下一代DSLAM網(wǎng)絡(luò )架構實(shí)施嚴格的流量處理要求

下DSLAM一代DSLAM網(wǎng)絡(luò )架構實(shí)施嚴格的流量處理要求

　由于對架構在分組處理和吞吐量方面的要求越來(lái)越高，解決該問(wèn)題的最佳方案是提供一個(gè)分布式架構，以便大多數流量處理要求能夠在線(xiàn)卡級別實(shí)施。但是，要完全實(shí)現這一方案，DSLAM架構的難點(diǎn)在于缺少既能完全滿(mǎn)足上述要求又經(jīng)濟高效的解決方案。
　　為了滿(mǎn)足下一代分布式DSLAM架構的要求，通用線(xiàn)卡流量處理器（line card traffic processor，LTP）應運而生，它能夠幫助分布式架構實(shí)現空前的比特級別性能優(yōu)化，從而發(fā)揮接入網(wǎng)絡(luò )的全部潛力。
　　接入網(wǎng)絡(luò )的下一代DSLAM架構需要流量處理器件能夠適應大范圍的特性需求。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(cháng)而付費”（pay as you grow）的設備和網(wǎng)絡(luò )結構優(yōu)勢。
　　過(guò)去，DSLAM在網(wǎng)絡(luò )和客戶(hù)端都使用ATM，但最近出現的顯著(zhù)趨勢是轉向用以太網(wǎng)和IP網(wǎng)進(jìn)行連接。盡管ATM可以提供從用戶(hù)一直到ISP都可以確保QoS水平的技術(shù)，而在下一代架構中，DSLAM將終結DSL用戶(hù)的ATM線(xiàn)路，并且會(huì )轉換成分組（packet-based）技術(shù)，從而可靠、安全地將用戶(hù)流量發(fā)送給服務(wù)提供商。
　　全球的電信服務(wù)提供商規定了新的網(wǎng)絡(luò )架構，并推動(dòng)其在標準化方面的進(jìn)程。隨著(zhù)服務(wù)提供商致力于在“Triple Play”——語(yǔ)音、數據和視頻三方業(yè)務(wù)方面成為用戶(hù)之選，這些架構應支持各種增值業(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(xiàn)電視公司）開(kāi)展競爭推波助瀾。
　　對新網(wǎng)絡(luò )架構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。這樣，基于分組技術(shù)（而不是ATM）的下一代DSLAM就應運而生。
　　常見(jiàn)的分組DSLAM架構是基于以太網(wǎng)L2的DSLAM。對于這些DSLAM，用戶(hù)流量回程傳輸到城域寬帶網(wǎng)遠程接入服務(wù)器（BRAS，也稱(chēng)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，包括用于小型遠程DSLAM的BRAS卸載功能（如本地會(huì )話(huà)終結/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(guò)區域寬帶網(wǎng)傳輸流量。下一代DSLAM必須提供能夠簡(jiǎn)單、經(jīng)濟高效地適應上述任何情況的架構。

　　傳統的DSLAM架構
　　在首次大規模推出ADSL（1999—2001）期間部署的DSL網(wǎng)絡(luò )架構，普遍使用客戶(hù)到BRAS的ATM PVC，此時(shí)PPP（點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議）會(huì )話(huà)可以終結，或者從通道傳輸到使用L2TP的ISP。BRAS執行會(huì )話(huà)管理（AAA——鑒別、授權、計費功能和IP業(yè)務(wù)），充當網(wǎng)絡(luò )服務(wù)提供商（NSP）的接口。
　　在該架構中，DSLAM充當簡(jiǎn)單的L2 ATM多路復用器或集中器。經(jīng)實(shí)踐證明，對于這些基于A(yíng)TM的DSLAM應用，ATM設備和架構是成功的解決方案。但是，DSLAM市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始迅速引入以太網(wǎng)和IP DSLAM。這些類(lèi)型的DSLAM要求對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?xún)蓚€(gè)方面：
　　其一，網(wǎng)絡(luò )架構需要從當前只支持Best-effort（“盡力而為”的）流量的架構，轉變?yōu)橹С只旌显鰪娦投喾綐I(yè)務(wù)的多業(yè)務(wù)架構，提供先進(jìn)的流量處理和QoS機制。
　　其二，基于A(yíng)TM的接入網(wǎng)絡(luò )雖然能夠支持這些業(yè)務(wù)類(lèi)型，但不能很好地進(jìn)行擴展，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(chǎng)商著(zhù)眼于以太網(wǎng)和IP架構來(lái)彌補這個(gè)缺陷。
　　同時(shí)，部署小型DSLAM已經(jīng)日益普遍，小型DSLAM允許小型設備經(jīng)濟、高效地部署在遠程位置，擴大了業(yè)務(wù)覆蓋范圍。如果這些位置使用傳統的大型DSLAM，費用會(huì )相當高。小型DSLAM能很好地滿(mǎn)足后面提及的分布式架構的要求。
　　這些因素最終導致人們選擇基于以太網(wǎng)背板的機架架構，替代費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(xiàn)的傳統背板將失去作用。
　　實(shí)現基于下一代分組DSLAM架構的方法之一是，將用戶(hù)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A(yíng)TM的DSL流量轉換成以太網(wǎng)幀。以太網(wǎng)流量切換到匯聚卡（aggregation card）后，再傳輸到網(wǎng)絡(luò )中。在傳輸過(guò)程中，將在幀上完成大量操作，這些操作有時(shí)被稱(chēng)為內部操作功能（IWF，Inter-working Function）。
　　特殊的IWF要求會(huì )因網(wǎng)絡(luò )或區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)現流量處理功能（如分類(lèi)、過(guò)濾、緩沖管理和QoS）提出了挑戰。要應對這些挑戰，最好的方法是通過(guò)靈活、可編程的流量處理器，將DSLAM線(xiàn)卡賦予“智能”。通過(guò)該方法，在流量進(jìn)入DSLAM時(shí)，可以應用低級別的流量處理，這種架構通常稱(chēng)為分布式架構。
　　以前，DSLAM已經(jīng)能提供集中式架構，所有流量都在每個(gè)DSLAM機架的單個(gè)中央上行鏈路卡上處理。這些線(xiàn)卡“不具備智能”，而且價(jià)格便宜，僅包含將流量轉到上行鏈路卡所需的基本組件。對于只需要中等處理要求的高密度大型DSLAM來(lái)說(shuō)，這種集中式結構為這些應用提供了經(jīng)濟實(shí)用的方法。
　　由于DSLAM流量處理需求增加，因此有必要轉變?yōu)榉植际郊軜?，以便將大量協(xié)議、流量處理從上行線(xiàn)卡轉移到DSLAM線(xiàn)卡上。在該架構中，上行鏈路卡可以與以太網(wǎng)交換（例如線(xiàn)卡完成所有處理）一樣簡(jiǎn)單，也可以與全功能多協(xié)議終結卡（multiprotocol termination card）一樣復雜。在后一種情況中，集中式架構和分布式架構之間的差別有些模糊。但在普通的分布式架構中，DSL線(xiàn)卡上則帶有智能流量處理器。