ADSL DSLAM的技术演进

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ADSL DSLAM的技术演进

    1989年ADSL(非对称数字用户线路)在贝尔实验室诞生了。当初ADSL是为了满足人们的VOD应用而设计发展的，出乎人们的意料VOD应用并没有象大多数人想象的那么乐观，但ADSL技术却以其速率高、实装率高、能够充分利用双绞线资源且不影响话音业务等优点成为Internet接入的主力军。

    在ADSL发展之初ATM被认为是下一代网络的核心技术，所以ADSL在链路层也采用了ATM的信元格式。随着Internet的发展IP的应用占据了主导地位，ADSL DSLAM也经历了纯ATM结构、ATM内核IP上行、IP内核IP上行三个发展阶段。

    第一代：纯ATM结构

    第一代ADSL DSLAM从下行的线路到上行的接口全部采用ATM方式，这是最符合ADSL自身技术特点的结构。这一代的DSLAM只能使用ATM网络作为其接入与核心网络，而ATM网络接口直到目前为止仍然仅能提供622M接口，交换容量也通常只有几个GB，这样就导致在提供大容量的核心网络时要使用大量的ATM设备，在加上ATM设备本身成本较高，也就导致了ATM核心网络的建网成本高昂。

    第一代ADSL DSLAM建设成本高昂不仅仅来自ATM网络本身，还来自于网关设备。无论ATM网络建设的有多么丰富，最终还要与以IP技术为核心的Internet实现互通。这时一种设备应运而生——BRAS(宽带远程接入服务器)成为ATM到IP的网关设备。BRAS设备由于要同时支持ATM和IP两种协议，其设备成本较ATM设备更为昂贵。在ATM与IP转换时多采用1483B、1483R等协议，无论是哪种协议都要进行SAR(切片与重组)操作，这极大的消耗了设备的宝贵资源，使BRAS成为了两网互通的瓶颈。

    第二代：ATM内核IP上行

    随着第一代纯ATM内核的ADSL DSLAM缺点的暴露，运营商开始寻求IP上行的ADSL DSLAM设备，直接将ADSL接入到IP网络中。于是各设备制造商在原有ATM内核DSLAM的基础上经过协议转换提供IP上行的DSLAM产品。这样基于ATM内核采用IP上行接口的第二代ADSL DSLAM出现了。

    第二代ADSL DSLAM实际是一种过渡性产品，其ATM与IP的转换集中在上行IP接口板，由其统一处理。由于其结构特点导致设备在使用的过程中出现了以下一些问题：

    1、 1、在进行ATM与IP转换时需要消耗大量资源，而集中在上行接口板统一处理无疑使上行接口成为了瓶颈，在数据流量较大时很容易导致设备上行端口拥塞。

    2、 2、第二代ADSL DSLAM沿用了ATM内核，其级联是通过ATM内部总线采用专用线缆直接级连。在实现级连时由于数据流量更大，上行瓶颈现象更为严重。这使得网络扩容非常困难。

    3、 3、第二代ADSL DSLAM由于采用ATM内核，只能支持很少量的VLAN，一般不超过32个。无法使每条PVC与VLAN一一映射，很难保障专线用户的QOS。

    4、 4、ATM的机制本身不支持点到多点的传输模式，如果要实现只能通过CPU在每条PVC逐个拷贝，开消巨大且效率低下。所以第二代ADSL DSLAM很难支持日渐呈行的组播业务。

    第二代ADSL DSLAM即没有继承ATM丰富的QOS特性，也没有学习到IP丰富的业务特性。但尽管其存在这样或那样的缺点，它仍然解决了第一代ADSL DSLAM在组网时完全依赖ATM网络的缺陷，在组网模式上是一大进步，是ADSL DSLAM发展过程中的重要一员。

    第三代：IP内核IP上行

    由于借鉴了前两代ADSL DSLAM在设计上的经验，第三代ADSL DSLAM从开始设计就采用了纯IP内核。这样从根本上解决了前两代ADSL DSLAM所存在的问题。

    第三代ADSL DSLAM在ATM与IP的转换上采用了分布式结构，在每个ADSL业务板上实现了ATM信元的终结和每条PVC与VLAN ID的一一映射。第三代ADSL DSLAM大容量的以太网背板保证了所有端口的无阻塞交换，上行可提供多个GE捆绑，不仅解决了第二代ADSL DSLAM上行带宽不足的问题，还解决了对于企业级用户的服务品质保障问题。

    第三代ADSL DSLAM在级联方式上采用以太网级联方式，不占用内部总线带宽，采用分布式的ATM与IP转换不会因级联而加重单个设备的负载。大部分第三代ADSL DSLAM都可以提供4台以上的级联能力，有的甚至可以提供15台的级联能力，网络扩容非常灵活方便。

    第三代ADSL DSLAM由于采用了纯IP内核，所以它继承了IP丰富的业务特性。通过IP网中的组播协议，可无缝的支持视频组播等宽带IP业务。

    第三代ADSL DSLAM与前两代相比有了质的变化，它不仅学习了ATM丰富的QOS特性，同时也继承了IP丰富的业务特性。在建设模式上不需要昂贵的ATM设备与BRAS，使得建网成本大大下降。

    ATM网络由于建设成本高、容量小、业务支持能力弱，各大运营商基本上都已经停止了ATM网络的改造和扩容，ATM网络资源也将逐渐枯竭。相反，各运营商在宽带IP城域的建设上投入很大，IP网络资源越来越丰富。从技术发展、建设成本、市场经营和提高使用效率上看，采取IP内核的第三代ADSL DSLAM都有着明显的优势。

    港湾网络着眼于IP网络发展趋势在国内率先推出了第三代ADSL IP-DSLAM－Hammer10000，港湾网络借鉴了第一代纯ATM结构、第二代ATM内核IP上行的ADSL DSLAM在设计上的经验，在Hammer10000 IP DSLAM 第三代宽带IP接入交换机的设计上采用了先进的纯以太网技术内核，并继承港湾网络成熟的HammerOS网络操作系统和先进的智能流处理技术。并且，Hammer10000 IP DSLAM在以太网技术架构基础上，进一步将802.1x安全接入控制协议、地址/用户帐号绑定、IP地址进行物理端口反查、带宽控制、超级VLAN、流量计费等丰富的可运营、可管理电信特性集成到交换体系中。采用认证与业务分离的实现思想，克服PPPOE流必须经过BRAS的弱点，确保只有合法用户才能使用网络资源。并且在新建或扩容ADSL时，不需占用现有网络的 ATM资源和BAS宽带接入服务器的系统资源。同时Hammer10000 IP DSLAM支持PPPOE、WEB认证信息的透传，完全与现有认证系统相兼容，保护现有网络投资。

    Hammer10000 IP DSLAM率先实现了基于ADSL技术的组播应用，完全克服了传统基于ATM技术或非纯IP技术架构中 DSLAM设备所带来的组播支持能力差、上行通道易拥塞等应用难题。同时率先支持业界领先的ADSL/VDSL混插功能，将ADSL和VDSL这两种技术完美地结合在一起，在同一节点上可根据线路状况、带宽需求、用户分布、传输距离等因素灵活选择ADSL/VDSL实现交叉覆盖。Hammer10000 IP DSLAM 第三代宽带IP接入交换机与前两代ADSL DSLAM相比发生了质的变化，它不仅学习了ATM丰富的QOS特性，同时也继承了IP丰富的业务特性，并且在建设模式上不需要昂贵的ATM设备与BRAS，使得建网模式更加灵活、建网成本大大降低。

    目前已经有越来越多的业界厂商开发基于IP内核的第三代ADSL DSLAM，IP内核的第三代ADSL DSLAM成为了ADSL DSLAM发展的必然趋势。