[发明专利]一种内置CGN的宽带接入网关及其实现方法

说明书

本发明公开了一种内置CGN的宽带接入网关及其实现方法。包括：主控板卡接收用户的流量访问请求，根据获取的各个CGN板卡的资源信息分配承载用户流量的CGN板卡，并将流量引向该CGN板卡。CGN板卡接收到用户流量，创建NAT会话，添加到NAT会话表中，将流量进行地址转换并通过接口板卡进行发送。本发明实现宽带接入网关NAT会话统一管理与NAT流量跨CGN板卡处理，提升宽带接入网关CGN冗余备份能力与利用率。

技术领域

本发明涉及通信网络技术领域，尤其是涉及一种内置CGN的宽带接入网关及其实现方法。

背景技术

IPv4地址日趋耗竭，需往IPv6地址方向迁移。互联网上承载了海量的IPv4业务，运营商不可能在短时间内彻底丢弃IPv4。IPv4与IPv6存在一个过渡期，如何在尽量不影响现有IPv4业务的前提下逐步地引入IPv6是运营商重点考虑的问题。运营商级地址转换技术（CGN，Carrier Grade Network Address Translation）是IPv6关键过渡技术，是在双栈条件下IPv4私有地址转换成IPv4公有地址的解决方案。

在运营商网络中，宽带接入网关处在网络接入控制层，主要负责业务接入控制，实现拨号和专线接入互联网网关、组播网关、IPTV网关、MPLS VPN PE功能。宽带接入网关负责PPPOE/IPOE用户管理，包括接入认证、地址分配、业务策略调度等。

宽带接入网关内置CGN是现阶段主流CGN设备形态，基本上采用CGN功能卡方式实现。用户接入与CGN紧耦合，具备部署简单、用户溯源容易等优点。

图1为现有技术宽带接入网关的结构示意图。包括：主控板卡11、交换板卡12、接口板卡13、以及CGN板卡14，其中，主控板卡11包括用户会话管理单元111。其中，用户会话管理单元111用于用户的会话管理，例如，接入用户请求，分配私网地址等。

图2为现有技术宽带接入网关内置CGN的实现方法示意图。

用户发起PPPoE/IPoE接入请求，主控板卡完成用户AAA，分配用户私网地址，并触发分配用户公网地址及端口号；

用户发起流量访问请求，CGN板卡生成用户NAT会话，进行NAT流量转换，通过接口板卡转发流量。

其中，主CGN板卡将用户NAT会话同步至备CGN板卡上，由于需预留备份资源，那么每块CGN资源最大只能使用50％，包括NAT会话数与流量转换处理容量。当CGN板卡故障，备CGN板卡升为主CGN板卡，激活用户会话，进行NAT流量转换，通过接口板卡转发流量。

现有技术实现CGN过程中，各CGN板卡独立工作，负责各自NAT实例处理，包括NAT会话管理与NAT流量处理，使得会话管理与流量处理紧耦合。

另外，宽带接入网关不具备CGN资源统一调度，CGN资源无法跨板卡调度，存在资源浪费的问题。

发明内容

本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。

根据本发明一方面，提出一种内置CGN的宽带接入网关，包括主控板卡、CGN板卡、交换板卡以及接口板卡，所述主控板卡包括NAT处理单元和用户会话管理单元，其中：

所述用户会话管理单元，配置于根据用户的接入请求分配私网地址，并触发分配公网地址和端口号；

所述NAT处理单元，配置于接收CGN板卡上报的资源信息，根据用户的流量访问请求，分配承载所述流量的CGN板卡，并将流量引向已分配的所述CGN板卡；

所述CGN板卡，配置于向所述NAT处理单元上报CGN板卡的资源信息；接收所述NAT处理单元引入的流量，创建NAT会话，添加到NAT会话表中，将所述流量进行地址转换并通过所述接口板卡进行发送。