下一代DSLAM网络架构实施严格的流量处理要求

下DSLAM一代DSLAM网络架构实施严格的流量处理要求

　由于对架构在分组处理和吞吐量方面的要求越来越高，解决该问题的最佳方案是提供一个分布式架构，以便大多数流量处理要求能够在线卡级别实施。但是，要完全实现这一方案，DSLAM架构的难点在于缺少既能完全满足上述要求又经济高效的解决方案。
　　为了满足下一代分布式DSLAM架构的要求，通用线卡流量处理器（line card traffic processor，LTP）应运而生，它能够帮助分布式架构实现空前的比特级别性能优化，从而发挥接入网络的全部潜力。
　　接入网络的下一代DSLAM架构需要流量处理器件能够适应大范围的特性需求。这些需求要符合一定的成本考虑（cost points），而这些成本考虑要能利用分布式“随增长而付费”（pay as you grow）的设备和网络结构优势。
　　过去，DSLAM在网络和客户端都使用ATM，但最近出现的显著趋势是转向用以太网和IP网进行连接。尽管ATM可以提供从用户一直到ISP都可以确保QoS水平的技术，而在下一代架构中，DSLAM将终结DSL用户的ATM线路，并且会转换成分组（packet-based）技术，从而可靠、安全地将用户流量发送给服务提供商。
　　全球的电信服务提供商规定了新的网络架构，并推动其在标准化方面的进程。随着服务提供商致力于在“Triple Play”——语音、数据和视频三方业务方面成为用户之选，这些架构应支持各种增值业务，从而为电信服务提供商与其它宽带服务提供商（如有线电视公司）开展竞争推波助澜。
　　对新网络架构的主要要求之一是本地化地支持IP业务，以便利用IP网的丰富业务和以太网传输交换技术的低成本优势。这样，基于分组技术（而不是ATM）的下一代DSLAM就应运而生。
　　常见的分组DSLAM架构是基于以太网L2的DSLAM。对于这些DSLAM，用户流量回程传输到城域宽带网远程接入服务器（BRAS，也称为宽带网关(BNG)），同时利用以太网多播（Multicasting）和以太网VLAN的功能。这样，回程网络可以基于比ATM费用低的以太网建立起来。
　　在部分情况下，DSLAM会增加IP“L3”功能，包括用于小型远程DSLAM的BRAS卸载功能（如本地会话终结/聚合）和大型集中式DSLAM的全部BRAS功能。
　　在另一些情况下，多协议层业务（Multiprotocol Layer Service）可以通过区域宽带网传输流量。下一代DSLAM必须提供能够简单、经济高效地适应上述任何情况的架构。

传统的DSLAM架构
　　在首次大规模推出ADSL（1999—2001）期间部署的DSL网络架构，普遍使用客户到BRAS的ATM PVC，此时PPP（点到点协议）会话可以终结，或者从通道传输到使用L2TP的ISP。BRAS执行会话管理（AAA——鉴别、授权、计费功能和IP业务），充当网络服务提供商（NSP）的接口。
　　在该架构中，DSLAM充当简单的L2 ATM多路复用器或集中器。经实践证明，对于这些基于ATM的DSLAM应用，ATM设备和架构是成功的解决方案。但是，DSLAM市场已经开始迅速引入以太网和IP DSLAM。这些类型的DSLAM要求对DSL环路上的流量进行ATM流量处理，并为回程网络连接提供分组处理功能。

DSLAM架构的演进
　　推动DSL接入网络从ATM演进到以太网的力量主要来自两个方面：
　　其一，网络架构需要从当前只支持Best-effort（“尽力而为”的）流量的架构，转变为支持混合增强型多方业务的多业务架构，提供先进的流量处理和QoS机制。
　　其二，基于ATM的接入网络虽然能够支持这些业务类型，但不能很好地进行扩展，况且提供一种可以接受的解决方案成本会很高，这就使厂商着眼于以太网和IP架构来弥补这个缺陷。
　　同时，部署小型DSLAM已经日益普遍，小型DSLAM允许小型设备经济、高效地部署在远程位置，扩大了业务覆盖范围。如果这些位置使用传统的大型DSLAM，费用会相当高。小型DSLAM能很好地满足后面提及的分布式架构的要求。
　　这些因素最终导致人们选择基于以太网背板的机架架构，替代费用更高的基于交换网的背板。由于背板需要更大的吞吐量，基于总线的传统背板将失去作用。
　　实现基于下一代分组DSLAM架构的方法之一是，将用户流量进入网络时的基本操作纳入考虑范围。首先，该流量由ATM AAL5 SAR处理，从而将基于ATM的DSL流量转换成以太网帧。以太网流量切换到汇聚卡（aggregation card）后，再传输到网络中。在传输过程中，将在帧上完成大量操作，这些操作有时被称为内部操作功能（IWF，Inter-working Function）。
　　特殊的IWF要求会因网络或区域的不同而有所差异。此外，它们还将随时间的推移而不断演进。这为实现流量处理功能（如分类、过滤、缓冲管理和QoS）提出了挑战。要应对这些挑战，最好的方法是通过灵活、可编程的流量处理器，将DSLAM线卡赋予“智能”。通过该方法，在流量进入DSLAM时，可以应用低级别的流量处理，这种架构通常称为分布式架构。
　　以前，DSLAM已经能提供集中式架构，所有流量都在每个DSLAM机架的单个中央上行链路卡上处理。这些线卡“不具备智能”，而且价格便宜，仅包含将流量转到上行链路卡所需的基本组件。对于只需要中等处理要求的高密度大型DSLAM来说，这种集中式结构为这些应用提供了经济实用的方法。
　　由于DSLAM流量处理需求增加，因此有必要转变为分布式架构，以便将大量协议、流量处理从上行线卡转移到DSLAM线卡上。在该架构中，上行链路卡可以与以太网交换（例如线卡完成所有处理）一样简单，也可以与全功能多协议终结卡（multiprotocol termination card）一样复杂。在后一种情况中，集中式架构和分布式架构之间的差别有些模糊。但在普通的分布式架构中，DSL线卡上则带有智能流量处理器。