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下一代DSLAM網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)施嚴(yán)格的流量處理要求

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作者:Mark Simkins 時(shí)間:2005-09-02 來(lái)源:EDN電子設(shè)計(jì)技術(shù) 收藏

下DSLAM一代DSLAM架構(gòu)實(shí)施嚴(yán)格的流量處理要求

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/8196.htm

 由于對(duì)架構(gòu)在分組處理和吞吐量方面的要求越來(lái)越高,解決該問題的最佳方案是提供一個(gè)分布式架構(gòu),以便大多數(shù)流量處理要求能夠在線卡級(jí)別實(shí)施。但是,要完全實(shí)現(xiàn)這一方案,DSLAM架構(gòu)的難點(diǎn)在于缺少既能完全滿足上述要求又經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。
  為了滿足下一代分布式DSLAM架構(gòu)的要求,通用線卡流量處理器(line card traffic processor,LTP)應(yīng)運(yùn)而生,它能夠幫助分布式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)空前的比特級(jí)別性能優(yōu)化,從而發(fā)揮接入的全部潛力。
  接入的下一代DSLAM架構(gòu)需要流量處理器件能夠適應(yīng)大范圍的特性需求。這些需求要符合一定的成本考慮(cost points),而這些成本考慮要能利用分布式“隨增長(zhǎng)而付費(fèi)”(pay as you grow)的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)。
  過去,DSLAM在網(wǎng)絡(luò)和客戶端都使用ATM,但最近出現(xiàn)的顯著趨勢(shì)是轉(zhuǎn)向用以太網(wǎng)和IP網(wǎng)進(jìn)行連接。盡管ATM可以提供從用戶一直到ISP都可以確保QoS水平的技術(shù),而在下一代架構(gòu)中,DSLAM將終結(jié)DSL用戶的ATM線路,并且會(huì)轉(zhuǎn)換成分組(packet-based)技術(shù),從而可靠、安全地將用戶流量發(fā)送給服務(wù)提供商。
  全球的電信服務(wù)提供商規(guī)定了新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),并推動(dòng)其在標(biāo)準(zhǔn)化方面的進(jìn)程。隨著服務(wù)提供商致力于在“Triple Play”——語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻三方業(yè)務(wù)方面成為用戶之選,這些架構(gòu)應(yīng)支持各種增值業(yè)務(wù),從而為電信服務(wù)提供商與其它寬帶服務(wù)提供商(如有線電視公司)開展競(jìng)爭(zhēng)推波助瀾。
  對(duì)新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的主要要求之一是本地化地支持IP業(yè)務(wù),以便利用IP網(wǎng)的豐富業(yè)務(wù)和以太網(wǎng)傳輸交換技術(shù)的低成本優(yōu)勢(shì)。這樣,基于分組技術(shù)(而不是ATM)的下一代DSLAM就應(yīng)運(yùn)而生。
  常見的分組DSLAM架構(gòu)是基于以太網(wǎng)L2的DSLAM。對(duì)于這些DSLAM,用戶流量回程傳輸?shù)匠怯驅(qū)拵ЬW(wǎng)遠(yuǎn)程接入服務(wù)器(BRAS,也稱為寬帶網(wǎng)關(guān)(BNG)),同時(shí)利用以太網(wǎng)多播(Multicasting)和以太網(wǎng)VLAN的功能。這樣,回程網(wǎng)絡(luò)可以基于比ATM費(fèi)用低的以太網(wǎng)建立起來(lái)。
  在部分情況下,DSLAM會(huì)增加IP“L3”功能,包括用于小型遠(yuǎn)程DSLAM的BRAS卸載功能(如本地會(huì)話終結(jié)/聚合)和大型集中式DSLAM的全部BRAS功能。
  在另一些情況下,多協(xié)議層業(yè)務(wù)(Multiprotocol Layer Service)可以通過區(qū)域?qū)拵ЬW(wǎng)傳輸流量。下一代DSLAM必須提供能夠簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)高效地適應(yīng)上述任何情況的架構(gòu)。


  傳統(tǒng)的DSLAM架構(gòu)
  在首次大規(guī)模推出ADSL(1999—2001)期間部署的DSL網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),普遍使用客戶到BRAS的ATM PVC,此時(shí)PPP(點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議)會(huì)話可以終結(jié),或者從通道傳輸?shù)绞褂肔2TP的ISP。BRAS執(zhí)行會(huì)話管理(AAA——鑒別、授權(quán)、計(jì)費(fèi)功能和IP業(yè)務(wù)),充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商(NSP)的接口。
  在該架構(gòu)中,DSLAM充當(dāng)簡(jiǎn)單的L2 ATM多路復(fù)用器或集中器。經(jīng)實(shí)踐證明,對(duì)于這些基于ATM的DSLAM應(yīng)用,ATM設(shè)備和架構(gòu)是成功的解決方案。但是,DSLAM市場(chǎng)已經(jīng)開始迅速引入以太網(wǎng)和IP DSLAM。這些類型的DSLAM要求對(duì)DSL環(huán)路上的流量進(jìn)行ATM流量處理,并為回程網(wǎng)絡(luò)連接提供分組處理功能。


  DSLAM架構(gòu)的演進(jìn)
  推動(dòng)DSL接入網(wǎng)絡(luò)從ATM演進(jìn)到以太網(wǎng)的力量主要來(lái)自兩個(gè)方面:
  其一,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要從當(dāng)前只支持Best-effort(“盡力而為”的)流量的架構(gòu),轉(zhuǎn)變?yōu)橹С只旌显鰪?qiáng)型多方業(yè)務(wù)的多業(yè)務(wù)架構(gòu),提供先進(jìn)的流量處理和QoS機(jī)制。
  其二,基于ATM的接入網(wǎng)絡(luò)雖然能夠支持這些業(yè)務(wù)類型,但不能很好地進(jìn)行擴(kuò)展,況且提供一種可以接受的解決方案成本會(huì)很高,這就使廠商著眼于以太網(wǎng)和IP架構(gòu)來(lái)彌補(bǔ)這個(gè)缺陷。
  同時(shí),部署小型DSLAM已經(jīng)日益普遍,小型DSLAM允許小型設(shè)備經(jīng)濟(jì)、高效地部署在遠(yuǎn)程位置,擴(kuò)大了業(yè)務(wù)覆蓋范圍。如果這些位置使用傳統(tǒng)的大型DSLAM,費(fèi)用會(huì)相當(dāng)高。小型DSLAM能很好地滿足后面提及的分布式架構(gòu)的要求。
  這些因素最終導(dǎo)致人們選擇基于以太網(wǎng)背板的機(jī)架架構(gòu),替代費(fèi)用更高的基于交換網(wǎng)的背板。由于背板需要更大的吞吐量,基于總線的傳統(tǒng)背板將失去作用。
  實(shí)現(xiàn)基于下一代分組DSLAM架構(gòu)的方法之一是,將用戶流量進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)的基本操作納入考慮范圍。首先,該流量由ATM AAL5 SAR處理,從而將基于ATM的DSL流量轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)幀。以太網(wǎng)流量切換到匯聚卡(aggregation card)后,再傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中。在傳輸過程中,將在幀上完成大量操作,這些操作有時(shí)被稱為內(nèi)部操作功能(IWF,Inter-working Function)。
  特殊的IWF要求會(huì)因網(wǎng)絡(luò)或區(qū)域的不同而有所差異。此外,它們還將隨時(shí)間的推移而不斷演進(jìn)。這為實(shí)現(xiàn)流量處理功能(如分類、過濾、緩沖管理和QoS)提出了挑戰(zhàn)。要應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),最好的方法是通過靈活、可編程的流量處理器,將DSLAM線卡賦予“智能”。通過該方法,在流量進(jìn)入DSLAM時(shí),可以應(yīng)用低級(jí)別的流量處理,這種架構(gòu)通常稱為分布式架構(gòu)。
  以前,DSLAM已經(jīng)能提供集中式架構(gòu),所有流量都在每個(gè)DSLAM機(jī)架的單個(gè)中央上行鏈路卡上處理。這些線卡“不具備智能”,而且價(jià)格便宜,僅包含將流量轉(zhuǎn)到上行鏈路卡所需的基本組件。對(duì)于只需要中等處理要求的高密度大型DSLAM來(lái)說(shuō),這種集中式結(jié)構(gòu)為這些應(yīng)用提供了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法。
  由于DSLAM流量處理需求增加,因此有必要轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际郊軜?gòu),以便將大量協(xié)議、流量處理從上行線卡轉(zhuǎn)移到DSLAM線卡上。在該架構(gòu)中,上行鏈路卡可以與以太網(wǎng)交換(例如線卡完成所有處理)一樣簡(jiǎn)單,也可以與全功能多協(xié)議終結(jié)卡(multiprotocol termination card)一樣復(fù)雜。在后一種情況中,集中式架構(gòu)和分布式架構(gòu)之間的差別有些模糊。但在普通的分布式架構(gòu)中,DSL線卡上則帶有智能流量處理器。




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