CGN产生背景

2011年2月3日，ICANN 发布公告称最后五组IP地址已分 配完毕，已无IPv4地址可分配。
引入IPv6是解决IPv4地址耗尽的根本和直接的解决方案， 但短期内难以完成将IPv4应用和服务全部迁移到IPv6。在 IPv6过渡期间，为了不影响运营商原有用户以及不断增长 的新用户使用互联网，CGN（Carrier Grade NAT，运 营商级网络地址转换）应运而生。

什么是CGN

CGN也称为LSN（Large-scale NAT，大规模网络地址转换），其本质是NAT，是一种能够对目前有限的 公网IPv4地址进行复用的技术，可以有效提高IPv4地址利用率，在相当长的时间内解决IPv4地址耗尽的问题。
承载CGN业务的板卡称为CGN单板，其产品形态分为CR （Core Router，核心路由器）插卡式和BRAS （Broadband Remote Access Server，远程宽带接入服务器）插卡式。
CR插卡式：CGN单板插在CR上，将路由 和CGN功能合二为一，为CR负责的城域 网中的用户服务。

BRAS插卡式：CGN单板插在BRAS上，将 接入和CGN功能合二为一，为本台BRAS接入 的用户服务。CGN

CGN的部署方式

分布式部署方式
分布式部署方式是指，将CGN单板部署在 数量较多且网络位置比较低的BRAS上。

分布式部署的特点：

• 适用于用户/流量都比较多的场景。
• 设备故障影响范围小。
• 需要部署的CGN单板数量多。
  集中式部署方式
  集中式部署方式是指，将CGN单板部署在数 量相对较少且网络位置比较高的CR上。
  
  集中式部署的特点：
• 适用于用户/流量都比较少的场景。
• 设备故障影响范围大。
• 需要部署的CGN单板数量少。

  集中式备份分布式CGN

产生原因
分布式部署CGN的场景中，在每个BRAS设备上， 需要至少使用两块CGN单板实现板间热备，以保证在 BRAS上的主业务板故障时，通过板间热备功能使得 NAT业务能够快速恢复。
这种部署方式需要大量的CGN单板，额外增加大量的 硬件成本。为了减少单板的使用数量、降低投资成本、 提高部署效率，集中式备份分布式部署方式应运而生。

部署方式
每台BRAS设备仅配置1块CGN单板，CR设备上配 置1块CGN单板。
通过CR上的CGN单板为城域网中的BRAS提供 CGN业务备份功能。

工作机制
BRAS上的CGN单板正常工作时，用户流 量到达BRAS设备后，处理机制如下：
BRAS设备上的QoS策略将流量引到 本设备上的CGN单板进行地址转换。
BRAS设备查找路由将地址转换后的 流量转发到CR设备。
CR设备查找路由表将流量转发到外网。

BRAS上的CGN单板故障时，用户流量到 达BRAS设备后，处理机制如下：
BRAS设备上的QoS策略失效，BRAS 设备查找路由表将流量转发到CR设备。
CR设备上的QoS策略将流量引到CGN 单板上进行地址转换。
CR设备查找路由表将流量转发到外网。

技
术
是
用
来
学
的
，
不
是
用
来
收
藏
的
！

集中式备份分布式CGN技术介绍

原文：https://blog.51cto.com/15047492/2560793