宽带远程接入服务器高可靠冗余备份关键技术的研究

论文摘要

随着互联网产业的不断发展,家庭信息化的不断普及,网络已经成为人们生活中不可缺少的组成部分。用户接入网络是整个互联网中关键部分,它的可靠性直接决定了用户能否顺利接入网络。本文主要研究的是宽带用户接入网中核心网元——宽带远程接入服务器的高可靠冗余备份关键技术。本文通过分析宽带远程接入服务器在网络中的现状、软硬件结构和故障点,阐明了对其冗余备份技术进行研究和实现的必要性;并通过总结分析现有的基于链路冗余思想的可靠性技术,提出了宽带远程接入服务器的高可靠冗余备份技术;最后进行了试点和总结分析。本文主要研究成果如下:(1)在总结了基于链路冗余思想的链路捆绑技术、PPPoE/DHCP回应报文延时响应技术以及静态地址用户双路由技术的基础上,提出了一种保障用户的宽带远程接入服务器及其周边网络故障的情况下,用户不掉线、不更换地址、不中断业务的高可靠冗余备份技术;(2)对高可靠冗余备份技术的实现细节进行研究,包括了备份信息选取、主备设备自动选举机制、故障检测与协议联动、流量引导方法以及故障恢复后的流量回切。特别对于流量引导方法,本文提出了四种方案并进行了优劣对比;(3)对高可靠冗余备份技术进行了试点部署和实现,并对试点情况进行了总结。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 宽带远程接入服务器简介
• 1.3 宽带远程接入服务器在网络中的地位
• 1.4 国内外标准组织对BRAS 的研究现状简介
• 1.5 本论文研究内容
• 第二章 宽带远程接入服务器的可靠性问题
• 2.1 BRAS 在城域网络中的现状
• 2.2 BRAS 的结构
• 2.2.1 BRAS 的硬件结构
• 2.2.2 BRAS 的软件结构
• 2.3 网络中BRAS 的故障点分析
• 2.4 BRAS 故障情况案例
• 2.5 BRAS 冗余备份的难点分析
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于链路冗余思想的冗余备份技术研究
• 3.1 对上行链路实施冗余保护
• 3.2 单点双链路法对下行链路实施冗余保护
• 3.3 双点双链路法对下行链路实施冗余保护
• 3.3.1 PPPoE/DHCP 延时响应机制
• 3.3.2 静态地址用户双路由机制
• 3.4 现网中实施案例
• 3.4.1 链路捆绑方案实施案例
• 3.4.2 冷备份方案实施案例
• 3.5 两种基于链路冗余思想的备份技术优缺点分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 BRAS 高可靠冗余备份技术研究
• 4.1 需要备份用户种类分析
• 4.2 需要备份用户信息分析
• 4.3 热备份的原理
• 4.3.1 用户实时信息备份
• 4.3.2 主用、备份设备的实时选择和切换
• 4.3.3 故障检测与协议联动
• 4.3.3.1 VRRP 协议简介
• 4.3.3.2 BFD 协议简介
• 4.3.3.3 用户侧故障检测
• 4.3.3.4 网络侧故障检测
• 4.3.3.5 故障检测结果与协议联动
• 4.3.3.6 二层设备MAC 表更新
• 4.3.4 流量引导过程
• 4.3.4.1 利用地址池路由进行流量牵引的方案
• 4.3.4.2 利用主机路由进行流量牵引的方案
• 4.3.4.3 利用路由重定向技术进行流量牵引的方案
• 4.3.4.4 利用隧道技术进行流量牵引的方案
• 4.3.5 故障恢复后的回切过程
• 4.3.6 在热备情况下整机故障的切换
• 4.4 N:1 方式的高可靠冗余备份场景
• 4.5 本章小结
• 第五章 BRAS 高可靠冗余备份技术的试点部署
• 5.1 试验环境拓扑
• 5.2 测试设计
• 5.3 试验设备配置
• 5.4 测试过程数据
• 5.6 试验情况小结与分析
• 总结与不足
• 致谢
• 参考文献