寬帶接入服務(wù)器

1:寬帶接入服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò )定位

應該說(shuō)，寬帶接入服務(wù)器的推出在很大程度上是由于A(yíng)DSL的大面積推廣應用。我們知道，以前ADSL要實(shí)現寬帶接入網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)通常是通過(guò)為每一用戶(hù)的某一業(yè)務(wù)創(chuàng )建一條相應PVC連接，然后將這些數目眾多的PVC直接終結在路由器上?？梢韵胂?，這所帶來(lái)的問(wèn)題將是網(wǎng)絡(luò )結構龐大，用戶(hù)連接復雜，實(shí)際維護困難。而且，這種接入網(wǎng)絡(luò )結構主要以靜態(tài)IP接入方式為主，會(huì )造成網(wǎng)絡(luò )IP地址的利用率低下且管理困難，根本無(wú)法做到有效地用戶(hù)集中授權認證和相應的計費管理。這些問(wèn)題將嚴重制約寬帶接入網(wǎng)絡(luò )的大規模商用。圍繞著(zhù)寬帶接入網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)特點(diǎn)和應用要求，效仿窄帶撥號接入服務(wù)器的作用，寬帶接入服務(wù)器應運而生，它成為寬帶非IP／IP接入網(wǎng)絡(luò )向骨干IP網(wǎng)絡(luò )過(guò)渡的網(wǎng)絡(luò )接入設備，完成寬帶IP/ATM網(wǎng)的數據接入（目前主要針對xDSL/Cable Modem/以太網(wǎng)接入/無(wú)線(xiàn)寬帶數據接入），實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的IP接入一體化，解決了寬帶用戶(hù)在業(yè)務(wù)上、流量上和管理上的匯聚，達到了用戶(hù)終端只通過(guò)一條網(wǎng)絡(luò )連接便可以靈活、自主、方便地選擇服務(wù)網(wǎng)絡(luò )的目的，適應了寬帶接入網(wǎng)絡(luò )應用的發(fā)展趨勢，成為寬帶網(wǎng)絡(luò )在接入層和骨干邊緣層之間重要的網(wǎng)絡(luò )單元。

2:寬帶接入服務(wù)器的系統要求

目前寬帶網(wǎng)絡(luò )性能的提高是有目共睹的：在接入帶寬方面，撥號接入正在向xDSL、HFC或高速城域網(wǎng)接入轉移，實(shí)現了接入帶寬成百上千倍地擴展；在處理性能方面，后臺功能強大的城域FR/ATM網(wǎng)絡(luò )或高速局域網(wǎng)絡(luò )逐漸替代功能單一的PSTN網(wǎng)絡(luò )。與之相適應，寬帶接入服務(wù)器在性能上和功能上都必須肩負起更新、更高的要求：
1)．硬件設計結構
顯然，寬帶接入服務(wù)器必須具有高速、高效的包轉發(fā)特性，在性能上有效地解決寬帶網(wǎng)絡(luò )高性能、高負荷、高突發(fā)所帶來(lái)的問(wèn)題，性能不佳的寬帶接入服務(wù)器勢必成為網(wǎng)絡(luò )的“瓶頸點(diǎn)”。目前具有2G以上的交換背板容量，100Kpps以上的獨立包轉發(fā)性能成為業(yè)界對寬帶接入服務(wù)器的基本要求。從硬件系統結構上看，寬帶接入服務(wù)器已從早期低效的集中式包處理結構向當前分布式處理結構演變，前后插板（接口板和處理板）的設計思路成為主流。采用這樣的系統結構，處理模塊可以直接處理來(lái)自同一槽位接口模塊的用戶(hù)流量，而且對于輸出在同一槽位上的網(wǎng)絡(luò )流量能夠不經(jīng)過(guò)系統背板和交換矩陣模塊直接進(jìn)行轉發(fā)，從而有效減輕系統負荷。另一方面，為了理想地實(shí)現在不同槽位間的包轉發(fā)，系統結構必須提供高容量、相對獨立、有冗余備份能力的系統交換矩陣模塊（Switch Fabric）和相應容量的背板總線(xiàn)，保證寬帶接入服務(wù)器總體性能隨接口模塊增加呈線(xiàn)性增長(cháng)的態(tài)勢。
2)．接口類(lèi)型和接入方式
顯然，為了實(shí)現對各種寬帶接入類(lèi)型的支持，寬帶接入服務(wù)器必須盡可能多地提供豐富的接口類(lèi)型。如今，在用戶(hù)側方面，寬帶接入服務(wù)器已經(jīng)可以提供DS3/OC3/OC12的ATM光接口實(shí)現純ATM接入或DSLAM（DSL的用戶(hù)集中器）的接入，提供100/1000M快速以太網(wǎng)接口實(shí)現局域網(wǎng)用戶(hù)和HFC用戶(hù)的接入，提供高密度信道化或非信道化E1/T1/DS3的幀中繼接口實(shí)現幀中繼用戶(hù)的接入；在網(wǎng)絡(luò )側方面，一般通過(guò)100/1000M快速以太網(wǎng)接口，OC3/OC12的ATM接口，甚至可能是OC12的POS接口來(lái)實(shí)現流量的匯聚轉發(fā)，滿(mǎn)足寬帶業(yè)務(wù)的實(shí)際帶寬需求。

與以往窄帶撥號服務(wù)器不同的是，寬帶接入服務(wù)器接入過(guò)程依托于底層（數據鏈路層，主要是ATM層和以太網(wǎng)層）對數據包的封裝重組。利用底層的技術(shù)特點(diǎn)，不僅在接入組網(wǎng)方式上靈活多變，而且可以有效地捆綁上ATM和以太網(wǎng)自身的技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現服務(wù)質(zhì)量保證。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)RFC1490和RFC1483第二層的橋接技術(shù)，RFC1577第三層的IP路由技術(shù)，實(shí)現寬帶用戶(hù)的靜態(tài)IP接入；通過(guò)PPP Over ATM和PPP Over Ethernet實(shí)現用戶(hù)的動(dòng)態(tài)IP接入；通過(guò)L2TP的二層VPN隧道技術(shù)實(shí)現企業(yè)用戶(hù)和小型ISP的VPN接入要求。從當前接入應用的趨勢上看，PPP接入方式必定是寬帶接入主流的應用方向。而在PPP接入技術(shù)中，由于PPPOE可以適用于多種接入網(wǎng)絡(luò )，應用靈活，易于實(shí)現業(yè)務(wù)選擇，同時(shí)又保護目前用戶(hù)的已有投資，其應用前景最為看好。
綜上所述，下面就目前寬帶接入服務(wù)器所支持的協(xié)議和接口類(lèi)型列表總結如下：
3)．接入數量
由于以往撥號接入服務(wù)器采用TDM技術(shù)，系統通過(guò)每一個(gè)DS0時(shí)隙接收來(lái)自PSTN網(wǎng)絡(luò )的數據，系統的最大接入數就是系統可以終結的DS0時(shí)隙數，也就是系統可以集成的最大Modem數。這種基于時(shí)隙交換的技術(shù)，要想擴大系統接入數量在一定程度上只能通過(guò)擴大系統的集成度來(lái)實(shí)現，具有相當的局限性。在寬帶網(wǎng)絡(luò )中，寬帶接入服務(wù)器由接口處理模塊直接完成對各種協(xié)議棧的封裝重組處理，比如：PPPOE或PPPOA的呼叫。由于A(yíng)SIC（專(zhuān)用集成電路）技術(shù)的引入，系統包處理能力顯著(zhù)提高，接入實(shí)現的時(shí)長(cháng)大大降低（通常要求小于5秒，包括RADIUS認證時(shí)間）; 系統各處理模塊的合理配合使得系統更加穩定，而且能夠很好地完成對多用戶(hù)并發(fā)接入情況的調度處理。目前，一臺中等規模的寬帶接入服務(wù)器應能支持8000個(gè)以上的并發(fā)PPP（包括PPPOA和PPPOE）呼叫，大型的寬帶接入服務(wù)器可以實(shí)現100K個(gè)呼叫接入。寬帶接入服務(wù)器具有這樣的處理能力應該說(shuō)已經(jīng)完全能夠滿(mǎn)足實(shí)際大規模寬帶接入應用的需要。

總之，目前寬帶接入服務(wù)器正處于初期大規模推廣應用階段。隨著(zhù)寬帶網(wǎng)絡(luò )建設的深入，它具有十分廣闊的發(fā)展前景。