CN110958502B - 一种实现同一pon内不同onu之间互通的方法及系统 - Google Patents

一种实现同一pon内不同onu之间互通的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现同一PON内不同ONU之间互通的方法及系统，涉及宽带接入技术领域，本发明通过修改线卡MAC地址学习的内容，增加MAC表项的内容，以更精细地标识业务数据；主控板上开启主控板交换芯片槽位端口二层功能的portbridge功能，实现同槽位的报文转发。与现有的通过ARP代理实现同一PON内不同ONU之间的互通相比较，本发明不需要另外开发ARP代理模块，也不需要将ARP报文送往主控板的CPU进行处理，也就不需要主控板具备三层交换的功能，降低了主控板CPU的负荷。

Description

一种实现同一PON内不同ONU之间互通的方法及系统
技术领域
本发明涉及宽带接入技术领域，具体涉及一种实现同一PON内不同ONU之间互通的方法及系统。
背景技术
随着宽带接入网络最后一公里“光进铜退”的全面落地，PON技术和设备得到大规模的应用。
PON系统由OLT、ODN(光分配网络)和ONU组成。在工程场景中，存在较多不同PON口号或同一PON口号的不同ONU之间互通的应用。比如不同的ONU之间组成一个局域网；或者ONU下挂路由器或组播服务器，实现业务的反向、对称应用；或者不同ONU之间语音业务的互通。
传统的OLT系统一般都是多级交换的系统架构，主控板、线卡各自有自己的交换转发模块。不同的PON口号的ONU之间通信采用一般的业务配置即可；但是对于同一PON口号的不同ONU之间的通信，则一般采用在主控板上启用ARP代理或者是直接将ONU的上行报文透传到上游的路由设备处理，参见图1所示。
如果互通在上游的路由设备上实现，需要额外采购设备并对业务进行配置，给运营商带来设备成本和管理成本的增加。
如果在主控板上启用ARP代理，则需要单独开发ARP代理模块，在主控板上叠加三层功能，并预留super vlan并设置super vlan的接口IP地址。这种方式下，整个系统的互通规模将受到主控板三层表项资源的限制，比如主机路由表，三层接口表的大小，而且大量ARP报文上送到主控板的CPU将增加整个系统的处理负担。
另外，无论ARP代理放在主控板上实现还是放在上游的路由设备上实现，都只能通过ARP代理实现IP业务的互通，对于普通的二层报文则无法实现完美的互通。特别是对于ONU下挂路由器时，需要将路由协议报文(比如RIP，OSPF，VRRP，DHCP等，这些协议报文通常是组播或者是广播报文)从一个ONU透传给另一个ONU时，会出现ONU接收到自己发送出去的报文的情况，这将在ONU侧形成业务的振荡，要解决这种振荡出现，需要ONU能够识别这些自发自收的报文并加以丢弃。这对ONU提出了特别的要求，而并非所有的ONU都具备这些能力，无疑限制了OLT设备与ONU设备之间的互联互通。
因此，如何采用一种简洁有效且廉价的方法实现同一PON内的不同ONU之间的互通，对于设备制造商来说具有较大的意义。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种实现同一PON内不同ONU之间互通的方法及系统，在主控板上不启用ARP代理功能，且不增加主控板压力的情况下实现同一PON的不同ONU之间的互通。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种实现同一PON内不同ONU之间互通的方法，包括以下步骤：
上行方向，线卡收到不同ONU发来的业务流时，学习的MAC地址表信息包括源MAC地址、VLAN ID、PON口号和链路信息，发送报文至主控板；主控板接收到报文后，学习MAC地址表信息；
下行方向，主控板开启槽位口的port bridge功能，根据目的MAC，将报文从本槽位端口或其他槽位端口发送至线卡；线卡接收主控板发来的报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息，从对应ONU的通道将数据转发给ONU。
在上述方案的基础上，所述链路信息为GEMPORT ID或LLID。
在上述方案的基础上，线卡接收主控板发来的报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息，从对应ONU的通道将数据转发给ONU，具体包括以下步骤：
如果是已知单播报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息；根据PON口号+链路信息找到对应的ONU信息，进行VLAN处理后从对应ONU的通道将数据转发给ONU；
如果是广播、组播或未知单播报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息；若根据PON口号+链路信息找到对应的ONU信息，则将报文发往除这个ONU之外的其余ONU；否则发往所有的ONU。
在上述方案的基础上，所述方法还包括以下步骤：上行方向，若业务流上叠加了VLAN处理，则线卡学习MAC地址表信息之前，先进行VLAN处理，进行学习MAC地址表信息时，学习到的VLAN是经过VLAN转换后的VLAN ID。
在上述方案的基础上，上行方向，线卡发送报文至主控板，具体包括以下步骤：
在线卡的某一PON内学习到上行报文MAC地址后，采取固定映射的方式，将上行报文通过与主控板槽位口相连的线卡背板侧端口发送给主控板。
本发明还提供一种实现同一PON内不同ONU之间互通的系统，包括线卡和主控板：
所述线卡用于：上行方向，收到不同ONU发来的业务流时，学习的MAC地址表信息包括源MAC地址、VLAN ID、PON口号和链路信息，发送报文至主控板；下行方向，接收主控板发来的报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息，从对应ONU的通道将数据转发给ONU；
所述主控板用于：上行方向，接收到线卡发来的报文后，学习MAC地址表信息；下行方向，开启槽位口的port bridge功能，根据目的MAC，将报文从本槽位端口或其他槽位端口发送至线卡。
在上述方案的基础上，所述链路信息为GEMPORT ID或LLID。
在上述方案的基础上，所述线卡接收主控板发来的报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息，从对应ONU的通道将数据转发给ONU，具体包括以下步骤：
如果是已知单播报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息；根据PON口号+链路信息找到对应的ONU信息，进行VLAN处理后从对应ONU的通道将数据转发给ONU；
如果是广播、组播或未知单播报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息；若根据PON口号+链路信息找到对应的ONU信息，则将报文发往除这个ONU之外的其余ONU；否则发往所有的ONU。
在上述方案的基础上，所述线卡还用于：上行方向，若业务流上叠加了VLAN处理，则线卡学习MAC地址表信息之前，先进行VLAN处理，进行学习MAC地址表信息时，学习到的VLAN是经过VLAN转换后的VLAN ID。
在上述方案的基础上，上行方向，线卡发送报文至主控板，具体包括以下步骤：
在线卡的某一PON内学习到上行报文MAC地址后，采取固定映射的方式，将上行报文通过与主控板槽位口相连的线卡背板侧端口发送给主控板。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过修改线卡MAC地址学习的内容，增加MAC表项的内容，以更精细地标识业务数据；主控板上开启主控板交换芯片槽位端口二层功能的port bridge功能，实现同槽位的报文转发。与现有的通过ARP代理实现同一PON内不同ONU之间的互通相比较，本发明不需要另外开发ARP代理模块，也不需要将ARP报文送往主控板的CPU进行处理，也就不需要主控板具备三层交换的功能，降低了主控板CPU的负荷。对于线卡来说，同一PON内ONU之间的互通和不同PON之间的ONU的互通流程处理一致。对于ONU来说，无须考虑广播、组播和未知单播的自发自收影响。对于整个OLT系统来说，设备的适应性更好，对互通的ONU的要求更低，产品的竞争力更强。
附图说明
图1为背景技术中采用ARP代理实现同一PON口号内不同ONU之间的互通的原理示意图；
图2为本发明实施例中业务流上行方向的处理流程示意图；
图3为本发明实施例中业务流下行方向的处理流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
本发明实施例提供一种实现同一PON内不同ONU之间互通的方法，包括以下步骤：
上行方向，线卡收到不同ONU发来的业务流时，学习的MAC地址表信息包括源MAC地址、VLAN ID、PON口号和链路信息(EPON为LLID，GPON为GEMPORT ID)，发送报文至主控板；主控板接收到报文后，学习MAC地址表信息；
下行方向，主控板开启槽位口的port bridge功能(port bridge允许同一端口内实现以太网报文转发)，根据目的MAC，将报文从本槽位端口或其他槽位端口发送至线卡；线卡接收主控板发来的报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息，从对应ONU的通道将数据转发给ONU。
本发明实施例具体包括如下步骤：
参见图2所示，上行方向：
步骤101、OLT线卡的PON口号接收上行的业务报文。
步骤102、提取GEMPORT ID/LLID信息和PON口号信息。报文送往线卡的转发模块。
步骤103、转发模块进行VLAN处理，比如QINQ处理等。
步骤104、转发模块进行上行MAC地址学习，MAC地址学习的内容为(源MAC，VLAN，GEPORT ID/LLID，PON口号)。
步骤105、转发模块将上行报文直接送往线卡的槽位端口。
步骤106、主控板与线卡相连的槽位端口接收上行的报文。
步骤107、主控板学习对槽位端口上行的报文进行MAC地址学习，地址表内容为(源MAC，VLANID，槽位端口)。
上述处理过程中，如果业务流上叠加了QINQ的处理，则上行MAC地址表中学习到的VLAN是经过VLAN转换后的VLAN ID，从主控板下行的VLAN对应的也是这个VLAN ID。
参见图3所示，下行方向：
步骤201、开启主控板交换模块的port bridge功能；关闭线卡槽位口的地址学习功能。
步骤202、从报文中获取报文的目的MAC。
步骤203、是否是本槽位的MAC；若是，进入步骤步骤204，若否，进入步骤步骤205；
步骤204、如果目的MAC对应的本槽位的MAC，则从本槽位端口转发回去。
步骤205、如果目的MAC对应的是其他槽位的MAC，则转发给相应槽位。
步骤206、线卡接收主控板下发的报文，根据目的MAC确定转发行为。
步骤207、判断目的MAC是否是已知单播报文，若是，进入步骤步骤208，若否，进入步骤步骤210；
步骤208、如果是已知单播报文，根据目的MAC和VLANID信息找到对应的PON口号+GEMPORT ID/LLID。
步骤209、根据PON口号+GEMPORT ID/LLID找到对应的ONU信息，进行VLAN处理后从对应ONU的通道将数据转发给ONU
步骤210、如果是广播、组播和未知单播，则根据源MAC地址和VLAN ID找到报文的PON口号和GEMPORT ID/LLID；
步骤211、判断根据PON口号+GEMPORT ID/LLID是否能找到对应的ONU，若是，进入步骤步骤212，若否，进入步骤步骤213；
步骤212、将报文发往除这个ONU之外的其余ONU。
步骤213、按照PON的通常处理方式发往全部的ONU。
工程应用上经常出现ONU下挂路由器的情况，而路由器的协议报文类型一般都是广播或者组播报文，比如LACP、ISIS、RIP、OSPF等，它们需要在两个ONU之间转发。对于在同一PON口号的ONU之间的广播、组播和未知单播，一般的处理是在报文上送到OLT线卡后，将这些报文trap到线卡的CPU，由线卡CPU再将这些报文原封不动地发送给所有的PON口号，再通过PON的广播通道传送给ONU。这种处理方式的缺点是发送这些报文的ONU，比如下挂路由器的ONU会接收到自己发出去的这些报文，也即自发自收，从而在ONU侧形成MAC地址的振荡，影响ONU的正常业务。所以对下挂ONU提出了特殊要求，需要其能够丢弃自己发送出去后又接收到的广播、组播和未知单播报文，并非所有ONU都能做到。
因此，下行的广播、组播和未知单播报文根据其源MAC地址和VLAN查找对应的PON口号和GEMPORT ID，根据PON口号和GEMPORT ID的组合查找对应ONU的通道，如果找到，则该报文不送往根据PON口号和GEMPORT ID/LLID信息反查到的ONU上去。
本发明实施例还提供一种实现同一PON内不同ONU之间互通的系统，包括线卡和主控板：
所述线卡用于：上行方向，收到不同ONU发来的业务流时，学习的MAC地址表信息包括源MAC地址、VLAN ID、PON口号和链路信息，根据PON口号和链路信息的信息回溯报文对应的ONU，发送报文至主控板；下行方向，接收主控板发来的报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息，从对应ONU的通道将数据转发给ONU；其中，所述链路信息为GEMPORT ID或LLID。
所述主控板用于：上行方向，接收到线卡发来的报文后，学习MAC地址表信息；下行方向，开启槽位口的port bridge功能，根据目的MAC，将报文从本槽位端口或其他槽位端口发送至线卡。
作为优选的实施方式，所述线卡接收主控板发来的报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息，从对应ONU的通道将数据转发给ONU，具体包括以下步骤：
如果是已知单播报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息；根据PON口号+链路信息找到对应的ONU信息，进行VLAN处理后从对应ONU的通道将数据转发给ONU；
如果是广播、组播或未知单播报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息；若根据PON口号+链路信息找到对应的ONU信息，则将报文发往除这个ONU之外的其余ONU；否则发往所有的ONU。
作为优选的实施方式，所述线卡还用于：上行方向，若业务流上叠加了VLAN处理，则线卡学习MAC地址表信息之前，先进行VLAN处理，进行学习MAC地址表信息时，学习到的VLAN是经过VLAN转换后的VLAN ID。
作为优选的实施方式，上行方向，线卡发送报文至主控板，具体包括以下步骤：
在线卡的某一PON内学习到上行报文MAC地址后，采取固定映射的方式，将上行报文通过与主控板槽位口相连的线卡背板侧端口发送给主控板。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种实现同一PON内不同ONU之间互通的方法，其特征在于，包括以下步骤：
上行方向，线卡收到不同ONU发来的业务流时，学习的MAC地址表信息包括源MAC地址、VLANID、PON口号和链路信息，发送报文至主控板；主控板接收到报文后，学习MAC地址表信息；
下行方向，主控板开启槽位口的port bridge功能，根据目的MAC，将报文从本槽位端口或其他槽位端口发送至线卡；线卡接收主控板发来的报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息，从对应ONU的通道将数据转发给ONU；
线卡接收主控板发来的报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息，从对应ONU的通道将数据转发给ONU，具体包括以下步骤：
如果是已知单播报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息；根据PON口号+链路信息找到对应的ONU信息，进行VLAN处理后从对应ONU的通道将数据转发给ONU；
如果是广播、组播或未知单播报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息；若根据PON口号+链路信息找到对应的ONU信息，则将报文发往除这个ONU之外的其余ONU；否则发往所有的ONU。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述链路信息为GEMPORT ID或LLID。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：上行方向，若业务流上叠加了VLAN处理，则线卡学习MAC地址表信息之前，先进行VLAN处理，进行学习MAC地址表信息时，学习到的VLAN是经过VLAN转换后的VLAN ID。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上行方向，线卡发送报文至主控板，具体包括以下步骤：
在线卡的某一PON内学习到上行报文MAC地址后，采取固定映射的方式，将上行报文通过与主控板槽位口相连的线卡背板侧端口发送给主控板。
5.一种实现同一PON内不同ONU之间互通的系统，其特征在于，包括线卡和主控板：
所述线卡用于：上行方向，收到不同ONU发来的业务流时，学习的MAC地址表信息包括源MAC地址、VLANID、PON口号和链路信息，发送报文至主控板；下行方向，接收主控板发来的报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息，从对应ONU的通道将数据转发给ONU；
所述主控板用于：上行方向，接收到线卡发来的报文后，学习MAC地址表信息；下行方向，开启槽位口的port bridge功能，根据目的MAC，将报文从本槽位端口或其他槽位端口发送至线卡；
所述线卡接收主控板发来的报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息，从对应ONU的通道将数据转发给ONU，具体包括以下步骤：
如果是已知单播报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息；根据PON口号+链路信息找到对应的ONU信息，进行VLAN处理后从对应ONU的通道将数据转发给ONU；
如果是广播、组播或未知单播报文，根据目的MAC和VLAN ID信息找到对应的PON口号+链路信息；若根据PON口号+链路信息找到对应的ONU信息，则将报文发往除这个ONU之外的其余ONU；否则发往所有的ONU。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述链路信息为GEMPORT ID或LLID。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述线卡还用于：上行方向，若业务流上叠加了VLAN处理，则线卡学习MAC地址表信息之前，先进行VLAN处理，进行学习MAC地址表信息时，学习到的VLAN是经过VLAN转换后的VLAN ID。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，上行方向，线卡发送报文至主控板，具体包括以下步骤：
在线卡的某一PON内学习到上行报文MAC地址后，采取固定映射的方式，将上行报文通过与主控板槽位口相连的线卡背板侧端口发送给主控板。
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