一种宽带接入服务器及其工作方法

1.一种宽带接入服务器，包括至少两个接入板、一个背板、一个网络处理单元以及一个交换模块，所述接入板包含媒体接入控制处理单元、成帧单元、以及具有流量管理功能的队列引擎，其特征在于，接入板通过背板和交换模块连接到网路处理单元；
具有流量管理功能的队列引擎，用于将接收的数据流发送到交换模块；
交换模块，用于将所述数据流交换到网络处理单元；
网络处理单元，用于负责路由转发管理，以及对接入板的数据流进行分类、转发，以及将处理完的数据添加到虚拟输出队列，发送到所述交换模块；
所述交换模块，还用于将处理后的所述数据流交换到相应的接入板。
2.如权利要求1所述的宽带接入服务器，其特征在于，网络处理单元对所述数据流进行的处理包括：对所述数据流分类和转发，以及为所述数据流中的数据添加输出端口标志。
3.如权利要求2所述的宽带接入服务器，其特征在于，所述输出端口标志为虚拟输出队列VoQ标签。
4.如权利要求1所述的宽带接入服务器，其特征在于，所述交换模块为交叉开关矩阵或者网络交换机。
5.如权利要求1所述的宽带接入服务器，其特征在于，所述媒体接入控制处理单元为媒体接入控制芯片，或者所述成帧单元为成帧芯片。
6.一种宽带接入服务器的工作方法，其特征在于，包括：
步骤1，接入板中具有流量管理功能的队列引擎将接收的数据流发送到交换模块；
步骤2，交换模块将所述数据交换到网络处理单元；
步骤3，网络处理单元负责路由转发管理，以及对接入板的数据流进行分类、转发，以及将处理完的数据添加到虚拟输出队列，并发送到所述交换模块；
步骤4，所述交换模块将处理后的所述数据流交换到相应的接入板。
7.如权利要求6所述的宽带接入服务器的工作方法，其特征在于，所述输出端口标志为虚拟输出队列VoQ标签。

一种宽带接入服务器及其工作方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及宽带接入服务器，尤其涉及一种宽带接入服务器及其工作方法。\n背景技术\n[0002] 目前现有的宽带接入服务器都是通过采用业务路由器的架构，通过优化用户接入功能和带宽管理功能来实现。而业务路由器的主要特点就是所有接口槽位的对称特性。以一个八槽位业务路由器来举例，为了满足电信设备冗余的要求，它必须包括两个可1：1或\n1+1冗余备份的交换板槽位，以及两个主控板槽位，另外八个业务槽位全部都支持10G的线路接入功能。\n[0003] 而这种架构在作为宽带接入服务器的时候，面临上、下行不对称的流量，则出现了下面矛盾：大多数情况只需要一到两个槽位用于实现上联网络侧接入，其余槽位用于下联用户层接入。那么具体应用现实就是除了上联槽位，其余槽位不需要10G的线速转发能力；\n而运营商为了更多的用户接入所希望实现多端口，只有通过采购额外的高价格的接入板来实现了。\n发明内容\n[0004] 为了解决上述的技术问题，提供了一种宽带接入服务器设计方法，其目的在于，解决现有宽带服务器的接口槽位带宽不对称所带来的问题，降低运营商的成本。\n[0005] 本发明提供了一种宽带接入服务器，包括至少两个接入板、一个背板、一个网络处理单元以及一个交换模块，所述接入板包含媒体接入控制处理单元、成帧单元、以及具有流量管理功能的队列引擎，接入板通过背板和交换模块连接到网路处理单元；具有流量管理功能的队列引擎，用于将接收的数据流发送到交换模块；交换模块，用于将所述数据流交换到网络处理单元；网络处理单元，用于负责路由转发管理，以及对接入板的数据流进行分类、转发，以及将处理完的数据添加到虚拟输出队列，发送到所述交换模块；所述交换模块，还用于将处理后的所述数据流交换到相应的接入板。\n[0006] 所述的宽带接入服务器中，网络处理单元对所述数据流进行的处理包括：对所述数据流分类和转发，以及为所述数据流中的数据添加输出端口标志。\n[0007] 所述的宽带接入服务器中，所述输出端口标志为虚拟输出队列VoQ标签。\n[0008] 所述的宽带接入服务器中，所述交换模块为交叉开关矩阵或者网络交换机。\n[0009] 所述的宽带接入服务器中，所述媒体接入控制处理单元为媒体接入控制芯片，或者所述成帧单元为成帧芯片。\n[0010] 一种宽带接入服务器的工作方法，包括：步骤1，接入板中具有流量管理功能的队列引擎将接收的数据流发送到交换模块；步骤2，交换模块将所述数据交换到网络处理单元；步骤3，网络处理单元负责路由转发管理，以及对接入板的数据流进行分类、转发，以及将处理完的数据添加到虚拟输出队列，并发送到所述交换模块；步骤4，所述交换模块将处理后的所述数据流交换到相应的接入板。\n[0011] 所述的宽带接入服务器的工作方法中，所述输出端口标志为虚拟输出队列VoQ标签。\n[0012] 本发明可以解决现有的宽带接入服务器在上下行流量不对称时所面临的问题，节约运营商的成本。\n附图说明\n[0013] 图1是现有的宽带接入服务器结构示意图；\n[0014] 图2是本发明提供的宽带接入服务器结构示意图；\n[0015] 图3是本发明提供的实施例。\n具体实施方式\n[0016] 本发明提供的宽带接入服务器摒弃了传统的分布式单板都需要实现网络处理功能，而采用了集中式的网络处理功能，而这种转变正是利用了现有业务路由器的架构的高带宽冗余背板的特点，并且完全兼容现有设计，以及日后单板业务增加，集中处理出现瓶颈的时候的升级为分布式系统的可能需求。\n[0017] 现有的宽带接入服务器设计如附图1所示，数据流只经一次交换架构。然后任何一块业务板都需要处理IP包、ATM信元或者PoS帧(三种数据格式下面通称为数据包)的路由查找、流整形、流分类等工作，根据查表结果决定具体输出端口后，添加VoQ标签到数据包中，以便交换模块(例如交叉开关矩阵)进行路由处理。\n[0018] 本发明提供的宽带接入服务器如附图2所示，低成本接入板(LIC)只需要媒体接入控制(MAC)或者成帧(Framer)芯片以及队列引擎(QE)，MAC或者Framer芯片通过标准的SPI-4.2接口(OIF定义的系统包接口4.2版本)与QE之间如何进行通信。而不需要单板中占成本80％网络处理器单元(NPU)、网络搜索引擎(NSE)等芯片，甚至控制芯片也由高价高性能的控制器，如：PowerPC8541，替换为低成本的单片机。而数据流经过带流量管理的队列引擎本身具有自由路由功能可以直接负载分担到系统中的网络处理单元(NPU)，而队列引擎具体负载分担的策略由主控板集中控制和下发。网络处理单元除了处理正常的本单元路由转发管理之外，还负担低成本接入板的数据流的分类、转发工作(根据进入网络处理器的不同SPI-4.2端口以及包头信息，判断是本板正常转发还是低成本单板接入转发)。\n处理完成后将数据添加虚拟输出队列(VOQ)标签，重新发送给交换矩阵，由交换矩阵完成第二次交换送到相应的低成本接入板，数据转发过程经过两次交换模块。\n[0019] 本发明提供的实施例如图3所示：在某型号的宽带接入服务器采用dune公司FAP20作为队列管理器的交换架构，采用的EZchip公司的NP3作为网络处理器。那么，在低成本的接入板上只需要使用PMC公司的PM3388+FAP20就可以实现10个GE流量接入(过程A)，第一次经过交换架构后，将流量汇聚到网络处理单元(过程B)，进一步完成流分类和路由，重新加载数据包的VOQ标签，第二次将数据包送到交换模块(过程C)，完成第二次交换之后，去掉标签，将包转发到具体出口(过程D)，完成了数据包的路由和接入功能。\n[0020] 本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。