CN101188471A - 防止vdsl2接入复用设备丢包的方法 - Google Patents

Abstract

一种防止VDSL2接入复用设备丢包的方法，先根据实际通信情况由VDSL2接入复用设备自动设定其物理通信端口的上下行通信速率，接着根据网络运营商设定的物理通信端口流量限制设定VDSL2接入复用设备具有的访问控制配置，以控制所述VDSL2接入复用设备的通信流量以及使VDSL2接入复用设备的通信端口接收的通信数据直接交由网络处理器进行处理，然后当与VDSL2接入复用设备相连接的用户端传送通信数据至通信端口时，通信端口直接将通信数据送至网络处理器，最后网络处理器判断通信数据是否超过所述访问控制配置的流量限制，若是则将超过部分放入丢弃缓存中等待逐步处理，如此可有效避免由于用户通信流量过大导致的丢包现象的发生。

Description

防止VDSL2接入复用设备丢包的方法

技术领域

本发明涉及一种防止VDSL2接入复用设备丢包的方法。

背景技术

近年来，随着宽带互联网技术和宽带业务的快速发展，宽带用户对接入带宽提出更高的要求，预计今后几年内，用户的带宽需求将达到下行6Mbps~20Mbps，上行1Mbps~5Mbps。传统的模拟线技术上下行最高速率只能达到2M，即使ADSL2+的上行带宽也只能达到1M，无法满足现有需求。若用户选择使用光纤接入，则成本较高，上海的光纤资源又逐渐饱和，因此模拟线接入还将是中小企业主要选择的接入方式。

继第一代VDSL后ITU于2005年5月通过了VDSL2(第二代VDSL)的标准G.993.2，VDSL2通过扩展频谱和改善发射功率谱密度，支持更高的传输速率和更长的传输距离，满足将来用户对高带宽的需求，具有良好的应用前景。VDSL2在短距离内下行速率为100M，上行速率能达到45M。VDSL2逐步成为最后一公里宽带接入的理想产品。

对于VDSL2的接入方式，通常可通过VDSL2调制解调器(Modem)与用户计算机相连接，例如，请参见图1，VDSL2接入复用设备(即VDSL2 DSLAM)选用的型号为ZyXEL的VES-1624F-44 24-port DMT VDSL2 Switch，其系统构架版本(Firmware版本)为V3.50(ABJ.1)C1，而VDSL2 Modem选用的型号为ZyXEL的P-872H，其中，VDSL2 DSLAM安装在大楼物业机房内，通过光纤(Fiber)上连到ATM/CE城域网及Internet网，其具有的24个模拟线端口可通过大楼内模拟线接入用户机房，连接VDSL2 Modem，VDSL2 Modem提供4个标准10/100M Ethernet Port连接用户设备，VDSL2 DSLAM上提供用户1M/1M(上行/下行)~45M/100M不同的带宽需求，现有带宽的控制由DSLAM的端口进行限制，即物理端口限速。在此种限速方式中，当一用户流量大大超过物理端口限速时，或者多个端口上的用户流量均超过其物理端口限速时，这个节点上的所有用户均发生丢包现象。例如：某个节点上有3家用户，即用户A、用户B、用户C，各物理端口限速及流量请参见下表1，由于用户A的实际流量(10M)超过其申请的带宽(2M)，因此发生丢包是正常的。而对于用户B及用户C，各自实际流量并未超过各自申请的带宽，但由于受到用户A的影响，因此在实际运行中，两用户也发生了丢包现象，由此可见，若一用户的流量大大超过其物理端口限速时，就会影响到整个节点其他用户的正常使用。

表1：

	物理端口限速	实际流量	通过流量	是否丢包
					用户A	2M	10M	2M	是
用户B	6M	5M	5M	是
					用户C	2M	1.5M	1.5M	是

因此，在测试从用户机房设备-物业端的设备-电信机房设备-Internet出口整条链路均正常的情况下，对VDSL2 DSLAM的工作机制进行了分析，请参见图2，其为VDSL2 DSLAM在物理端口限速下的工作机制系统架构图，如图2所示，VDSL2 DSLAM具有24个模拟线端口(VDSL2line 1、VDSL2 line 2、VDSL2 line 3……VDSL2 line 24)，该等端口接收的通信数据由芯片(Connexant VDSL2 Chip)经过交换缓存(Switching Buffer)后，送至Intel CPU处理，其中Intel CPU负责底层VDSL2线路协议栈处理及二层数据交换，VDSL2 DSLAM所具有的网络处理器即Broadcom Network Processor(NP)负责三层及以上高层应用协议栈处理，数据交换，辅助Intel CPU，请参见图3，当用户A的10M的通信数据由VDSL2 Modem送至VDSL2 DSLAM，Connexant VDSL2芯片首先根据链路情况(line condition)和链路协议(line profile)，调用高速随机存取记忆体(RAM)作为交换缓存(Switching Buffer)，对数据进行处理。正常情况下，VDSL2 VDSL2芯片和CPU采用相同的时钟频率进行线路检测即处理，也就是将物理端口限速内的流量进行转发，由于用户A流量(10M)超过VDSL2 DSLAM物理端口限速(2M)，VDSL2 VDSL2芯片会加速，采用CPU时钟倍频及多频加速处理，同时相应地调用更多SwitchingBuffer，进行数据缓冲、转发，由此造成CPU调用Switching Buffer需要等待更多的处理时隙，进而使CPU使用率上升，从而影响整个VDSL2 DSLAM正常数据流的接收和发送，造成丢包现象产生。

因此，如何解决现有技术存在的问题实已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止VDSL2接入复用设备丢包的方法，以避免由于用户通信流量过大导致的丢包现象的发生。

为了达到上述目的，本发明提供的防止VDSL2接入复用设备丢包的方法，其中，VDSL2接入复用设备具有中央处理器及网络处理器，其包括步骤：1)根据与一VDSL2接入复用设备相连接的模拟线路的长度及所述模拟线路的通信性噪比，所述VDSL2接入复用设备自动设定其物理通信端口的上下行通信速率；2)根据网络运营商设定的物理通信端口流量限制设定所述VDSL2接入复用设备具有的访问控制配置，以控制所述VDSL2接入复用设备的通信流量以及使所述VDSL2接入复用设备的通信端口接收的通信数据直接交由所述网络处理器进行处理而不由所述中央处理器的处理；3)当与所述VDSL2接入复用设备相连接的用户端传送至通信数据时，所述通信端口直接将接收的所述通信数据送至所述网络处理器；4)所述网络服器判断所述通信数据是否超过所述访问控制配置的流量限制，若是则将超过部分放入丢弃缓存(Drop)中等待逐步处理。

较佳地，所述VDSL2接入复用设备的型号为ZyXEL的VES-1624F-44 24-port DMT VDSL2Switch，所述上行通信速率最高可为45M，所述下行通信速率最高可为100M。

综上所述，本发明的防止VDSL2接入复用设备丢包的方法通过将通信端口接收的数据交由网络处理器进行处理，可有效避免现有由中央处理器处理时由于用户通信流量过大导致的丢包现象的发生。

附图说明

图1为现有VDSL2接入复用设备的网络拓扑图。

图2为现有VDSL2接入复用设备的在物理端口限速下的工作机制系统架构图。

图3为现有VDSL2接入复用设备的数据处理示意图。

图4为本发明的防止VDSL2接入复用设备丢包的方法操作流程示意图。

图5为本发明的防止VDSL2接入复用设备丢包的方法的数据处理示意图。

具体实施方式

请参阅图4及图5，本发明的防止VDSL2接入复用设备丢包的方法采用型号为ZyXEL的VES-1624F-44 24-port DMT VDSL2 Switch的VDSL2接入复用设备(VDSL2 DSLAM)，其中，所述VDSL2接入复用设备具有中央处理器及网络处理器，所述防止VDSL2接入复用设备丢包的方法主要包括以下步骤：

第一步：根据与所述VDSL2接入复用设备相连接的模拟线路的长度及所述模拟线路的通信性噪比，所述VDSL2接入复用设备自动设定其物理通信端口的上下行通信速率，通常所述上行通信速率最高可达45M，所述下行通信速率最高可达100M。

第二步：根据网络运营商设定的物理通信端口流量限制设定所述VDSL2接入复用设备具有的访问控制配置(ACL)，以控制所述VDSL2接入复用设备的通信流量以及使所述VDSL2接入复用设备的通信端口接收的通信数据直接交由所述网络处理器(Broadcom NP)进行处理而不由所述中央处理器(CPU)的处理，即对VLAN、源地址，目的地址、端口信息、FFP和镜像处理，最后做数据转发等所有的操作都由独立的NP做硬件交换，不借用交换缓存(SwitchingBuffer)和CPU时隙，因此Switch Buffer不会被占用，CPU使用率也不会上升。

第三步：当与所述VDSL2接入复用设备相连接的用户端传送至通信数据时，所述通信端口直接将接收的所述通信数据送至所述网络处理器。

第四步：所述网络处理器判断所述通信数据是否超过所述访问控制配置(ACL)的限额，对超过ACL限速的流量被放入丢弃缓存(Drop)中等待Broadcom NP的逐步处理，如图5所示，对处于ACL限速内的流量，由Broadcom NP进行转发。

由上可知，根据ACL限速的机制，可以解决由于用户流量超过运营商设定的物理端口限速，从而剩余超过的流量被放到Switching Buffer中、CPU使用率不断上升的缺陷。而且由于VDSL2 DSLAM上的各个物理端口均设为自适应，端口会根据模拟线距离的长短和模拟线性噪比，自动设定端口速率最大为45M/100M(上行/下行)，因此，VDSL2 DSLAM的ConnexantChip能顺利转发数据，而不需调用Switching Buffer进行缓冲，用户限速则由ACL限速功能完成，运用此方法限速既降低了Switch Buffer的占用率和CPU的使用率，同时也完成了用户侧限速的工作。按照上述方法设置，对某个节点上的3家用户进行测试，得到如表2的数据：

表2：

	ACL限速	用户流量	通过流量	是否丢包
					用户A	2M	10M	2M	否
用户B	6M	5M	5M	否
					用户C	2M	1.5M	1.5M	否

由表2可见，当同一节点上有用户的流量超过限定的流量，丢包现象也不会发生了，从而有效避免了现有技术存在的缺点。

Claims (3)

1.一种防止VDSL2接入复用设备丢包的方法，其中，VDSL2接入复用设备具有中央处理器及网络处理器，其特征在于包括步骤：

1)根据与所述VDSL2接入复用设备相连接的模拟线路的长度及所述模拟线路的通信性噪比，所述VDSL2接入复用设备自动设定其物理通信端口的上下行通信速率；

2)根据网络运营商设定的物理通信端口流量限制设定所述VDSL2接入复用设备具有的访问控制配置，以控制所述VDSL2接入复用设备的通信流量以及使所述VDSL2接入复用设备的通信端口接收的通信数据直接交由所述网络处理器进行处理而不由所述中央处理器的处理；

3)当与所述VDSL2接入复用设备相连接的用户端传送至通信数据时，所述通信端口直接将接收的所述通信数据送至所述网络处理器：

4)所述网络处理器判断所述通信数据是否超过所述访问控制配置的流量限制，若是则将超过部分放入丢弃缓存中等待逐步处理。

2.如权利要求1所述的防止VDSL2接入复用设备丢包的方法，其特征在于：所述VDSL2接入复用设备的型号为ZyXEL的VES-1624F-44 24-port DMT VDSL2 Switch。

3.如权利要求1所述的防止VDSL2接入复用设备丢包的方法，其特征在于：所述上行通信速率最高为45M，所述下行通信速率最高为100M。

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