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

下DSLAM一代DSLAM網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實施嚴(yán)格的流量處理要求

　由于對架構(gòu)在分組處理和吞吐量方面的要求越來越高，解決該問題的最佳方案是提供一個分布式架構(gòu)，以便大多數(shù)流量處理要求能夠在線卡級別實施。但是，要完全實現(xiàn)這一方案，DSLAM架構(gòu)的難點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)運而生，它能夠幫助分布式架構(gòu)實現(xiàn)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(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“隨增長而付費”（pay as you grow）的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。
　　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）開展競爭推波助瀾。
　　對新網(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。這樣，基于分組技術(shù)（而不是ATM）的下一代DSLAM就應(yīng)運而生。
　　常見的分組DSLAM架構(gòu)是基于以太網(wǎng)L2的DSLAM。對于這些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。
　　在部分情況下，DSLAM會增加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PPP（點到點協(xié)議）會話可以終結(jié)，或者從通道傳輸?shù)绞褂肔2TP的ISP。BRAS執(zhí)行會話管理（AAA——鑒別、授權(quán)、計費功能和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)簡單的L2 ATM多路復(fù)用器或集中器。經(jīng)實踐證明，對于這些基于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DSL接入網(wǎng)絡(luò)從ATM演進(jìn)到以太網(wǎng)的力量主要來自兩個方面：
　　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只旌显鰪娦投喾綐I(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很高，這就使廠商著眼于以太網(wǎng)和IP架構(gòu)來彌補這個缺陷。
　　同時，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，費用會相當(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，這些操作有時被稱為內(nèi)部操作功能（IWF，Inter-working Function）。
　　特殊的IWF要求會因網(wǎng)絡(luò)或區(qū)域的不同而有所差異。此外，它們還將隨時間的推移而不斷演進(jìn)。這為實現(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，可以應(yīng)用低級別的流量處理，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DSLAM機(jī)架的單個中央上行鏈路卡上處理。這些線卡“不具備智能”，而且價格便宜，僅包含將流量轉(zhuǎn)到上行鏈路卡所需的基本組件。對于只需要中等處理要求的高密度大型DSLAM來說，這種集中式結(jié)構(gòu)為這些應(yīng)用提供了經(jīng)濟(jì)實用的方法。
　　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。