專利名稱：一種寬帶接入服務器及其工作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及寬帶接入服務器，尤其涉及一種寬帶接入服務器及其工作方法。
背景技術：
目前現(xiàn)有的寬帶接入服務器都是通過采用業(yè)務路由器的架構，通過優(yōu)化 用戶接入功能和帶寬管理功能來實現(xiàn)。而業(yè)務路由器的主要特點就是所有接 口槽位的對稱特性。以一個八槽位業(yè)務路由器來舉例，為了滿足電信設備冗 余的要求，它必須包括兩個可1: 1或1 + 1冗余備份的交換板槽位，以及兩 個主控板槽位，另外八個業(yè)務槽位全部都支持10G的線路接入功能。
而這種架構在作為寬帶接入服務器的時候，面臨上、下行不對稱的流量， 則出現(xiàn)了下面矛盾大多數(shù)情況只需要一到兩個槽位用于實現(xiàn)上聯(lián)網(wǎng)絡側接 入，其余槽位用于下聯(lián)用戶層接入。那么具體應用現(xiàn)實就是除了上聯(lián)槽位， 其余槽位不需要IOG的線速轉發(fā)能力；而運營商為了更多的用戶接入所希望 實現(xiàn)多端口 ，只有通過采購額外的高價格的接入板來實現(xiàn)了 。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的技術問題，提供了一種寬帶接入服務器設計方法，其目 的在于，解決現(xiàn)有寬帶服務器的接口槽位帶寬不對稱所帶來的問題，降低運 營商的成本。
本發(fā)明提供了一種寬帶接入服務器，包括至少兩個接入板、背板、網(wǎng)絡 處理單元以及交換模塊，所述接入板包含媒體接入控制處理單元或成幀單元、 以及具有流量管理功能的隊列引擎，接入板和網(wǎng)路處理單元分別通過背板和 交換模塊連接；
具有流量管理功能的隊列引擎，用于將接收的數(shù)據(jù)流發(fā)送到交換模塊； 交換模塊，用于將所述數(shù)據(jù)流交換到網(wǎng)絡處理單元；
網(wǎng)絡處理單元，用于對所述數(shù)據(jù)流進行處理后，發(fā)送到交換模塊； 交換模塊，還用于將處理后的所述數(shù)據(jù)流交換到相應的接入板。 網(wǎng)絡處理單元對所述數(shù)據(jù)流進行的處理包括:對所述數(shù)據(jù)流分類和轉發(fā)， 以及為所述數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)添加輸出端口標志。 所述輸出端口標志為VoQ標簽。
所述交換模塊為交叉開關矩陣或者網(wǎng)絡交換機。
所述媒體接入控制處理單元為媒體接入控制芯片，或者所述成幀單元為 成幀芯片。
本發(fā)明提供了一種寬帶接入服務器的工作方法，包括
步驟1，接入板中具有流量管理功能的隊列引擎將接收的數(shù)據(jù)流發(fā)送到 交換模塊；
步驟2，交換模塊將所述數(shù)據(jù)交換到網(wǎng)絡處理單元；
步驟3，網(wǎng)絡處理單元對所述數(shù)據(jù)流進行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)流發(fā) 送到交換模塊；
步驟4，交換模塊將處理后的所述數(shù)據(jù)流交換到相應的接入板。 步驟2中，網(wǎng)絡處理單元對所述數(shù)據(jù)流進行的處理包括對所述數(shù)據(jù)流 分類和轉發(fā)，以及為所述數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)添加輸出端口標志。 所述輸出端口標志為VoQ標簽。
本發(fā)明可以解決現(xiàn)有的寬帶接入服務器在上下行流量不對稱時所面臨的 問題，節(jié)約運營商的成本。
圖1是現(xiàn)有的寬帶接入服務器結構示意圖2是本發(fā)明提供的寬帶接入服務器結構示意圖3是本發(fā)明提供的實施例。
具體實施例方式
本發(fā)明提供的寬帶接入服務器摒棄了傳統(tǒng)的分布式單板都需要實現(xiàn)網(wǎng)絡 處理功能，而采用了集中式的網(wǎng)絡處理功能，而這種轉變正是利用了現(xiàn)有業(yè) 務路由器的架構的高帶寬冗余背板的特點，并且完全兼容現(xiàn)有設計，以及日
后單板業(yè)務增加，集中處理出現(xiàn)瓶頸的時候的升級為分布式系統(tǒng)的可能需求。
現(xiàn)有的寬帶接入服務器設計如附圖1所示，數(shù)據(jù)流只經(jīng)一次交換架構。 然后任何一塊業(yè)務板都需要處理IP包、ATM信元或者PoS幀(三種數(shù)據(jù)格 式下面通稱為數(shù)據(jù)包)的路由査找、流整形、流分類等工作，根據(jù)查表結果
決定具體輸出端口后，添加VoQ標簽到數(shù)據(jù)包中，以便交換模塊(例如交叉
開關矩陣)進行路由處理。
本發(fā)明提供的寬帶接入服務器如附圖2所示，低成本接入板(LIC)只 需要媒體接入控制(MAC)或者成幀(Framer)芯片以及隊列引擎(QE)， MAC或者Framer芯片通過標準的SPI-4.2接口 (OIF定義的系統(tǒng)包接口 4.2 版本)與QE之間如何進行通信。而不需要單板中占成本80%網(wǎng)絡處理器單 元(NPU)、網(wǎng)絡搜索引擎(NSE)等芯片，甚至控制芯片也由高價高性能的 控制器，如PowerPC8541，替換為低成本的單片機。而數(shù)據(jù)流經(jīng)過帶流量 管理的隊列引擎本身具有自由路由功能可以直接負載分擔到系統(tǒng)中的網(wǎng)絡處 理單元(NPU)，而隊列引擎具體負載分擔的策略由主控板集中控制和下發(fā)。 網(wǎng)絡處理單元除了處理正常的本單元路由轉發(fā)管理之外，還負擔低成本接入 板的數(shù)據(jù)流的分類、轉發(fā)工作(根據(jù)進入網(wǎng)絡處理器的不同SPI-4.2端口以 及包頭信息，判斷是本板正常轉發(fā)還是低成本單板接入轉發(fā))。處理完成后將 數(shù)據(jù)添加虛擬輸出隊列(VOQ)標簽，重新發(fā)送給交換矩陣，由交換矩陣完 成第二次交換送到相應的低成本接入板，數(shù)據(jù)轉發(fā)過程經(jīng)過兩次交換模塊。
本發(fā)明提供的實施例如圖3所示在某型號的寬帶接入服務器采用dune 公司FAP20作為隊列管理器的交換架構，采用的EZchip公司的NP3作為網(wǎng) 絡處理器。那么，在低成本的接入板上只需要使用PMC公司的 PM3388+FAP20就可以實現(xiàn)10個GE流量接入(過程A)，第一次經(jīng)過交換 架構后，將流量匯聚到網(wǎng)絡處理單元(過程B)，進一步完成流分類和路由， 重新加載數(shù)據(jù)包的VOQ標簽，第二次將數(shù)據(jù)包送到交換模塊(過程C)，完 成第二次交換之后，去掉標簽，將包轉發(fā)到具體出口 (過程D)，完成了數(shù)據(jù) 包的路由和接入功能。
本領域的技術人員在不脫離權利要求書確定的本發(fā)明的精神和范圍的條 件下，還可以對以上內(nèi)容進行各種各樣的修改。因此本發(fā)明的范圍并不僅限 于以上的說明，而是由權利要求書的范圍來確定的。
權利要求
1.一種寬帶接入服務器，包括至少兩個接入板、一個背板、一個網(wǎng)絡處理板以及一個交換模塊，所述接入板包含媒體接入控制處理單元或成幀單元、以及具有流量管理功能的隊列引擎，其特征在于，接入板和網(wǎng)路處理單元分別通過背板和交換模塊連接；具有流量管理功能的隊列引擎，用于將接收的數(shù)據(jù)流發(fā)送到交換模塊；交換模塊，用于將所述數(shù)據(jù)流交換到網(wǎng)絡處理單元；網(wǎng)絡處理單元，用于對所述數(shù)據(jù)流進行處理后，發(fā)送到交換模塊；交換模塊，還用于將處理后的所述數(shù)據(jù)流交換到相應的接入板。
2. 如權利要求l所述的寬帶接入服務器，其特征在于，網(wǎng)絡處理單元對 所述數(shù)據(jù)流進行的處理包括對所述數(shù)據(jù)流分類和轉發(fā)，以及為所述數(shù)據(jù)流 中的數(shù)據(jù)添加輸出端口標志。
3. 如權利要求2所述的寬帶接入服務器，其特征在于，所述輸出端口標 志為VoQ標簽。
4. 如權利要求1所述的寬帶接入服務器，其特征在于，所述交換模塊為 交叉開關矩陣或者網(wǎng)絡交換機。
5. 如權利要求l所述的寬帶接入服務器，其特征在于，所述媒體接入控 制處理單元為媒體接入控制芯片，或者所述成幀單元為成幀芯片。
6. —種寬帶接入服務器的工作方法，其特征在于，包括步驟1，接入板中具有流量管理功能的隊列引擎將接收的數(shù)據(jù)流發(fā)送到 交換模塊；步驟2，交換模塊將所述數(shù)據(jù)交換到網(wǎng)絡處理單元；步驟3，網(wǎng)絡處理單元對所述數(shù)據(jù)流進行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)流發(fā) 送到交換模塊；步驟4，交換模塊將處理后的所述數(shù)據(jù)流交換到相應的接入板。
7. 如權利要求6所述的寬帶接入服務器的工作方法，其特征在于，步驟 2中，網(wǎng)絡處理單元對所述數(shù)據(jù)流進行的處理包括對所述數(shù)據(jù)流分類和轉 發(fā)，以及為所述數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)添加輸出端口標志。
8. 如權利要求7所述的寬帶接入服務器的工作方法，其特征在于，所述 輸出端口標志為VoQ標簽。
全文摘要
本發(fā)明設計一種寬帶接入服務器，包括至少兩個接入板、一個背板、一個網(wǎng)絡處理板以及一個交換板。數(shù)據(jù)流從入口接口板接入，接口板包含MAC處理單元或成幀單元，以及用于將接收到的數(shù)據(jù)流發(fā)送到交換模塊的隊列引擎；交換模塊，用于將所述數(shù)據(jù)流路由到網(wǎng)絡處理單元；網(wǎng)絡處理單元，用于對所述數(shù)據(jù)流進行處理后，重新發(fā)送回交換模塊；交換模塊，將處理完畢的數(shù)據(jù)流交換到相應的出口接入板。本發(fā)明可以解決現(xiàn)有的寬帶接入服務器在上下行流量不對稱時所面臨的問題，節(jié)約運營商的成本。
文檔編號H04L12/56GK101184051SQ20071030184
公開日2008年5月21日 申請日期2007年12月18日 優(yōu)先權日2007年12月18日
發(fā)明者斌 敖, 浩 陳, 鋼 馬 申請人:中興通訊股份有限公司