubnom ruteru, a njegova uloga je da se poveže na osnovnu mrežu putem uzlaznih veza.
Pristup mrežnom provajderu
Sljedeća slika prikazuje topologiju modela Access Network Provider.
U modelu dobavljača pristupne mreže, mrežni operater (koji se naziva i veletrgovac) posjeduje infrastrukturu rubne mreže i obezbjeđuje širokopojasnu vezu pretplatniku. Međutim, mrežni operater ne posjeduje širokopojasnu mrežu. Umjesto toga, mrežni operater se povezuje s jednim od ISP-a koji upravljaju širokopojasnom mrežom.
BNG implementira mrežni operater i njegova uloga je da preda pretplatnički promet jednom od nekoliko ISP-a. Zadatak predaje, od operatera do ISP-a, implementiran je pomoću protokola za tuneliranje sloja 2 (L2TP) ili virtuelnog privatnog umrežavanja sloja 3 (VPN). L2TP zahtijeva dvije različite mrežne komponente:
- L2TP pristupni koncentrator (LAC)— LAC obezbjeđuje BNG.
- L2TP mrežni server (LNS)—LNS obezbjeđuje ISP.
BNG ambalaža
BNG pita, asr9k-bng-px.pie može se instalirati i aktivirati na Cisco ASR ruteru serije 9000 da bi se pristupilo BNG funkcijama. Operacije instalacije, deinstaliranja, aktiviranja i deaktiviranja mogu se izvesti bez ponovnog pokretanja rutera.
Preporučuje se da se relevantne BNG konfiguracije uklone iz tekuće konfiguracije rutera, prije deinstaliranja ili deaktiviranja BNG kolača.
Instaliranje i aktiviranje BNG Pie na Cisco ASR ruteru serije 9000
Izvršite ovaj zadatak da instalirate i aktivirate BNG kolač na Cisco ASR ruteru serije 9000:
SAŽETAK KORAKA
- admin
- instaliraj dodaj {pie_location | izvor | katran}
- instaliraj aktiviraj {pie_name | id}
DETALJNI KORACI
Command or Akcija | Svrha | |
Korak 1 | admin Example: RP/0/RSP0/CPU0:ruter# admin |
Ulazi u režim administracije. |
Korak 2 | instaliraj add {pie_location | izvor | tar} Example: RP/0/RSP0/CPU0:router(admin)# install add tftp://223.255.254.254/softdir/asr9k-bng-px.pie |
Instalira kolač sa tftp lokacije, na Cisco ASR 9000 Series Router. |
Korak 3 | instaliraj aktiviraj {pie_name | id} Example: RP/0/RSP0/CPU0:ruter(admin)# instaliraj aktiviraj asr9k-bng-px.pie |
Aktivira instaliranu pitu na Cisco ASR ruteru serije 9000. |
Šta dalje
Napomena
Tokom nadogradnje sa Izdanja 4.2.1 na Izdanje 4.3.0, preporučuje se da se Cisco ASR 9000 baza slika (asr9k-mini-px.pie) instalira prije instaliranja BNG kolača (asr9k-bng-px.pie) .
Nakon što je BNG pita instaliran, morate kopirati BNG konfiguracije sa flash ili tftp lokacije na ruter. Ako je BNG pita deaktiviran i ponovo aktiviran, tada učitajte uklonjene BNG konfiguracije izvršavanjem naredbe učitavanja uklonjene konfiguracije s konfiguracijskog terminala.
Napomena
Većina konfiguracija BNG funkcija je premještena na novu particiju prostora imena, pa stoga BNG funkcije sada nisu dostupne po defaultu. Da biste izbjegli nedosljedne BNG konfiguracije prije ili nakon instaliranja BNG kolača, pokrenite naredbu za brisanje nedosljednosti konfiguracije, u EXEC načinu.
BNG proces konfiguracije
Konfigurisanje BNG-a na Cisco ASR ruteru serije 9000 uključuje ove stages:
- Konfigurisanje RADIUS servera—BNG je konfigurisan za interakciju sa RADIUS serverom radi provjere autentičnosti, autorizacije i računovodstvenih funkcija. Za detalje pogledajte Konfiguriranje funkcija provjere autentičnosti, autorizacije i računovodstva.
- Aktiviranje kontrolne politike—Kontrolne politike se aktiviraju da bi se odredila radnja koju BNG preduzima kada se dogode određeni događaji. Instrukcije za akciju su date u mapi politike. Za detalje pogledajte Aktiviranje politike kontrole.
- Uspostavljanje pretplatničkih sesija—Konfiguracije se rade za postavljanje jedne ili više logičkih sesija, od pretplatnika do mreže, za pristup širokopojasnim uslugama. Svaka sesija se jedinstveno prati i upravlja. Za detalje pogledajte Uspostavljanje pretplatničkih sesija.
- Implementacija QoS-a—Quality of Service (QoS) je raspoređena kako bi se osigurala kontrola nad raznim mrežnim aplikacijama i vrstama prometa. Za nprampda, provajder usluga može imati kontrolu nad resursima (nprample bandwidth) dodijeljen svakom pretplatniku, pružaju prilagođene usluge i daju prioritet prometu koji pripada kritičnim aplikacijama. Za detalje pogledajte Uvođenje kvalitete usluge (QoS).
- Konfigurisanje pretplatničkih funkcija—Konfiguracije se rade da bi se aktivirale određene pretplatničke funkcije koje pružaju dodatne mogućnosti kao što su rutiranje zasnovano na pravilima, kontrola pristupa korišćenjem liste pristupa i pristupnih grupa, i usluge multicast. Za detalje pogledajte Konfiguriranje pretplatničkih funkcija.
- Provjera uspostavljanja sesije—uspostavljene sesije se verificiraju i nadziru kako bi se osiguralo da su veze uvijek dostupne za korištenje. Verifikacija se prvenstveno vrši pomoću naredbi “show”. Pogledajte Referentni vodič za komande mrežnog prolaza Cisco ASR serije 9000 za usluge agregacije rutera za listu različitih komandi „prikaži“.
Da biste koristili BNG naredbu, morate biti u korisničkoj grupi koja je povezana s grupom zadataka koja uključuje odgovarajuće ID-ove zadataka. Referentni vodič za komande za ruter širokopojasnog mrežnog mrežnog prolaza Cisco ASR 9000 serije uključuje ID-ove zadataka potrebne za svaku komandu. Ako sumnjate da vas dodjela korisničke grupe sprječava da koristite naredbu, obratite se svom AAA administratoru za pomoć.
Ograničenje
Odabir VRF preuzimanja (SVD) mora biti onemogućen kada je BNG konfigurisan. Za više informacija o SVD-u, pogledajte Vodič za konfiguraciju rutiranja Cisco IOS XR za ruter Cisco XR 12000 serije.
Hardverski zahtjevi za BNG
Ovi hardveri podržavaju BNG:
- Sistem virtuelizacije satelitske mreže (nV).
- Procesori za prebacivanje rute, RSP-440, RSP-880 i RSP-880-LT-SE.
- Procesor rute, A99-RP-SE, A99-RP2-SE, na Cisco ASR 9912 i Cisco ASR 9922 šasiji.
- U donjoj tabeli su navedene mrežne kartice i adapteri za modularni port koji podržavaju BNG.
Tabela 2: Linijske kartice i adapteri za modularni port podržani na BNG-u
Proizvod Opis | dio Broj |
24-portna 10-Gigabit Ethernet linijska kartica, optimizirana za servisne rubove | A9K-24X10GE-SE |
36-portna 10-Gigabit Ethernet linijska kartica, optimizirana za servisne rubove | A9K-36X10GE-SE |
Proizvod Opis | dio Broj |
40-portna Gigabit Ethernet linijska kartica, optimizirana za servisne rubove | A9K-40GE-SE |
4-port 10-Gigabit Ethernet, 16-Port Gigabit Ethernet linijska kartica, 40G Service Edge optimiziran | A9K-4T16GE-SE |
Cisco ASR 9000 High Density 100GE Ethernet mrežne kartice:
• Cisco ASR 9000 8-port 100GE “samo LAN” servisna ivica optimizirana linijska kartica, zahtijeva CPAK optiku |
A9K-8X100G-LB-SE A9K-8x100GE-SE A9K-4x100GE-SE |
Cisco ASR 9000 Series 24-portne kartice sa dvostrukom brzinom 10GE/1GE usluge optimizirane za rubove | A9K-24X10-1GE-SE |
Cisco ASR 9000 Series 48-portne kartice sa dvostrukom brzinom 10GE/1GE usluge optimizirane za rubove | A9K-48X10-1GE-SE |
80 Gigabyte Modular Line Card, Service Edge Optimized | A9K-MOD80-SE |
160 Gigabyte Modular Line Card, Service Edge Optimized | A9K-MOD160-SE |
20-portni Gigabit Ethernet Modular Port Adapter (MPA) | A9K-MPA-20GE |
ASR 9000 200G Modular Line Card, Service Edge Optimized, zahtijeva modularne port adaptere | A9K-MOD200-SE |
ASR 9000 400G Modular Line Card, Service Edge Optimized, zahtijeva modularne port adaptere | A9K-MOD400-SE |
2-portni 10-Gigabitni Ethernet Modular Port Adapter (MPA) | A9K-MPA-2X10GE |
4-portni 10-Gigabitni Ethernet Modular Port Adapter (MPA) | A9K-MPA-4X10GE |
ASR 9000 20-portni 10-Gigabitni Ethernet Modular Port Adapter, zahtijeva SFP+ optiku | A9K-MPA-20x10GE |
2-portni 40-Gigabitni Ethernet Modular Port Adapter (MPA) | A9K-MPA-2X40GE |
Proizvod Opis | dio Broj |
1-portni 40-Gigabitni Ethernet Modular Port Adapter (MPA) | A9K-MPA-1X40GE |
ASR 9000 1-port 100-Gigabit Ethernet Modular Port Adapter, zahtijeva CFP2-ER4 ili CPAK optiku | A9K-MPA-1x100GE |
ASR 9000 2-port 100-Gigabit Ethernet Modular Port Adapter, zahtijeva CFP2-ER4 ili CPAK optiku | A9K-MPA-2x100GE |
BNG interoperabilnost
BNG interoperabilnost omogućava BNG-u da razmjenjuje i koristi informacije sa drugim većim heterogenim mrežama. Ovo su ključne karakteristike:
- BNG koegzistira sa ASR9001:
ASR9001 je samostalni ruter sa visokom sposobnošću obrade koji se sastoji od procesora za prebacivanje ruta (RSP), linijskih kartica (LC) i eternet utikača (EP). Sve BNG karakteristike su u potpunosti podržane na ASR9001 šasiji. - BNG podržava nV satelit:
Jedina topologija koja je podržana sa BNG-nV Satellite-om je – povezani Ethernet portovi na CPE strani Satellite čvora koji su povezani na Cisco ASR 9000 putem konfiguracije bez snopa (statičko pričvršćivanje).
to je,
CPE — Paket — [Satelit] — ICL koji nije u paketu — ASR9K
Iako je sljedeća topologija podržana na Satellite nV sistemu (od Cisco IOS XR softvera
Izdanje 5.3.2 pa nadalje), nije podržano na BNG-u: - Povezani Ethernet portovi na CPE strani satelitskog čvora, povezani na Cisco ASR 9000 preko Ethernet veze.
Od izdanja Cisco IOS XR softvera 6.1.2 i novijih, BNG podržava upotrebu Cisco NCS 5000 serije
Ruter kao satelit.
Od izdanja Cisco IOS XR softvera 6.2.2 i novijih, funkcija BNG geo redundantnosti je podržana na Cisco IOS XR 32-bitnom operativnom sistemu sa satelitom Cisco NCS 5000 serije. Dok, isti ostaje nepodržan za Cisco ASR 9000v satelit. Za detalje, pogledajte poglavlje BNG Geo Redundancy u Vodiču za konfiguraciju mrežnog mrežnog prolaza za Cisco ASR 9000 serije usluga agregacije. Za detalje o konfiguraciji nV satelita, pogledajte Vodič za konfiguraciju nV sistema za Cisco ASR 9000 seriju
Ovdje se nalaze ruteri. - BNG radi sa NAT-om (CGN):
Za rješavanje prijeteće prijetnje zbog iscrpljivanja IPv4 adresnog prostora, preporučuje se da se preostale ili dostupne IPv4 adrese dijele sa većim brojem korisnika. Ovo se radi korišćenjem CGN-a, koji prvenstveno povlači alokaciju adresa na centralizovaniji NAT u mreži provajdera usluga. NAT44 je tehnologija koja koristi CGN i pomaže u upravljanju problemima iscrpljivanja IPv4 adresnog prostora. BNG podržava mogućnost izvođenja NAT44 prevoda na IPoE i PPPoE baziranim BNG pretplatničkim sesijama.
Napomena
Za BNG i CGN interoperabilnost, konfigurirajte BNG sučelje i virtualno sučelje aplikacijske usluge (SVI) na istoj VRF instanci.
Ograničenja
- Podržan je samo pristup u paketu sa ICL-ovima koji nisu u paketu za BNG interfejse preko pristupnih interfejsa satelitskog nV sistema.
BNG Smart Licensing
BNG podržava Cisco Smart Software Licensing koje korisnicima pruža pojednostavljen način kupovine licenci i upravljanja njima preko svoje mreže. Ovo pruža prilagodljiv model zasnovan na potrošnji koji je usklađen sa rastom mreže korisnika. Takođe pruža fleksibilnost za brzu modifikaciju ili nadogradnju konfiguracija softverskih funkcija za implementaciju novih usluga tokom vremena.
Za više informacija o Cisco Smart Software Licensing, pogledajte Poglavlje Softversko pravo na ruteru Cisco ASR 9000 serije Vodiča za konfiguraciju upravljanja sistemom za Cisco ASR rutere serije 9000.
Za najnovija ažuriranja pogledajte najnoviju verziju vodiča u http://www.cisco.com/c/en/us/support/ios-nx-os-software/ios-xr-software/products-installation-and-configuration-guides-list.html.
BNG Smart Licensing podržava Geo redundantnost, kao i sesije pretplatnika koji nisu Geo redundansi. Jedna licenca je potrebna za svaku grupu od 8000 pretplatnika ili samo dio. Za nprampZa 9000 pretplatnika potrebne su dvije licence.
Ovo su PID-ovi softverske licence za BNG:
- S-A9K-BNG-LIC-8K —za sesije negeo redundanse
- S-A9K-BNG-ADV-8K —za geo redundantne sesije
Možete koristiti naredbu show sessionmon licence za prikaz statistike sesije pretplatnika.
Dokumenti / Resursi
![]() |
CISCO ASR 9000 serije Router Broadband Network Gateway Prekoview [pdf] Korisnički priručnik ASR 9000 serije Router Broadband Network Gateway prekoview, ASR 9000 serija, Router Broadband Network Gateway Overview, Broadband Network Gateway Overview, Mrežni pristupnik je završenview, Gateway Overview, Gotovoview |