一種分布式ACR中PPPoE快速轉(zhuǎn)發(fā)的實現(xiàn)

王高偉，張吉興，肖志輝,，陳一山

（1.西南交通大學信息科學與技術學院 成都610031；2.電子科技大學通信與信息工程學院 成都611731；3.邁普通信技術股份有限公司 成都610041）

1 引言

隨著高清在線視頻業(yè)務為代表的高帶寬業(yè)務的不斷發(fā)展，高帶寬業(yè)務成為當前互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中的一個重要特點。為了吸引用戶并提升用戶黏性，網(wǎng)絡業(yè)務提供者都致力于不斷提升用戶的感官體驗，因此從長期趨勢來看，用戶對網(wǎng)絡帶寬的需求將繼續(xù)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長趨勢。當前網(wǎng)絡帶寬的提供能力、服務質(zhì)量保障能力等面臨巨大挑戰(zhàn)，網(wǎng)絡基礎設施的承載能力必須能夠與實際相匹配，并且具有足夠的彈性和自適應性才能滿足需求環(huán)境的快速發(fā)展。在此背景下，許多的新技術得以提出和發(fā)展，CDN（content distribution network，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡）、網(wǎng)絡存儲等技術的實施一定程度上緩解了現(xiàn)實壓力，但未能從根本上解決問題。三網(wǎng)融合的提出及其實施，使得IP網(wǎng)的承載能力面臨著更大的挑戰(zhàn)，這一點在接入層面體現(xiàn)得更為突出。在融合網(wǎng)絡環(huán)境中，以高帶寬視頻業(yè)務為代表的新型業(yè)務將以更快的速度出現(xiàn)，新的更加嚴峻的帶寬矛盾將很快呈現(xiàn)。然而，傳統(tǒng)的接入網(wǎng)長期存在接入層級多、設備種類多、寬帶提供能力差、維護管理復雜等突出問題，使得“帶寬不寬”的局面長期存在。網(wǎng)絡用戶不得不面對上網(wǎng)體驗差、網(wǎng)絡故障頻發(fā)的無奈局面，而網(wǎng)絡運營商面臨著設備更新?lián)Q代頻繁、用戶投訴多且故障處理效率低的困境。

在此背景下，源自3Tnet的大規(guī)模接入?yún)R聚路由器（large-scale access convergence router，ACR）[1]具備高帶寬提供能力等特點和優(yōu)勢，成為擺脫上述困擾的優(yōu)先選擇，為三網(wǎng)融合的深度發(fā)展提供了基礎的設備保障。本文從接入層面上考慮，研究實現(xiàn)ACR中的PPPoE（PPP over Ethernet，以太網(wǎng)上的點對點協(xié)議）[2]功能，以大規(guī)模大容量接入為目標，在分布式路由器上實現(xiàn)PPPoE接入認證。ACR的研究與實現(xiàn)能有效降低網(wǎng)絡的異構(gòu)復雜度，使其用最少的互聯(lián)級數(shù)，達到降低時延和抖動的目的，用帶有遠端用戶接口單元，分合路器組成的樹形分叉地域分布式系統(tǒng)架構(gòu)，保證大規(guī)模的用戶接入。在大規(guī)模匯聚接入條件下的交換節(jié)點具有更好的資源共享性和經(jīng)濟性、更低的用戶平均響應時間，大規(guī)模接入有利于簡化管理復雜度，降低運營成本，使邊緣網(wǎng)絡到用戶接口的管理一體化。ACR的網(wǎng)絡位置如圖1所示。

圖1 ACR的網(wǎng)絡位置

2 PPPoE

在眾多的接入技術中，把多個主機連接到接入設備的最經(jīng)濟的方法就是以太網(wǎng)，而PPP（point to point protocol，點對點協(xié)議）[3]可以提供良好的訪問控制和計費功能，為了在以太網(wǎng)上利用PPP既有的訪問控制和計費功能，于是就產(chǎn)生了在以太網(wǎng)上傳輸PPP報文的PPPoE。

PPPoE可以分為3個階段，發(fā)現(xiàn)階段、會話階段和終止階段。PPPoE鏈路建立的前兩個階段如圖2所示。

圖2 PPPoE鏈路建立報文交互過程

2.1 PPPoE的發(fā)現(xiàn)階段

PPPoE發(fā)現(xiàn)階段共有4個部分組成。它們是由4條交互報文完成。首先，客戶端PC利用廣播發(fā)送一個PADI報文（PPPoE active discovery initiation packet），報文信息包含了告訴對端其想要獲得的服務類型。這時，所有的訪問集中設備都會收到PC端發(fā)來的PADI報文，并回復一個單播報文，告知PC端其能夠提供它所要的服務。復雜的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)決定了PC會收到不同訪問集中設備發(fā)來的PADO報文（PPPoE active discovery offer packet），此時PC把最先收到的PADO報文對應的訪問集中設備作為自己的通信方，并單播發(fā)送一個PADR報文 （PPPoE active discovery request packet）。訪問集中設備收到報文并確定一個唯一的會話ID，通過發(fā)送一個PADS報文（PPPoE active discovery session-confirmation packet）把會話ID發(fā)送給PC，如果沒有錯誤，就進入PPPoE的會話階段。

2.2 PPPoE會話階段

PPPoE會話階段進行PPP的流程，如圖2所示，下文不再贅述。PC與訪問集中設備依據(jù)PPP傳送PPP數(shù)據(jù)報文，進行PPP的各項協(xié)商和數(shù)據(jù)傳輸。在會話階段傳送的數(shù)據(jù)分組中必須包含發(fā)現(xiàn)階段所確定的會話ID并保持不變，然后開始后續(xù)通信。通常情況下，PPP完成結(jié)束會話的控制，但在RFC文檔中，定義了一個PADT報文（PPPoE active discovery terminate packet）用來終 止PPPoE會話，PC或訪問集中設備在PPP會話開始后的任何時候發(fā)送該報文都可以結(jié)束會話。

2.3 PPPoE終止階段

PPPoE通信的雙方PC與訪問集中設備會使用PPP自身提供的PPP終結(jié)報文來結(jié)束PPPoE會話。若不能使用PPP結(jié)束會話時，可以由PC或訪問集中設備的一方發(fā)送PADT報文來實現(xiàn)。

3 ACR總體架構(gòu)

ACR是指同時具有常規(guī)大容量高性能雙協(xié)議棧核心路由器的寬帶、IPv4/IPv6組網(wǎng)功能和支持業(yè)務精細化管理、支持多種接入方式提供分級可靠QoS保障，實現(xiàn)極小匯聚層級的大規(guī)模接入?yún)R聚功能的新型路由交換設備。因此，功能和性能雙重因素使得它的設計非常復雜。

在復雜繁多的路由器體系標準下，IETF提出標準的ForCES[4]（轉(zhuǎn)發(fā)與控制線分離協(xié)議）具有獨到的觀點，倍受許多專家和學者推崇。本文研究的ACR便是基于ForCES體系實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)與控制分離的思想。分布式ACR體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。這種體系具備高可靠性和高擴展性，利用網(wǎng)絡解耦實現(xiàn)控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離，在系統(tǒng)中各單元網(wǎng)絡互操作性得到了充分的體現(xiàn)。

圖3 ACR體系結(jié)構(gòu)

在ACR采用的分布式結(jié)構(gòu)中，交換和主控分離設計，交換背板帶寬為萬兆級，線卡報文處理器采用多核CPU。因此ACR系統(tǒng)架構(gòu)簡單來說就是多核分布式高端路由器。主控卡采用高性能的單核CPU做主處理器，使用吉比特級以太線路做各張線卡、交換卡的控制通道和主從備份通道，并配備大容量的內(nèi)存做各種表項存儲，負責控制平面的大部分工作，包括PPPoE控制報文的處理和轉(zhuǎn)發(fā)信息的管理并利用分布式數(shù)據(jù)庫，經(jīng)適配層的處理后下發(fā)到各張線卡，從主控卡負責備份，并實時同步。若因外界原因發(fā)生故障時，ACR可以快速切換到從主控卡，保證ACR的可靠性。交換卡則負責完成在兩張線卡之間進行報文的交換功能。線卡由兩部分組成，一部分是母板，一部分是子卡。母板上的主要部件是多核CPU，它作為數(shù)據(jù)平面的報文處理器對接收到的數(shù)據(jù)分組進行轉(zhuǎn)發(fā)和控制處理，并出萬兆和吉比特以太信號到兩個子卡。子卡的主要功能是對外出各種WAN和LAN的接口，將多核報文處理器出來的以太信號進行擴展和轉(zhuǎn)換的部件，比如FPGA或者以太交換芯片。FPGA將以太信號轉(zhuǎn)換為各種WAN接口；以太交換芯片將一個萬兆級接口擴展為多個吉比特級接口。因此，線卡負責各種數(shù)據(jù)報文的快速轉(zhuǎn)發(fā)、控制等功能。

在主控卡上，報文處理器負責控制報文的處理、轉(zhuǎn)發(fā)表的管理并通過分布式數(shù)據(jù)庫下發(fā)到各個線卡上。同時，主控卡應實時對從主控卡和線卡上表項同步、包括刪除、插入、更新等操作，實現(xiàn)從主控卡和線卡表項信息的一致。在線卡上，轉(zhuǎn)發(fā)表主要由通道號、接口索引及標志信息構(gòu)成，線卡中的轉(zhuǎn)發(fā)引擎通過查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到對應通道和端口號，并根據(jù)通道號和端口號來確定快速轉(zhuǎn)發(fā)流程。

圖4 分布式ACR轉(zhuǎn)發(fā)控制結(jié)構(gòu)

4 ACR快速轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)

4.1 轉(zhuǎn)發(fā)控制架構(gòu)

分布式ACR轉(zhuǎn)發(fā)控制架構(gòu)如圖4所示。

控制平面上，鏈路轉(zhuǎn)發(fā)平臺為各鏈路協(xié)議提供通信接口來實現(xiàn)鏈路管理。鏈路協(xié)議控制報文（PPP、HDLC、以太報文、PPPoE及MPPP）經(jīng)過握手協(xié)商階段學習到相關轉(zhuǎn)發(fā)信息，創(chuàng)建并記錄到轉(zhuǎn)發(fā)表項中的信息通過轉(zhuǎn)發(fā)表項信息管理模塊進行處理。適配層既分布在主控卡也分布在線卡上，主控卡的適配層模塊維護數(shù)據(jù)表，并通過分布式數(shù)據(jù)庫，將信息分布到線卡上。線卡的適配層模塊不再維護數(shù)據(jù)表，收到來自主控卡上的數(shù)據(jù)信息后，直接調(diào)用PPPoE對應的產(chǎn)品接口函數(shù)，更新產(chǎn)品軟件接口的數(shù)據(jù)。例如，鏈路管理模塊在主控卡上維護一張轉(zhuǎn)發(fā)表，在線卡上鏈路協(xié)議模塊收到分布的表項信息，直接調(diào)用鏈路管理模塊提供的接口函數(shù)，更新轉(zhuǎn)發(fā)表的信息。

如圖5所示，在適配層上創(chuàng)建轉(zhuǎn)發(fā)表后，通過分布式數(shù)據(jù)庫組織轉(zhuǎn)發(fā)表并下發(fā)到各個線卡，以此同時同步從主控卡上的轉(zhuǎn)發(fā)信息。線卡上的轉(zhuǎn)發(fā)表伴隨主控卡上的下發(fā)信息同步更新。

圖5 轉(zhuǎn)發(fā)表通過分布式數(shù)據(jù)庫下發(fā)

在控制平面，轉(zhuǎn)發(fā)信息主要有接口索引、通道號、槽位號等信息組成轉(zhuǎn)發(fā)表，并且以各個協(xié)議對應的轉(zhuǎn)發(fā)表項以列句柄的方式組織。在轉(zhuǎn)發(fā)層面，轉(zhuǎn)發(fā)引擎利用查找轉(zhuǎn)發(fā)表作為快速轉(zhuǎn)發(fā)的依據(jù)，通過對接口索引、通道號實現(xiàn)快速查找匹配，找到相應的通道實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)發(fā)的目的。

4.2 分布式數(shù)據(jù)庫下發(fā)方式

PPPoE和轉(zhuǎn)發(fā)相關的信息包括接口、槽位號、轉(zhuǎn)發(fā)通道號、協(xié)議配置、協(xié)議狀態(tài)及鏈路信息。主控卡上適配層轉(zhuǎn)發(fā)表中的信息需要包含以上的信息，每個轉(zhuǎn)發(fā)表項對應一個接口。根據(jù)需要，轉(zhuǎn)發(fā)表中還可以包含其他一些和鏈路轉(zhuǎn)發(fā)過程相關的信息，如鏈路層的統(tǒng)計信息等。鏈路協(xié)議為分布式數(shù)據(jù)庫提供轉(zhuǎn)發(fā)表項信息，在適配層上創(chuàng)建轉(zhuǎn)發(fā)表，由于分布式數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)庫具備插入、刪除和更新等功能，可以對轉(zhuǎn)發(fā)表做實時的修改。只要轉(zhuǎn)發(fā)表信息發(fā)生改變，鏈路管理模塊就會把變更信息通過分布式數(shù)據(jù)庫下發(fā)到線卡。

鏈路管理模塊發(fā)出對轉(zhuǎn)發(fā)表項的插入、刪除和更新操作完成后，由分布式數(shù)據(jù)庫把操作結(jié)果下發(fā)到線卡上，并查找到對應線卡上的相關操作函數(shù)表實現(xiàn)同步更新，各個轉(zhuǎn)發(fā)表項的參數(shù)與主控卡上傳遞的參數(shù)接口一致。對于鏈路協(xié)議模塊而言，主控卡的鏈路模塊只負責具體數(shù)據(jù)下發(fā)，線卡的對應模塊只根據(jù)下發(fā)數(shù)據(jù)做出相應的處理。即當線卡收到主控卡下發(fā)的數(shù)據(jù)信息時，調(diào)用相關函數(shù)更新轉(zhuǎn)發(fā)表項。數(shù)據(jù)平面就通過查找轉(zhuǎn)發(fā)表項的數(shù)據(jù)狀態(tài)，找到對應的端口和通道直接轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報文，而不再統(tǒng)一交給主控制卡去實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)動作。這樣便是由線卡的轉(zhuǎn)發(fā)引擎實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)發(fā)，這種優(yōu)勢在多線卡的分布式路由器上體現(xiàn)得更加明顯，多張線卡同步并行處理數(shù)據(jù)分組有效地分擔了上層控制面CPU的工作，達到負載分擔，相比集中式系統(tǒng)大大提高了轉(zhuǎn)發(fā)性能。

5 快速轉(zhuǎn)發(fā)的實現(xiàn)

5.1 主控卡PPPoE實現(xiàn)

主控卡上PPPoE模塊在平臺上注冊相關的應用程序接口函數(shù)，并統(tǒng)一形成函數(shù)表。完成PPPoE接口產(chǎn)品軟件API的創(chuàng)建、插入、刪除和更新函數(shù)，在PPPoE數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)階段用到的虛擬接口（virtual access，VA）也是在此時完成創(chuàng)建。這是因為實際物理端口數(shù)目的限制，從而需要創(chuàng)建一個VA用來和對端交換數(shù)據(jù)。此時，系統(tǒng)會按照用戶的配置，選擇一個虛擬模板（virtual template，VT），根據(jù)VT的配置參數(shù)，動態(tài)地創(chuàng)建一個VA。

PPPoE在適配層上為轉(zhuǎn)發(fā)平臺查詢、維護一張轉(zhuǎn)發(fā)表，該表需要進行同步和下發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)表項的具體信息包括接口索引、槽位號、通道號和同步標志等其他報文首部信息。PPPoE模塊所有適配層對平臺提供的接口函數(shù)都采用異步的方式實現(xiàn)，即對適配層表項的添加、刪除、更新操作，分布式數(shù)據(jù)庫對表項的分發(fā)返回結(jié)果處理以及批量定時器超時處理都以事務的形式添加到適配層的任務中執(zhí)行。

PPPoE在適配層上需要對事務進行接口創(chuàng)建，反映到分布式數(shù)據(jù)庫上就是對轉(zhuǎn)發(fā)表項的添加，此時要調(diào)用分布式數(shù)據(jù)庫插入函數(shù)添加適配層表項。添加表項時，首先檢查要添加的表項是否已經(jīng)存在，如果存在則表示是主從切換后執(zhí)行，這種情況需要將同步標記更新為false，并向分布式數(shù)據(jù)庫返回插入成功。分布式數(shù)據(jù)庫會根據(jù)該返回值進行表項的同步和分布操作。如果添加的表項不存在，則創(chuàng)建表項，并進行初始化各列的值。根據(jù)列句柄設置同步標記的值，如果是分布列句柄，則設置同步標記為true，否則不設置。

PPPoE適配層的任務調(diào)度執(zhí)行PPPoE接口刪除事務，執(zhí)行接口刪除。PPPoE接口刪除反映到數(shù)據(jù)庫即為轉(zhuǎn)發(fā)表項的刪除，此時調(diào)用分布式數(shù)據(jù)庫刪除函數(shù)，刪除適配層表項。刪除表項時，首先檢查要刪除的表項是否存在：如果存在，則刪除表項，向分布式數(shù)據(jù)庫返回OK，使分布式數(shù)據(jù)庫繼續(xù)后續(xù)的同步和下發(fā)；如果不存在，則可能是主從切換后的主控卡上執(zhí)行腳本或者程序邏輯上存在問題。本文對這兩種情況都統(tǒng)一向分布式數(shù)據(jù)庫返回成功，但返回結(jié)果不會同步到從主控卡也不會下發(fā)到線卡上。

PPPoE適配層平滑處理，發(fā)生主從切換后，新的主控卡會先執(zhí)行腳本。PPPoE模塊根據(jù)腳本重新設置轉(zhuǎn)發(fā)平臺表項，并更新到適配層轉(zhuǎn)發(fā)表中。如果更新的表項不存在則添加，如果存在則只更新同步標記為false。系統(tǒng)通知平滑處理時，調(diào)用PPPoE模塊的平滑處理函數(shù)進行適配層的平滑，這時只需要檢查適配層表項中的同步標記為true的表項，并刪除該表項。

5.2 線卡PPPoE實現(xiàn)

PPPoE模塊線卡的適配層上也是維護一張轉(zhuǎn)發(fā)表，該轉(zhuǎn)發(fā)表是主控卡上轉(zhuǎn)發(fā)表的子集，它是由分布式數(shù)據(jù)庫下發(fā)而來的，該轉(zhuǎn)發(fā)表比較簡單，只包含接口索引、槽位號和通道號的信息。

線卡上的適配層存儲實現(xiàn)與主控卡上的適配層類似，由插入、刪除、更新等接口函數(shù)，調(diào)用插入函數(shù)就可以完成線卡適配層轉(zhuǎn)發(fā)表項的添加，此時沒有同步標記，所以新增的表項需要設置轉(zhuǎn)發(fā)表項的同步標記為true。添加表項之前需要先檢查新增表項的索引是否已經(jīng)存在，當主從切換執(zhí)行腳本或者主控卡執(zhí)行批量時，會出現(xiàn)添加的表項已經(jīng)存在的情況。如果表項存在，只需要更新同步標記為true。線卡上轉(zhuǎn)發(fā)表通過同步標記來進行平滑。

PPPoE在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程中，不會使用到線卡轉(zhuǎn)發(fā)表中的信息。因為設置了轉(zhuǎn)發(fā)表項與轉(zhuǎn)發(fā)通道關聯(lián)，但實際不會使用。

同理，調(diào)用刪除接口函數(shù)，可以完成線卡適配層轉(zhuǎn)發(fā)表項的刪除。在線卡上適配層轉(zhuǎn)發(fā)表項還關聯(lián)批量下發(fā)事務，當新插入一張板卡時，線卡上適配層調(diào)用批量事務開始函數(shù)，遍歷所有的轉(zhuǎn)發(fā)表項，設置同步標記為false（默認是true）。當批量下發(fā)結(jié)束時，線卡適配層調(diào)用批量事務結(jié)束函數(shù)，因為在主控卡批量過程中，重新下發(fā)所有轉(zhuǎn)發(fā)表項，線卡將下發(fā)下來的轉(zhuǎn)發(fā)表項全部標記值更新為true。批量結(jié)束時，檢查所有轉(zhuǎn)發(fā)表項。如果同步標記值仍然為false，則表明主控卡上已經(jīng)不存在該表項，此時線卡在批量結(jié)束時需要將同步標記值為false的表項刪除。

PPPoE在線卡上的產(chǎn)品軟件接口子模塊（PPPoEPsi）主要完成數(shù)據(jù)平面報文的接收處理，對接收到的報文進行合法性檢查以及修改報文描述符等工作。

5.3 PPPoE數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)

在快速轉(zhuǎn)發(fā)平臺的多核CPU轉(zhuǎn)發(fā)引擎中，以太接口收到報文進行鏈路處理時，如果是PPPoE發(fā)現(xiàn)階段的報文，則上交到主控卡進行處理，此時進入控制平面的數(shù)據(jù)接收流程。在輸入處理的鏈路控制階段的業(yè)務控制流程中，對PPPoE數(shù)據(jù)分組，去掉外層的PPPoE和以太分組頭，換入接口為VA，調(diào)用VA的鏈路處理（PPP封裝）和輸入解析函數(shù)，開始完整的PPP處理流程。

PPPoE數(shù)據(jù)報文快速轉(zhuǎn)發(fā)流程如圖6所示。發(fā)送階段，在正常的路由階段后，出口是VA，判斷跨卡，輸出在相應卡上處理，再經(jīng)QoS隊列處理后進VA的邏輯發(fā)送，發(fā)送中封裝PPPoE和以太分組頭，進入以太接口的鏈路輸出控制和發(fā)送處理。

圖6 PPPoE數(shù)據(jù)報文快速轉(zhuǎn)發(fā)流程

VA一般能確定綁定的物理口，故VA通道生成后，判斷是否跨卡。若跨卡，直接跨到對應綁定的物理接口所在的板卡上進行輸出處理和封裝、發(fā)送處理。當VA綁定的物理口變化時，轉(zhuǎn)發(fā)平臺應該響應并更新在通道結(jié)構(gòu)中對應的值。

5.4 PPPoE軟件模塊設計

整個PPPoE模塊在分布式系統(tǒng)下主要軟件實現(xiàn)函數(shù)從 上 到 下 由PPPoEPsapi、PPPoEMpuPsal、PPPoEDdbMpu、PPPoEDdbLpu、PPPoEDfp、PPPoELpuPsal、PPPoEPsi模 塊 組成，如圖7所示。

圖7 PPPoE分布式系統(tǒng)軟件模塊

PPPoEPsapi模塊：對轉(zhuǎn)發(fā)平臺的PPPoE業(yè)務模塊提供操作產(chǎn)品軟件的接口，通過類似函數(shù)表的方式掛接各個接口來實現(xiàn)。

PPPoEMpuPsal模塊：PPPoE業(yè)務模塊適配負責類似參數(shù)轉(zhuǎn)換、資源操作等處理，以注冊的方式掛接到Psapi。為控制平面提供API，提供查詢接口API，完成自身的數(shù)據(jù)表項同步和下發(fā)。

PPPoEDdbMpu模塊：對簡單的轉(zhuǎn)發(fā)表操作，包括創(chuàng)建、插入、刪除、查詢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分發(fā)、包括從主控卡分發(fā)到從主控和線卡。

圖8 測試拓撲結(jié)構(gòu)

PPPoEDdbLpu模塊：實現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫存儲接管函數(shù)。

PPPoEDfp模塊：提供報文的接收調(diào)度、入隊和出隊的接口及隊列報文的調(diào)度。

PPPoELpuPsal適配層模塊：不再維護數(shù)據(jù)表，收到來自控制平面的數(shù)據(jù)信息后，直接調(diào)用PSI的函數(shù)，更新PSI的數(shù)據(jù)。

PPPoEPsi模塊：完成線卡轉(zhuǎn)發(fā)表項的添加刪除操作，完成對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面報文接收處理。

6 測試報告

本次測試在上海工程技術大學寬帶中心一樓實驗室內(nèi)完成，包括大規(guī)模接入?yún)R聚路由器相關測試、ACR主機測試、ACR遠端模塊測試和ACR寬帶接入服務及業(yè)務控制測試，具體測試拓撲如圖8所示。

測試配合設備采用機頂盒與電視機，測試儀器采用思博倫公司的Spirent Test Center。本文涉及關于以太網(wǎng)端口上PPPoE接入測試時，驗證ACR支持的最大鏈接數(shù)（PPPoE會話連接），測試結(jié)果符合要求。

7 結(jié)束語

本文首先描述了分布式路由器架構(gòu)，重點分析了ACR的轉(zhuǎn)發(fā)控制架構(gòu)，詳細介紹分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)下發(fā)的關鍵實現(xiàn)。主控卡上實現(xiàn)鏈路協(xié)議模塊相關接口的注冊，適配層上完成轉(zhuǎn)發(fā)表項的創(chuàng)建，并利用分布式數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)同步和下發(fā)。主控卡和網(wǎng)絡層交下來的控制報文送到線卡上去發(fā)送，PPPoE數(shù)據(jù)報文經(jīng)過鏈路處理、輸入控制、選路輸出控制后，實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)發(fā)。測試結(jié)果顯示，ACR完全可以滿足大規(guī)模接入場景應用，而且通過后期升級，可以達到更高的報文處理速度。

1 孟赟，劉九評.ACR設備在廣電網(wǎng)絡內(nèi)的應用部署設計.有線電視技術，2013（6）：47～52

2 RFC2516.A Method for Transmitting PPP over Ethernet,1999

3 RFC1661.The Point-to-Point,1994

4 孫宗峰，肖志輝，孫健.基于分布式路由器的IPv4-IPv6轉(zhuǎn)發(fā)控制架構(gòu)研究.電信科學，2012(6)：42～47

5 RFC894.A Standar for the Transmission of IP-Data Grams over Ethernet Networks,1984

6 Zeng X Y,Cheng C Q.Discuss of user identification technology in DSL network.Proceedings of 2009 International Symposium on Intelligent Ubiquitous Computing and Education,Chengdu,China,2009