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电信工程技术与标准化 开发与研究

基于FPGA的vBRAS转发平面架构设计与实现
程德怿，乔健
（上海市信息网络有限公司，上海 200081）
摘　要　为了解决vBRAS存在的缺陷，并进一步降低使用成本，本文设计了vBRAS的新转发层及其北向接口。开发
采用了基于FPGA的SDN开源交换机和开源控制器，并对OpenFlow
行了自定义。测试表明，新转发层在不同用户数和流量组合的情况下都能实现交换机端口全线速转发。新转
发层设计可以让vBRAS承载大流量业务，摆脱对传统BRAS的依赖，同时降低采购成本，加快电信运营商
vBRAS的集中化部署和资源池化演进思路的实现。
关键词　虚拟宽带接入服务器；现场可编程门阵列；数据转发；软件定义网络
中图分类号 文献标识码 A 文章编号 1008-5599（2021）03-0059-08
目前互联网新业务层出不穷，各种业务对带宽资源、 1 基于 NFV 架构的虚拟化 vBRAS 方案及其存
业务推出速度和网络的可靠性要求越来越高，传统的电 在的问题
信网络已不能适应快速发展的互联网业务需求。BRAS
设备作为宽带接入网络的门户，已经由单纯的用户接入 现在 BRAS 和 BNG 的 SDN 化和 NFV 化是业界的
设备，演变成了融合 SR、CGN、FW 和 DPI 多业务的 热点研究之一。从技术角度而言，vBRAS 方案主要分
宽带网络网管设备（BNG），BRAS成为 BNG 功能中 为两类，都采用了 SDN+NFV 的架构。一类方案是在
的一部分。多业务的融合也导致 BRAS 设备的软件越来 通用服务器上安装 vBRAS 控制程序做控制平面，专用
越复杂。传统 BRAS 设备为软硬件一体的封闭系统，新 的硬件设备做转发平面进行相关的业务转发。另一类方
业务功能的实现和性能的提升，则需要不断对设备软件 案是控制平面和转发平面全部使用通用服务器，实现平
进行开发更新，对设备硬件卡板进行升级换代，导致传 面分离和转发。两类方案各有优缺点，第