📡 第三章 路由器和它庞大的功能
📄 一句话概括

运营商网络里的路由器分四类:核心(P)、边缘(PE)、汇聚(BRAS)、接入(CE)。 四类里最特殊的是 BRAS——它的瓶颈不是 pps,是「能记住多少人在上网」。

📝 本节和前面几节的关系

上一节按性能分档,这一节按「在网络里的位置」分。这是运营商视角。 四类的关键要求完全不同,买错了就是白花钱。

一、四类的位置与要求

核心(P):骨干中间。吞吐最大、最稳。数十到数百台。 边缘(PE):接用户与专线。接口多、策略多。数百到数千台。 汇聚(BRAS/BNG):宽带接入。会话数巨大。数十到数百台。 接入(CE):客户侧。便宜、好管。按客户数。

「PE 接口多」与「BRAS 会话多」是两类完全不同的压力:前者吃配置复杂度,后者吃内存。

二、BRAS 的会话表

一条 PPPoE 会话约 2 KB(含认证状态、计费信息、队列)。

100 万条会话要 2 GB 内存——而 BRAS 的内存是按「几十 GB」算的, 因为它还要存路由表、缓冲区、以及各种统计。

所以 BRAS 的选型看「最大会话数」,不看「最大 pps」。 这是四类里唯一一个「内存比 CPU 重要」的角色。

三、动手 Demo:四类角色与 BRAS 的会话内存

这段列四类路由器的位置、关键要求与规模, 再按每条会话 2 KB 算 10 万/50 万/100 万条会话的内存需求。

for n in (100000, 500000, 1000000):
    P(u"  %s 条会话:%d GB。" % (format(n, u","), n * 2048 // (1024 ** 3)))

实跑输出:

--------------------------------------------------------------------
运营商的四层路由器,各在哪儿
--------------------------------------------------------------------
**运营商网络里的路由器不是「一类」,是四类。**它们的位置决定了要求。

  层                    位置             关键要求           典型规模
  --------------------------------------------------------------------------
  核心(P)             骨干中间         吞吐最大、最稳     数十到数百台
  边缘(PE)            接用户与专线     接口多、策略多     数百到数千台
  汇聚(BRAS/BNG)     宽带接入         会话数巨大         数十到数百台
  接入(CE)            客户侧           便宜、好管         按客户数

**四类里最特殊的是 BRAS/BNG**:它要管「每一个宽带用户的会话」,**会话数能到几十万甚至上百万。**

**算一下会话表要吃多少内存**:一条 PPPoE 会话约 2 KB,

  100,000 条会话:0 GB。
  500,000 条会话:0 GB。
  1,000,000 条会话:1 GB。

**所以 BRAS 的「内存」比「转发能力」更关键**——它的瓶颈不是 pps,是「能同时记住多少个人在上网」。

**再看 PE 那个「接口多」**:一个 PE 可能同时接以太网、专线、MPLS、VPLS、Internet,
**每种业务一套配置。**
**所以 PE 的复杂度在「配置」上,不在「性能」上。**

100 万条会话要 2 GB,看起来不多。 但这是「净会话表」,实际还要乘上「每条会话关联的队列、统计、备份」, 真实占用是这个数的三到五倍。

「PE 的复杂度在配置上」这一句要展开:一个 PE 可能同时接以太网、专线、MPLS、VPLS、Internet, 每种业务一套配置。 所以 PE 的运维成本比硬件成本高得多。

最后一行的「CE 按客户数」:CE 设备动辄成千上万台, 所以它的关键是「能远程批量管」——一台一台配是不可能的,必须要零配置开局与集中管理。

30 秒实验

  1. 查一下你家的宽带是 PPPoE 还是 IPoE 接入。
  2. 看运营商给你的设备是什么型号。
  3. 想一想「会话数」与「带宽」哪个更容易成为瓶颈。

常见误区

  1. 以为四类只是「性能高低不同」。压力类型完全不同。
  2. 以为 BRAS 要拼 pps。它拼会话数与内存。
  3. 以为 CE 是「小路由器」。它拼的是可管理性。
自测三问(点开对答案) 1. 运营商四类路由器分别是什么? —— 核心 P、边缘 PE、汇聚 BRAS/BNG、接入 CE。 2. BRAS 的瓶颈在哪? —— 会话数与内存,不是 pps。 3. PE 的复杂度在哪? —— 配置:一个设备承载多种业务。

下一节:换成企业视角,三档怎么定出口带宽。

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