框架式PTN接入设备及其实现方法与流程

本发明涉及ptn(packettransportnetwork，分组传送网)设备配置领域，具体涉及一种框架式ptn接入设备及其实现方法。

背景技术：

近年来，随着运营商市场业务增长以及企业网的发展，老业务不断被新业务替代，旧业务盘会越来越少，那么作为传输接入的框架式设备，新旧业务槽位互相兼容显得极为重要，现有的框架试设计(“重”汇聚盘“轻”业务盘)亟待改善。

现有的框架式ptn多业务接入设备作为典型的传输接入设备，组网能力和部署方式往往依赖的是本设备汇聚盘的能力，其多业务接入设备的设计基本思路是：业务盘提供各种业务接入端口，业务盘本身设计为汇聚盘的交换芯片端口的物理延长，因此汇聚盘的交换芯片能力，决定了整个框架式ptn多业务接入设备的能力和接入业务端口的能力。

但是，现有的框架式ptn多业务接入设备在使用时存在以下缺陷：

(1)现有的框架式ptn多业务接入设备基本完全依赖汇聚盘的交换芯片来工作，当框架式ptn多业务接入设备需要升级或更新接入业务、且升级或更新后所需的接入业务能力无法被原有交换芯片承载时，需要更换价格高昂的交换芯片来升级汇聚盘，这显著提升了升级成本。

(2)由于业务盘本身设计为汇聚盘的交换芯片端口的物理延长，因此业务盘的端口只具有业务接入功能，即业务盘的端口定义固定化，进而限制了整个框架式ptn多业务接入设备的端口使用情况，例如在配置基于标签交换的分组业务时，例如基于vpws(virtualprivatewireservice，虚拟专用线业务)/vpls(virtualprivatelanservice，虚拟专用局域网业务)的分组业务，若该分组业务需要10个ce口(customeredge，用户网络边缘设备接口，业务盘只能配置ce口，且端口数量足够)、5个pe口(provideredge，运营商边缘设备接口，pe口只能配置于汇聚盘上，当汇聚盘只有4个可用端口)，则需要增加1块汇聚盘，这不仅增加了物理扩容过程(安装汇聚盘的过程)，而且提高了硬件成本(汇聚盘的成本及安装维护费用)。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：如何在降低成本的基础上满足框架式ptn接入设备的性能要求；如何在不增加硬件成本的基础上灵活配置业务盘的端口。

为达到以上目的，本发明提供的框架式ptn接入设备的实现方法，包括以下步骤：

设备配置流程：为每块业务盘设置接入业务处理功能，每块业务盘的业务处理信息通过汇聚盘进行汇聚和互通；

接入业务配置流程：将汇聚盘和/或任意业务盘的端口设置为接入业务所需的端口。

在上述技术方案的基础上，所述设备配置流程中的接入业务处理功能包括vpws业务处理功能和vpls业务处理功能；所述接入业务配置流程中的接入业务所需的端口包括ce口和pe口。

在上述技术方案的基础上，该方法还包括接入业务处理流程：在需要处理接入业务的汇聚盘和/或业务盘上建立vpws或vpls的业务通道实例，每块业务盘的业务通道实例唯一，汇聚盘上包括所有业务盘的业务通道实例。

在上述技术方案的基础上，当接入业务为vpls业务时，该方法还包括mac地址主动异步学习流程：

s1：业务盘收到业务数据报文后，解析业务数据报文信息，业务数据报文信息包括业务数据报文的mac地址、port和vlan信息；当业务数据报文信息发生变化时，业务盘将业务数据报文信息发送至汇聚盘，转到s2；

s2：汇聚盘根据接收的业务数据报文信息a对应更新本地保存的业务数据报文信息b后，向业务盘返回mac地址学习指令，mac地址学习指令包括业务数据报文信息a和需要学习的信息，转到s3；

s3：业务盘根据需要学习的信息，更新寄存器中与业务数据报文信息a对应的寄存器信息。

在上述技术方案的基础上，s2中所述根据接收的业务数据报文信息a对应更新本地保存的业务数据报文信息b的流程包括：

当本地没有业务数据报文信息a时，在本地添加业务数据报文信息a；

当本地的业务数据报文信息b与业务数据报文信息a存在部分不同时，将本地的业务数据报文信息b更新为业务数据报文信息a。

本发明提供的框架式ptn接入设备，包括业务盘和设置有交换芯片的汇聚盘，每块业务盘上各设置有具备接入业务处理功能的交换芯片；所有业务盘的交换芯片各通过一根业务处理信息交互总线，与汇聚盘的交换芯片相连；

业务盘用于：为接入业务设置所需的端口，业务盘的交换芯片用于：建立接入业务所需的业务通道。

在上述技术方案的基础上，所述接入业务处理功能包括vpws业务处理功能和vpls业务处理功能；所述接入业务所需的端口包括ce口和pe口；

所述业务盘和汇聚盘的交换芯片还用于：建立vpws或vpls的业务通道实例，每块业务盘的交换芯片的业务通道实例唯一，汇聚盘的交换芯片上包括所有业务盘的业务通道实例。

在上述技术方案的基础上，当接入业务为vpls业务时：

业务盘的交换芯片还用于：在业务盘收到业务数据报文后，解析业务数据报文信息，业务数据报文信息包括业务数据报文的mac地址、port和vlan信息；当业务数据报文信息发生变化时，将业务数据报文信息a发送至汇聚盘的交换芯片；收到汇聚盘的交换芯片返回的mac地址学习指令时，根据mac地址学习指令中需要学习的信息，更新寄存器中与业务数据报文信息a对应的寄存器信息；

汇聚盘的交换芯片还用于：根据接收的业务数据报文信息a对应更新本地保存的业务数据报文信息b后，向业务盘的交换芯片返回mac地址学习指令，mac地址学习指令包括业务数据报文信息a和需要学习的信息。

在上述技术方案的基础上，所述汇聚盘的交换芯片根据接收的业务数据报文信息a对应更新本地保存的业务数据报文信息b的流程包括：

当本地没有业务数据报文信息a时，在本地添加业务数据报文信息a；

当本地的业务数据报文信息b与业务数据报文信息a存在部分不同时，将本地的业务数据报文信息b更新为业务数据报文信息a。

在上述技术方案的基础上，所述业务盘和汇聚盘的交换芯片均为博通的中档交换芯片bcm56xxx，所述业务处理信息交互总线为higig总线。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

与现有技术中基本完全依赖汇聚盘的交换芯片来工作相比，本发明以框内分布式的设计思想，为每块业务盘提供了接入业务处理功能和互通功能，进而将汇聚盘的部分工作任务分摊给了业务盘，极大的提升了汇聚盘和业务盘的利用率，降低了ptn接入设备对汇聚盘能力的依赖。因此，本发明可通过业务盘和汇聚盘配合来实现现有技术中通过价格高昂的汇聚芯片才具备的接入业务能力；即本发明在框架式ptn多业务接入设备需要升级或更新接入业务、且升级或更新后所需的接入业务能力无法被汇聚盘的交换芯片承载时，可通过业务盘和汇聚盘配合来完成升级，不用更换汇聚盘的交换芯片，这显著降低了升级成本。

在此基础上，因为业务盘具备独立的接入业务处理功能，所以需要接入业务时，汇聚盘和所有业务盘的可用端口均可设置为接入业务所需的端口。因此，与现有技术中端口定义固定化的业务盘相比，本发明的业务盘的端口定义可按照接入业务所需的情况任意设置，进而显著扩大了业务盘的端口使用情形，最大化利用了业务盘，只要本发明还存在可用符合接入业务所需端口数量的可用端口，就不需要扩容，进而显著降低了硬件成本。

附图说明

图1为本发明实施例中的框架式ptn接入设备的连接示意图；

图2为本发明实施例中业务盘交换芯片和汇聚盘交换芯片的连接示意图；

图3为现有的业务盘和汇聚盘交换芯片的连接示意图；

图4为多台框架式ptn接入设备前面板普通接入端口使能higig接口并互连的示意图；

图5为业务盘和汇聚盘的业务通道实例的同步示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例中的框架式ptn接入设备的实现方法，包括以下步骤：

设备配置流程：为每块业务盘设置接入业务处理功能，每块业务盘的业务处理信息通过汇聚盘进行汇聚和互通。此流程的创新之处在于该流程的提出，这是本领域普通技术人员难以想到的，因为如背景技术所述，现有体系设备的业务盘仅具备业务接入的能力，不具备业务处理功能和通过汇聚盘进行互通的能力；不过，在本领域普通技术人员知晓该流程后，可合理具体实现该流程。

例如：汇聚盘上的交换芯片能够实现业务处理功能，那么本领域普通技术人员可在每块业务盘上设置交换芯片来实现业务处理功能，之后将业务盘和汇聚盘互传对端交换芯片的信息，即可实现业务盘通过汇聚盘进行互通。

接入业务配置流程：将汇聚盘和/或任意业务盘的端口设置为接入业务所需的端口。

由此可知，与现有技术中基本完全依赖汇聚盘的交换芯片来工作相比，本发明以框内分布式的设计思想，为每块业务盘提供了接入业务处理功能和互通功能，进而将汇聚盘的部分工作任务分摊给了业务盘，极大的提升了汇聚盘和业务盘的利用率，降低了ptn接入设备对汇聚盘能力的依赖。因此，本发明可通过业务盘和汇聚盘配合来实现现有技术中通过价格高昂的汇聚芯片才具备的接入业务能力；即本发明在框架式ptn多业务接入设备需要升级或更新接入业务、且升级或更新后所需的接入业务能力无法被汇聚盘的交换芯片承载时，可通过业务盘和汇聚盘配合来完成升级，不用更换汇聚盘的交换芯片，这显著降低了升级成本。

在此基础上，因为业务盘具备独立的接入业务处理功能，所以需要接入业务时，汇聚盘和所有业务盘的可用端口均可设置为接入业务所需的端口。因此，与现有技术中端口定义固定化的业务盘相比，本发明的业务盘的端口定义可按照接入业务所需的情况任意设置，进而显著扩大了业务盘的端口使用情形，最大化利用了业务盘，只要本发明还存在可用符合接入业务所需端口数量的可用端口，就不需要扩容，进而显著降低了硬件成本。

下面举例说明：接入业务所需的端口为10个ce口和5个pe口。

对于本发明：本发明的可用端口为15个：业务盘可用端口为11个，汇聚盘可用端口为4个，此时可将任意10个可用端口设置为ce口，其余5个可用端口设置为pe口，不需要增加汇聚盘和业务盘。

对于现有技术：现有技术的可用端口为15个：业务盘可用端口为11个，汇聚盘可用端口为4个，由于现有技术只能在汇聚盘上配置ce口，因此需要增加1块汇聚盘。

此外，本发明如此设计可使得ptn接入设备的分组传输业务端口可以跨盘、跨槽位配置，极大增加了灵活性，也使得扩展物理接入端口数量更加方便快捷；与此同时，也进一步降低了ptn接入设备对汇聚盘能力的依赖性，大大降低了设备的硬件成本、研发成本和使用成本。

优选的，所述设备配置流程中的接入业务处理功能包括vpws业务处理功能和vpls业务处理功能；所述接入业务配置流程中的接入业务所需的端口包括ce口和pe口。

由此可知，本发明的业务盘可独立建立ce口和pe口之间的完整通道，在业务盘通过汇聚盘进行汇聚和互通的基础上，可将汇聚盘和/或任意业务盘的可用端口设置为ce口和/或pe口，以此来处理vpws业务和vpls业务。

优选的，该方法还包括接入业务处理流程：在需要处理接入业务的汇聚盘和/或业务盘上建立vpws或vpls的业务通道实例，每块业务盘的业务通道实例唯一，汇聚盘上包括所有业务盘的业务通道实例，即汇聚盘上必须存在与每块业务盘相同的业务通道实例，只要这样才能实现接入业务。

优选的，当接入业务为vpls业务时，该方法还包括mac地址主动异步学习流程：

s1：业务盘收到业务数据报文后，解析业务数据报文信息，业务数据报文信息包括业务数据报文的mac地址、port(业务盘端口号)和vlan(virtuallocalareanetwork，虚拟局域网)信息(例如mac[48:0]+port[4:0]+vlan[12:0])；当业务数据报文信息发生变化时，业务盘将业务数据报文信息发送至汇聚盘，转到s2；业务数据报文信息若未发生变化则不需要重新学习mac地址或更新信息，所以不做任何处理。

s2：汇聚盘根据接收的业务数据报文信息a对应更新本地保存的业务数据报文信息b后，向业务盘返回mac地址学习指令，mac地址学习指令包括业务数据报文信息a和需要学习的信息(mac地址、port和/或vlan)；

根据接收的业务数据报文信息a对应更新本地保存的业务数据报文信息b的具体流程为：

当本地没有业务数据报文信息a(即没有a的mac地址、port和vlan)时，在本地添加业务数据报文信息a；

当本地的业务数据报文信息b与业务数据报文信息a存在部分不同时(例如mac地址相同、port和vlan不同，即报文在ce口或pe口发生偏移)，将本地的业务数据报文信息b更新为业务数据报文信息a；

mac地址学习指令具体为：

mac[48:0]+port[4:0]+vlan[12:0]+iflearn；

其中iflearn代表需要学习的信息，如iflearn[1:0]代表学习mac地址，iflearn[2:0]代表学习port和vlan。

s3：业务盘根据需要学习的信息，更新寄存器中与业务数据报文信息a对应的寄存器信息。

由此可知，本发明在跨盘配置ce口和pe口的时候，vpls业务的mac地址统一由汇聚盘来授权管理学习，不会出现多个跨盘的ce口或者pe口学习了同一个mac地址的情况，使vpls分组业务能够正常使用。

此外，与现有技术中通过业务盘直接通过硬件学习mac地址相比(即遍历寄存器中的所有mac地址后，找到需要学习的mac地址)，本发明将学习mac地址的功能交由汇聚盘来管理，业务盘只需根据汇聚盘的学习指令更新寄存器即可，这显著提升了业务盘的工作效率。

参见图1所示，本发明实施例中的框架式ptn接入设备，包括汇聚盘和业务盘，汇聚盘和业务盘上各设置有具备接入业务处理功能的交换芯片。所有业务盘的交换芯片各通过一根业务处理信息交互总线，与汇聚盘的交换芯片相连，以此实现每块业务盘的业务处理信息通过汇聚盘进行汇聚和互通；

业务盘用于：为接入业务设置所需的端口，业务盘的交换芯片用于：建立接入业务所需的业务通道。

参见图1和图2所示，本实施例中业务盘和汇聚盘的交换芯片均为博通的中档交换芯片bcm56xxx，业务处理信息交互总线为higig总线(若使用非博通芯片，可采用私有的总线协议相连，达到同样的效果)；这样设计，将汇聚盘的一部分设计指标分摊给业务盘，降低了业务盘对汇聚盘交换芯片能力的依赖。

相对的，参见图3所示，现有的框架式ptn接入设备的业务盘采用中等价位的phy芯片、且不支持higig，汇聚盘采用市面最高级的bcm88xxx芯片；对比图2和图3可知，即使两块bcm56xxx也比一块bcm88xxx芯片加上一块phy芯片的成本要低很多，因此，本发明设计在不降低整设备性能指标的情况下，降低了硬件成本。

参见图4所示，本发明还可通过2台框架式ptn接入设备(ptna和ptnb)的前面板端口相连，并分别使能ptna和ptnb相连端口的higig功能，使ptna在槽位用尽的情况下，可以使用ptnb的端口进行接入，并配置分组业务，此时ptna和ptnb相当于一台框架式ptn接入设备，进而使得框架式ptn接入设备业务时更加灵活，且更加容易对端口进行扩展。

优选的，所述交换芯片的接入业务处理功能包括vpws业务处理功能和vpls业务处理功能；所述接入业务设置所需的端口包括ce口和pe口。

优选的，参见图5所示，所述业务盘和汇聚盘的交换芯片还用于：建立vpws或vpls的业务通道实例(即驱动层的表项source_vp[n])，每块业务盘的交换芯片的业务通道实例唯一，汇聚盘的交换芯片上包括所有业务盘的业务通道实例，即汇聚盘上必须存在与每块业务盘相同的业务通道实例，只要这样才能实现接入业务。

优选的，当接入业务为vpls业务时：

业务盘的交换芯片用于：在业务盘收到业务数据报文后，解析业务数据报文信息，业务数据报文信息包括业务数据报文的mac地址、port和vlan信息；当业务数据报文信息发生变化时，将业务数据报文信息a发送至汇聚盘的交换芯片；业务数据报文信息若未发生变化则不需要重新学习mac地址或更新信息，所以不做任何处理。收到汇聚盘的交换芯片返回的mac地址学习指令时，根据mac地址学习指令中需要学习的信息，更新寄存器中与业务数据报文信息a对应的寄存器信息。

汇聚盘的交换芯片用于：根据接收的业务数据报文信息a对应更新本地保存的业务数据报文信息b后，向业务盘的交换芯片返回mac地址学习指令，mac地址学习指令包括业务数据报文信息a和需要学习的信息(mac地址、port和/或vlan)；

根据接收的业务数据报文信息a对应更新本地保存的业务数据报文信息的具体流程为：

当本地没有业务数据报文信息a(即没有a的mac地址、port和vlan)时，在本地添加业务数据报文信息a；

当本地的业务数据报文信息b与业务数据报文信息a存在部分不同时(例如mac地址相同、port和vlan不同，即报文在ce口或pe口发生偏移)，将本地的业务数据报文信息b更新为业务数据报文信息a。

进一步，本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。