CN103001701A - Gpon网络中onu通过交换芯片建立带内管理通道的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法，ONU包括PON芯片和交换芯片；所述的PON芯片的PON口通过光纤和ODN以及OLT相连；所述的PON芯片的LAN口与交换芯片相连。本发明的作用是：这种建立带内管理通道的方法，能对来自外部的带内管理数据流进行控制和调度，对CPU形成有效的保护，提高系统运行效率，增强的ONU的灵活性、安全性和稳定性。

Description

GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法
技术领域
本发明涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法。
背景技术
网络管理分为带内管理(In-Band)和带外管理(Out-Of-Band)。目前我们使用的网络管理手段基本上都是带内管理，即管理控制信息与数据信息使用统一物理通道进行传送。带内管理是基于在这条数据链路上的协议进行管理的。在硬件上看来数据接口和管理接口是走相同的物理线路。
在GPON(吉比特无源光网络)网络中，现网需求ONU(光网络单元)必须要能支持带内管理，使得维护人员能够通过带内管理通道，实现远程访问终端设备的WEB页面、Telnet(或SSH)到终端设备进行远程调试等操作。并且这条带内管理通道必须要有较大的灵活性和很高的安全性与稳定性。运营商和设备制造商都期望能有一种技术能满足这样的市场需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法，解决了目前没有在GPON网络中无法通过交换芯片建立带内管理通道的问题。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法，其中ONU包括PON芯片和交换芯片；所述的PON芯片的PON口通过光纤和ODN以及OLT相连；所述的PON芯片的LAN口与交换芯片相连，该方法包括以下步骤
利用PON芯片在PON口接收到来自于OLT的数据流；
PON芯片将数据流通过LAN口转发至交换芯片上联口；
交换芯片对其中的带内管理的数据流进行重定向，标记为进CPU的数据流；
交换芯片将标记为进CPU的数据流转发至PON芯片的LAN口；
PON芯片将在LAN口收到的标记为进CPU的数据流传到CPU；
ONU由CPU发出的带内管理数据流，会直接发往PON芯片的PON口；
PON芯片通过PON口发送数据流到OLT。
更进一步的技术方案是上述交换芯片对其中的带内管理的数据流进行重定向，标记为进CPU的数据流的同时，对该数据流进行ACL、REMARK和RATE CONTROL中的一个或多个操作。
更进一步的技术方案是上述PON芯片至少有一个PON口，用于接收来自OLT的数据流；PON芯片至少有两个LAN口，交换芯片至少有两个上联口，PON芯片的两个LAN口与交换芯片的两个上联口相连。
更进一步的技术方案是上述LAN口相互之间隔离。
更进一步的技术方案是上述PON芯片将数据流从PON口转发到LAN口是通过哈希算法随机的转发到任意的一个LAN口，所述哈希算法包括根据源MAC地址进行哈希、根据目的MAC地址进行哈希、根据源IP地址进行哈希、根据目的IP地址进行哈希和根据VLAN进行哈希。
更进一步的技术方案是上述带内管理的数据流为可动态配置的，由用户可指定的管理VLAN。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：采用了该发明的吉比特无源光网络中光网络单元通过交换芯片建立带内管理通道的方法，来自OLT的下行数据流从PON口进入ONU后，先由PON芯片转发至交换芯片上联口，然后根据用户制定的规则，对其中的带内管理的数据流进行重定向，标记为进CPU的数据流，同时可以对这条数据流进行ACL、REMARK、RATE CONTROL等一系列操作，之后进CPU的数据流会被转发至PON芯片，然后抓到CPU；对于ONU发出的上行带内管理数据流，则直接发往PON芯片的PON口，然后发送到OLT。这种建立带内管理通道的方法，能对来自外部的带内管理数据流进行控制和调度，对CPU形成有效的保护，提高系统运行效率，增强的ONU的灵活性、安全性和稳定性。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法的一个实施例：一种GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法，其中ONU包括PON芯片(无源光网络)和交换芯片(SWITCH)，交换芯片有四个UNI(User node interface，用户节点接口)；所述的PON芯片的PON口通过光纤和ODN以及OLT相连；所述的PON芯片的LAN口与交换芯片相连，该方法包括以下步骤
利用PON芯片在PON口接收到来自于OLT的数据流；
PON芯片将数据流通过LAN口转发至交换芯片上联口；
交换芯片对其中的带内管理的数据流进行重定向，标记为进CPU的数据流；
交换芯片将标记为进CPU的数据流转发至PON芯片的LAN口；
PON芯片将在LAN口收到的标记为进CPU的数据流传到CPU；
ONU由CPU发出的带内管理数据流，会直接发往PON芯片的PON口；
PON芯片通过PON口发送数据流到OLT。
根据本发明GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法的另一个实施例，交换芯片对其中的带内管理的数据流进行重定向，标记为进CPU的数据流的同时，对该数据流进行ACL、REMARK和RATE CONTROL中的一个或多个操作。这些操作是可选的，并且相互独立，需要单独配置。在本次实例中，我们假设ACL的配置是，只允许源IP地址为192.168.10.10的数据流进入CPU，则只有符合这项配置的数据包会被转发，不符合这项配置的数据包则被丢弃；我们假设REMARK的操作是对带内管理数据流重标记其优先级为最高优先级7，则带内管理数据包的优先级会被修改为7，并且被优先转发；我们假设RATE CONTROL的操作是限制整条数据的最大速率为1Mbps，则带内管理数据流的速率会被限制为1Mbps。
根据本发明GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法的另一个实施例，PON芯片至少有一个PON口，用于接收来自OLT的数据流；PON芯片至少有两个LAN口，交换芯片至少有两个上联口，PON芯片的两个LAN口与交换芯片的两个上联口相连。
根据本发明GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法的另一个实施例，LAN口相互之间隔离。
根据本发明GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法的另一个实施例，PON芯片将数据流从PON口转发到LAN口是通过哈希算法随机的转发到任意的一个LAN口，所述哈希算法包括根据源MAC地址进行哈希、根据目的MAC地址进行哈希、根据源IP地址进行哈希、根据目的IP地址进行哈希和根据VLAN进行哈希。
根据本发明GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法的另一个实施例，带内管理的数据流为可动态配置的，由用户可指定的管理VLAN。
根据本发明GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法的另一个实施例，GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法包括以下几个步骤：
1、在PON芯片将在PON口接收到的来自OLT的数据流，通过HASH(哈希)的方式随机的转发到不同的LAN口。HASH的依据包括但不仅限于源MAC地址、目的MAC地址、源IP地址、目的IP地址。
2、交换芯片对其中的带内管理的数据流进行重定向，标记为进CPU的流。具体表现为对从任意的一个上联口接收到的带管理VLAN的数据流，重定向其出端口为其他的与LAN口相连的上联口
3、交换芯片可以对带内管理的数据流进行ACL操作。这个操作包括但并不仅限于对源MAC地址、目的MAC地址进行过滤，对优先级进行过滤，对以太网类型进行过滤，对源IP地址、目的IP地址进行过滤，对传输层源端口、目的端口进行过滤，对DSCP值进行过滤。这个功能可以对CPU进行有效的保护，使之不容易被恶意攻击，提高设备的安全性。
4、交换芯片可以对带内管理的数据流进行REMARK操作。这个操作包括但不仅限于根据源MAC地址、目的MAC地址进行优先级重标记，根据数据包自带的优先级进行优先级重标记，根据以太网类型进行优先级重标记，根据源IP地址、目的IP地址进行优先级重标记，根据传输层源端口、目的端口进行优先级重标记，根据DSCP值进行优先级重标记。这个功能可以对带内管理的数据流进行QOS(服务质量)调度，提高了设备的灵活性。
5、交换芯片可以对带内管理的数据流进行RATE CONTROL操作。这个操作包括但不仅限于对所有数据流进行限速，对未知单播进行限速，对广播包进行限速，对组播报进行限速。这个功能可以对带内管理数据包进行流量控制和整形，提高了设备的稳定性。
6、PON芯片将在LAN口收到的标记为进CPU的数据流抓到CPU。具体表现为将带管理VLAN的数据包抓到CPU。
7、ONU将由CPU发出的带内管理数据流，直接发往PON芯片的PON口，然后转发到CPU。该带内管理数据流会被加上一层带内管理VLAN。该管理VLAN的有效值范围为0～4094。首先用户会指定一条或多条管理VLAN，带有该VLAN的数据包即为带内管理数据包。如图所示，PON芯片在PON口接收到来自OLT的下行数据流；PON芯片会根据用户指定的HASH方式随机的转发到任意一个LAN口；由于LAN口是与交换芯片的上联口相连的，所以下行数据流会进入交换芯片；交换芯片会对其中的带内管理的数据流进行重定向，标记为进CPU的数据流；交换芯片同时可以根据用户制定的规则对这条数据流进行ACL、REMARK、RATE CONTROL等一系列操作；之后带内管理数据流会被交换芯片转发至PON芯片的LAN口；PON芯片在LAN口接收到的带内管理数据包，会被抓到CPU，送到协议栈；对于ONU发出的上行带内管理数据流，则直接由CPU发往PON芯片的PON口，然后转发到OLT。这样就完成了带内管理通道的建立。
具体而言，如图1所示，管理VLAN为4000，期望设备能接收到来自OLT的带VLAN＝4000的带内管理数据流，期望设备能发出带VLAN＝4000的带内管理数据流。若采用本发明的方法，则实现终端业务的操作控制采取以下步骤：
首先，ONU的PON芯片在PON口接收到来自于OLT的带VLAN＝4000下行带内管理数据流，PON口与所有的LAN口之间都是不隔离的，并且这些数据流会通过HASH的方式随机的转发到任意的一个LAN口。HASH的方式是可以配置的。在本次实例中，我们假设HASH的方式根据源MAC地址和目的MAC地址，HASH的结果是LAN1。
然后，由于PON芯片的LAN口是与交换芯片的上联口相连的，所以这些数据流会通过上联口进入交换芯片。在本次实例中，LAN1是和上联口1相连的，所以从LAN1下来的数据流会通过上联口1进入交换芯片。
再然后，数据流进入交换芯片后，交换芯片会对数据流进行流分类，其中带VLAN＝4000的带内管理数据流会被标记，并且被重定向，具体表现为重定向其出端口为其他的与LAN口相连的上联口。在本次实例中，我们假设重定向的结果是上联口0。
同时，交换芯片可以对标记的带内管理数据流进行ACL、REMARK、RATE CONTROL等一系列操作。这些操作是可选的，并且相互独立，需要单独配置。在本次实例中，我们假设ACL的配置是，只允许源IP地址为192.168.10.10的数据流进入CPU，则只有符合这项配置的数据包会被转发，不符合这项配置的数据包则被丢弃；我们假设REMARK的操作是对带内管理数据流重标记其优先级为最高优先级7，则带内管理数据包的优先级会被修改为7，并且被优先转发；我们假设RATE CONTROL的操作是限制整条数据的最大速率为1Mbps，则带内管理数据流的速率会被限制为1Mbps。
接着，带内管理数据流会通过上联口转发到LAN口，进入PON芯片。而在PON芯片会把在LAN口接收到的带内管理数据流抓到CPU，并送到协议栈。在本次实例中带管理VLAN＝4000的数据包会被抓到CPU，并送往协议栈。这样就完成了对下行带内管理数据流的转发。
最后，由ONU的CPU发出的上行带VLAN＝4000的带内管理数据流，会被直接发往PON口，然后转发至OLT。这样就完成了对上行带内管理数据流的转发。
采用了该发明的在吉比特无源光网络中光网络单元通过交换芯片建立带内管理通道的方法，来自OLT的下行数据流从PON口进入ONU后，先由PON芯片转发至交换芯片上联口，然后根据用户制定的规则，对其中的带内管理的数据流进行重定向，标记为进CPU的数据流，同时可以对这条数据流进行ACL、REMARK、RATE CONTROL等一系列操作，之后进CPU的数据流会被转发至PON芯片，然后抓到CPU；对于ONU发出的上行带内管理数据流，则直接发往PON芯片的PON口，然后发送到OLT。这种建立带内管理通道的方法，能对来自外部的带内管理数据流进行控制和调度，对CPU形成有效的保护，提高系统运行效率，增强的ONU的灵活性、安全性和稳定性。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (6)

1.一种GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法，其特征在于：其中ONU包括PON芯片和交换芯片；所述的PON芯片的PON口通过光纤和ODN以及OLT相连；所述的PON芯片的LAN口与交换芯片相连，该方法包括以下步骤
利用PON芯片在PON口接收到来自于OLT的数据流；
PON芯片将数据流通过LAN口转发至交换芯片上联口；
交换芯片对其中的带内管理的数据流进行重定向，标记为进CPU的数据流；
交换芯片将标记为进CPU的数据流转发至PON芯片的LAN口；
PON芯片将在LAN口收到的标记为进CPU的数据流传到CPU；
ONU由CPU发出的带内管理数据流，会直接发往PON芯片的PON口；
PON芯片通过PON口发送数据流到OLT。
2.根据权利要求1所述的GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法，其特征在于：所述交换芯片对其中的带内管理的数据流进行重定向，标记为进CPU的数据流的同时，对该数据流进行ACL、REMARK和RATE CONTROL中的一个或多个操作。
3.根据权利要求1所述的GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法，其特征在于：所述PON芯片至少有一个PON口，用于接收来自OLT的数据流；PON芯片至少有两个LAN口，交换芯片至少有两个上联口，PON芯片的两个LAN口与交换芯片的两个上联口相连；交换芯片可以有一个或多个以太网口。
4.根据权利要求3所述的GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法，其特征在于：所述LAN口相互之间隔离。
5.根据权利要求1所述的GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法，其特征在于：所述PON芯片将数据流从PON口转发到LAN口是通过哈希算法随机的转发到任意的一个LAN口，所述哈希算法包括根据源MAC地址进行哈希、根据目的MAC地址进行哈希、根据源IP地址进行哈希、根据目的IP地址进行哈希和根据VLAN进行哈希。
6.根据权利要求1所述的GPON网络中ONU通过交换芯片建立带内管理通道的方法，其特征在于：所述带内管理的数据流为可动态配置的，由用户可指定的管理VLAN。
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