中太bgate系列ac产品技术白皮书

中太bgate系列ac产品技术白皮书内容摘要：

板可以通用。 此两款产品是 Bgate1030系列的 高端 电信级产品。 Bgate1030 AW9000，高端 电信级设备，最大支持 6个插槽： 4个业务插槽 +2个主控交换槽 ， 机箱符合 ATCA标准； Bgate1030 AW10000，高端电信级设备，最大支持 14 个插槽， 12 个业务插槽 +2主控交换槽；机箱符合 ATCA标准； 每一款机箱每一个插槽同时提供后端的扩展卡插槽。 Bgate1030AW 产品技术白皮书 第 9 页 共 82 页 硬件系统： 此两款产品的 硬件 结构 设计遵循模块化设计原则，以行业标准为基础，通过模块间接口的合理划分将模块功能标准化、独立化，是整机系统结构清晰明了，便于系统升级和业务扩展。 硬件总体分两个平面的硬件平台，即交换 网格平台和业务接口处理平台。 Bgate1030 AW9000交换管理板位于设备上面两个槽位。 交换网络采用 1： 1备份，主控软件是 1+1热备份 ,交换网络与主控模块设计在一块单板。 交换网 管理 板 上的业务交换网 到每块业务单板是 4G 数据带宽，背板预留支持 10G 的带宽设计，以便将来系统升级带宽用。 交换网满足满配置时全线速转发。 机箱可以通过前面挂耳上的安装孔用螺钉安装到标准的 19英寸机架上去。 Bgate1030 AW0000整个机箱总共 14个槽位，在整机系统中只有交换网 管理 板和业务板两大类单板，简单明了。 交换网 管理 板 位于 8两个槽位。 不同业务单板可以任意插在上述业务板槽位，没有位置选择要求。 交换网络采用 1： 1备份，主控软件是 1+1热备份 ,交换网络与主控模块设计在一块单板。 交换网 管理 板 上的业务交换网 到每块业务单板是 4G 数据带宽，背板预留支持 10G 的带宽设计，以便将来系统升级带宽用。 交换网满足满配置时全线速转发。 风 扇YWB1YWB2YWB3YWB4YWB5YWB6SMP1SMP2YWB9YWB1 0YWB1 1YWB1 2YWB1 3YWB1 4B G A T E进 风2 U8 U2 U 10000系列整机结构前面板示意图 机箱高 14U，最 下 面的 2U空间是风扇层，风扇是辅助散热的装置， 支持 插拔方式安装。 中间空间是单板空间。 冷风从下面进 入 经过单板所处的空间把热空气带走，达到散热的目的。 机箱可以通过前面挂耳上的安装孔用螺钉安装到标准的 19英寸机架上去。 Bgate1030AW 产品技术白皮书 第 10 页 共 82 页 单板介绍 ： 交换网 管理 板 SMP(主控交换板 )： 该板上包括业务交换网平面、单板控制信息交换网和主控模块三部分，其中两交换网是1： 1 备份，主控模块软件是 1+1 热备份。 交换网板和主控板设计在一 块板，因为业务交换网芯片只需要配置和其他异常情况下的处理，在正常工作时占用 CPU的时间很少 ，这样 也 便于网络管理，占用系统自身资源少等。 交换网络管理板有业务 交换 网 24G和 48G的两种单板，当要更换其中的一块网板时，不会影响另一块单板的 正常 运行。 背板 GPL： 背板完成单板之间的业务数据、控制信息交换需要的互连物理通道电路和单板供电电路，因为背板不能更换，所以背板的设计要具有前詹性，能适应今后较长时间业务发展的需求，所以背板设计成目前能预测到的今后的技术： 10G互连技术，就是说网板与其他单板之间用10G带宽互连 ，所以背板的最大容量是双备份 240Gbps。 背板提供双路 48V电源进入到单板。 背板提供数据业务连接和控制数据连接链路，将各业务槽位与主控交换槽位冗余连接。 业务单板： 业务板有多种 ，有接入业务板、 AP 管理业务板。 每一种单板根据性能和接口的不同，有多种的型号。 同时接入业务板可以在机器的后端接入扩展的多 GE插卡。 接入业务板直接利用高速转发的体系结构，在本板直接对用户的业务进行处理，这样大大节省交换网的带宽，大部分业务处理完成以后通过内部交换转发到相应的接口转发出去 ，也可以通过内部交换到路由板发出。 所有光口都是 LC接口，接口均采用 SFP光模块设计。 AP业务管理单板负责 AP的管理和控制，与接入业务板配合进行工作，完成用户的接入业务控制和转发。 电 源设计： 电源输入到系统中支持双路 48V 电源输入，这样当一路输入没电时另一路输入还可以保证供电。 系统中电源采用分散供电的方法，假如其中的一块板坏而不会影响到其他的单板的正常工作。 且单板上电源采用 1+1热备份输入设计技术，提高可靠性。 每块单板上都采用 Bgate1030AW 产品技术白皮书 第 11 页 共 82 页 高质量的标准的 48V电源模块，转换到。 单板上设计有过流、过压保护装置。 输入电压范围： 38V DC ~ 75V DC。 当客户只有 220V交流输入时，需要另置一次电源，转到 48V电源。 告警提示： 在每块单板的前面板有红灯来提示。 当红灯 不亮时说明该单板无任何问题，可以正常使用，当红灯亮时，说明该单板有问题，需要更换此单板。 单板上的告警信息还通过单板 CPU报告给主控模块 CPU，主控 CPU再报告给后台管理模块。 可靠性设计： 主控单元采用 1+1热备份设计，可靠的自动保护机制做到主备自动无缝切换。 交换网络采用 1： 1 备份，交换网络平面的倒换是根据输出端口的数据包错误统计与选择技术，由主控模块根据交换通道的故障统计结果进行实施。 业务交换网与单板连接是 1+1 的 GE捆绑工作模式，提高业务通讯的可靠连接。 提供可更换的风扇系统，方便更换。 业务单板采用 全分散供电方式，支持带电插拔，单板 48V输入采用 1+1备份方式。 全系统采用知名厂商的高质量的元器件设计生产，保证可靠性设计执行。 MTBF和 MTTR 平 均 故 障 间 隔 时 间 M T B F可 用 度平 均 故 障 修 复 时 间 M T T R 1 0 万 （ 小 时 ） 9 9 . 9 9 9 % 3 0 分 钟 以上都需通过可靠性 FMEA分析得到。 Bgate1030 AW7000 产品硬件系统 : Bgate1030 AW7000，中端电信级设备，最大支持两个业务插槽， 机箱符合 ATCA标准； 由于只有两个槽位，所以没有交换网，而是直接进行背板连接。 采用与 9000/10000系列一样的单板。 Bgate1030AW 产品技术白皮书 第 12 页 共 82 页 软件体系结构 软件体系结构实现了以太网、 PPP、 PPPOE 等链路层协议，既可以支持各种接口模块，又可以支持静态路由及 RIP、 OSPF等动态路由协议，使用户可以根据需要灵活进行配置。 主要功能部件包括 硬件支持系统、 协议处理系统、业务管理系统、转发系统和网管系统。 整个软件使用嵌入式的专用网络处理系统 BNOS，高效，稳定的处理网络数据包。 硬件支持系统 硬件支持系统 在 Bgate系列 AC整个软件体系中处在硬件和软件应用系统之间，通过封装硬件和操作系统细节，对其它软件模块起到支撑作用。 其作用主要表现在： 1. 完成对操 作系统的封装和扩展，系统资源和运行信息的管理，板极支持包（ BSP）。 2. 程序版本在线维护、升级： 作为大型的网络设备， Bgate 系列 AC 具备极高的可靠性、不间断运行和远程维护升级的能力。 在本系统运行过程中，提供通过串口和网口两种途径在线维护、升级软件，即可以通过网络远程下载更新软件并自动执行，也可以通过本地串口维护更新。 3. 设备驱动：提供的设备驱动主要是网口和串口的驱动。 4. 支持应用程序提供数据访问，支持系统程序调试方式以及工具。 5. 系统数据保存和启动，采用 BootROM、 FLASH和 NVRAM三种非易失的内存，启 动时，先由 BootROM中的代码完成基本的初始化。 然后检查放在 FLASH中的程序版本的正确性，并检查是否有输入，最后确定是进入 Monitor模式还是进入正常流程。 进入正常应用程序流程之后，将按照一定的顺序启动各个软件模块。 6. 版本的更换：在 flash中，保存了两个版本，可以通过配置决定下一次启动使用哪一个版本进行启动，这个对于版本的更换非常有用。 协议处理系统 1. 完成各种网络协议的处理，实现了完整的 TCP/IP协议簇，以及各种其他网络协议， Bgate1030AW 产品技术白皮书 第 13 页 共 82 页 包括实现 TCP/UDP/IP协议，实现 PPP、 PPPOE、 DHCP、 HTTP等与业务相关的协议控制，实现动态路由协议、 VPN各种各样的网络协议处理。 2. 完成快速转发前的协议复杂处理，并将各种协议处理信息传递给网络处理器单元（ NPU），其中包括用户的上下网，路由协议处理，网管协议的处理等等。 3. 针对用户的各种业务提供支持，包括用户的认证、授权、计费等，根据用户的授权结果为用户提供资源分配和服务数据，并根据服务数据对业务提供控制。 为网络处理器单元（ NPU）提供包括路由表、用户属性在内的所有控制信息。 接入业务管理系统 完成所有的用户和业务的管理功能，实现用户的认证、授权、计费，并提 供对多种扩展业务的支持，以方便运营商灵活的开展各项业务。 认证即验证客户身份的合法性，决定是否向客户提供服务；授权即控制 客户 对不同服务的不同访问权限和服务等级；计费即记录用户使用资源的情况，根据相应的资费策略计算上网费用，为资源的提供者和使用者费用结算提供依据。 业务管理部分还包括用户管理、服务管理： 用户管理包括客户的注册申请，用户信息的变更，客户统计等内容。 用户可以享受不同的 服务 和不同的资费策略；用户可以有多种类型，每种类型的用户均有一些缺省的服务和资费政策。 服务管理包含服务的注册和信息的变更，对各种服 务进行管理和配置。 服务与资费政策是 紧密 相关的，业务管理部分对每一种服务可以同时有多种策略以供选择。 会聚控制管理系统 提供多种模式的无线管理。 结合 AP完成各种业务和管理功能。 1. 提供 AP 的集中配置和管理，通过 AC， 可以 自动发现 AP， 集中配置 AP， 也 可以针对单个 AP进行配置，自动升级 AP 的版本、配置文件，自动初始化 AP； 2. 无线参数会聚控制： 针对 AP提供无线参数的自动配置和调整，包括 AP的无线功率、信道等等，自动发现非法 AP、自动发现失效 AP，并进行失效 AP的无线自动补偿以及 AP的备份等等； Bgate1030AW 产品技术白皮书 第 14 页 共 82 页 3. 业务会聚控制： a) 提 供基于用户和流量的 AP负载均衡； b) 终端接入零干预； c) 用户漫游和移动； 4. 可以针对各种工作模式的 AP进行管理； 转发系统 1. 提供业务数据快速转发，包含针对路由表，用户信息，扩展业务属性进行转发。 2. 提供对多种扩展业务的支持： VPN、策略路由、业务选择、 NAT、 ACL、储值卡、 TCP限制、业务行为控制等等。 3. 流量控制：对每个用户的上下行流量控制支持。 4. 网管支持：提供对配置和查询的处理。 网管系统 1. 支持带外网络管理； 2. 专门的网络管理接口： 10M以太网口 (RJ45)、 RS232 RJ45口 ； 3. 支持额外指定 其它的端口作为网管口； 4. 支持 Tel管理； 5. 支持 WEB管理； 6. 支持 SYSLOG； 7. 提供了诊断功能提供硬件自检和运行状态监控，能在某些故障情况下自行修复系统； 8. 支持 SNMP v v v3； 9. 支持动态在线版本升级。 Bgate1030AW 产品技术白皮书 第 15 页 共 82 页 3 集中式 WLAN实现方案 集中式 WLAN 架构概述 传统 WLAN网络是用于一些企业或家庭这种小规模用户而组建的，这类网络的组网方式是采用 FAT AP（胖 AP）＋有线交换机的分布式组网模式，由 AP来完成用户的接入、权限认证、安全策略的实施并且对无线网络设备的管理也是分布式的。 随着 WLAN技术的成 熟和应用的普及，运营商开始大规模部署 WLAN网络，接入的用户数和无线设备的规模都在成倍增长，网络维护人员在建设和维护 WLAN网络时发现采用传统的 WLAN组网和管理模式已经很难适应现有的 WLAN网络规模。 目前在无线网络的建设和维护中遇到的主要问题有： WLAN建网时需要对大量的 AP设备进行配置（如： IP、 SSID等），加大了安装的工作量提高了人力的成本。 在管理及更改 AP的应用服务及安全策略时，需要逐一的登录到 AP设备才能完成设定。 对网络拓扑要求高，当大量部署 AP时，需要重新规划网。