数据转发-GEPON完善-王益睿

EPON系统的数据转发Tuesday,February7,2023EPON完善项目组王益睿内容1.5116系统结构与功能2.EPON系统的数据转发3.ONU的业务配置过程5116系统的基本架构GSWC的主要功能GSWC业务管理FDB表维护,端口控制,局端VLAN的实现，QoS策略的实施，可控组播协议,主备倒换

业务配置管理

完成对各业务板（EC2、AC16、TDM）进行业务配置管理和维护网管能力的支持完成对CLI、网管的支持如告警和配置接口EC2的主要功能EC2业务管理负责EC2交换芯片配置（FDB表、单盘VLAN划分）、3721芯片的配置与管理GSWC通信负责GSWC配置消息的接收、管理、处理ONU通信

负责FTTBONU\04ONU的配置消息发送、管理、处理ONU业务的实现负责全系ONU业务的具体实现内容1.5116系统结构与功能2.EPON系统的数据转发3.ONU的业务配置过程系统的数据转发概述当上行数据经过PON接口进入EPON用户接口卡，经过该卡处理后将EPON数据流恢复成以太网数据流，再送入GSW核心交换卡，经过交换处理后传到上联卡，完成上行数据业务的处理。当下行数据由上联千兆卡进入AN5116-02系统，GSW核心交换卡收到数据后，根据目的MAC地址确定相应的输出端口，并将数据转发至对应的EPON用户接口卡上，再由EPON用户接口卡向ONU转发。设备是如何做到的？如何处理？二层转发机制地址学习地址表建立：交换芯片接收网段上的所有数据帧，利用接收数据帧中的源MAC地址来建立MAC地址表；地址表深度：交换芯片学习MAC的条目数。地址老化：在老化时间范围内未收到以源MAC发来的报文，将该地址删除，待下次报文来的时候重新学习。报文转发在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址，如果找到（同时还要确保报文的入VLAN和出VLAN是一致的），就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向（同VLAN段内）所有的端口发送；如果交换收到的报文中源MAC地址和目的MAC地址所在的端口相同，则丢弃该报文交换向入端口以外的其它所有端口（同VLAN段内）转发广播报文。二层转发机制转发表是二层数据交换的重要依据除基本的转发机制外，交换芯片还具有QOS机制和优先级调度等功能5116系统的基本结构线卡的基本结构交换芯片5385根据mac地址转发表完成上联口，两个3721芯片和CPU端口之间的交换功能。3721芯片完成onu逻辑端口与上联口的桥接功能。5385交换芯片的端口划分：Uplink:0Pon1:1Pon2:2CPU:3Debug:4

3721PON23721PON15385交换CPUUPLINKDEBUG基于LLID的数据转发ONU注册时，由OLT分配相应的逻辑MAC实体和LLID，与ONU一一对应。OLT发送数据：在模拟层插入目的LLID。ONU发送数据：在模拟层插入OLT分配的LLID。下行数据在EPON系统内是以广播方式发送，可以到达每个onu。onu中的模拟层从数据包中解析出LLID，与自身的LLID值相匹配，如果匹配则接受，否则就丢弃。上行数据接受时，olt的模拟层去掉EPON系统的LLID标识，根据接受的LLID转发到相应的mac实体，mac实体收到数据包后交给上层。上层实现相当于网桥的功能，根据配置的桥模式转发数据包，并进行地址学习。

OLT常见的桥模式SimpleBridge上行：3721学习帧的源mac地址，建立并维护mac地址和LLID（即mac实体，相当于逻辑端口）之间的映射关系，去掉LLID标识，将帧发送到上联口交给交换芯片。下行：根据帧的目的mac地址查找LLID号，如果找到就发送到该mac实体，否则由广播LLID在下行端口上广播。透传带vlantag的帧。TranspareVlan上行：3721不学习VLAN，直接透传；下行：根据VID查找LLID号，对untagged帧丢弃，对原vtag不修改。LLID对VID是一对多的关系。DoubleVlan上行：3721不学习源mac地址。根据VID与LLID映射关系，由LLID查找networkvtag，LLID与VID是一对一的关系。无论上行的数据帧里是否存在的vtag，都加上外层networkvtag。；下行：去掉vtag，根据VID查找匹配的LLID，转发到相应的LLID上去。对于untagged的帧丢弃。。OLT常见的桥模式ShareVlan上行：LLID与VID是多对一的关系。3721学习源mac地址。根据VID与LLID映射关系，查找networkvtag，发送给交换芯片。下行：去掉vlantag，根据帧目的mac地址转发。查找转发表，如果找到匹配项就发送到该LLID上，否则在该sharedvlan范围内广播。

olt内最多可配24个sharedvlan。DoubleTaggedShareVlan上行：LLID与VID是多对一的关系。3721学习源mac地址。根据VID与LLID映射关系，无论上行的数据帧里是否存在的vtag，都加上外层networkvtag，发送给交换芯片。。下行：去掉vlantag，根据帧目的mac地址转发。查找转发表，如果找到匹配项就发送到该LLID上，否则在该sharedvlan范围内广播。

olt内最多可配24个sharedvlan。流量策略5385EC23721ONU37XXETH调度整形整形QUEUEQUEUEQUEUEQUEUE队列（queue）：队列是一片基于存储转发的缓冲区，报文进入队列后先进先出。基于ONU的每条LLID对于一个队列资源。上行方向，可根据COS进行规则分流（映射到相应的LLID和不同优先级的上行队列上)。下行方向根据OLT上联口优先级映射到不同的OLT下行队列。流量整形(shape)和DBA调度（schedule）通过流量整形技术可以严格地定义从接口发出的特定流量的大小，在数据接口发生拥塞时（出口超过最大带宽），在接口的出口限制某些低优先级的流量。数据经分发到相应发送队列后，对发送队列要进行调度。下行方向，olt中下行队列采用基于权重的轮转调度方法。上行方向，所有onu以LLID为单位进行调度，olt采用DBA算法分配授权帧。分流映射流量策略分路器Dba控制流量整形队列---LLIDONUAONUBGATE流控LLID---队列上行流量整形与调度流量整形与调度并行，流量整形负责使流量和突发包不超过预期配置值，而调度则负责让每个SLA获得最小流量。流量整形先计算出链路上有多少数据需要传输，比较配置的链路SLA值，当分配的队列超过了配置值则暂时终止传输，相应的传输队列开始缓冲数据，流控帧发往用户端口。这样的设计保证了系统数据传输的“0丢包”上行流量调度与整形共享的上联业务数据流5385业务数据流下行方向Olt交换芯片从上联口收到下行数据，查找mac地址转发表，发送到相应端口。Olt3721芯片收到数据后，根据配置的桥模式以及下行数据包的目的mac地址和vlan等字段转发到对应LLID，放入下行队列。下行队列由Scheduler按照基于权重的轮转调度算法发送数据。下行数据在EPON系统内采用广播的方式。Onu在PON口上接受与自己分配的LLID值匹配的数据，根据规则转发到相应用户端口。上行方向Onu从用户端口收到数据，根据规则发送到相应LLID的队列。Onu通过MPCPreport帧上报待发送队列情况，olt的DBA算法根据收到的report和链路SLA参数，按照基于权重的优先级轮转调度算法对onu发送MPCPgate帧授权发送数据,onu中属于同一link的队列之间按照严格优先级进行调度，序列号越小的队列优先级越高。Olt从pon口接受到上行数据后，3721芯片按照桥模式以及数据包的LLID等参数，给数据包打vlantag，学习mac地址，维护mac地址与LLID，vlan的映射表，发送给交换芯片，交换芯片学习mac地址，维护mac地址转发表，转发数据包到CPU端口或上联端口。内容1.5116系统结构与功能2.EPON系统的数据转发3.ONU的业务配置过程ONU的链路配置LLID分配原则：我们的系统中LLID从0开始排列，LLID越高，SLA和优先级越高。02\05：按照每个端口一条LLID设计FE1的数据对应LLID0，FE2的数据对应LLID1其中05ONU比02ONU多了IAD,IAD的数据对应LLID2。02A\05A：同02\0503或支持VLAN转换的FTTB不带语音：3条LLID,按照COS分配：LLID0对应无COS或COS0-3LLID1对应COS4-5LLID2对应COS6-7和私有通信04或支持VLAN转换的FTTB带语音：4条LLID,比不带语音的多LLID3,用于语音和私有通信。不支持VLAN转换的FTTB：统一为5条LLID,分配如下：LLID0对应无COSLLID1对应无COS或COS0-3LLID2对应COS4-5LLID3对应COS6-7LLID4对应语音和私有通信

OLT链路的桥模式配置OLT的桥模式，通常由程序根据ONU的类型和ONU所要实现的业务去配置，桥模式以链路为单位进行配置。察看桥模式配置：Config\vlan#showmode<PON><MAC><LLID>察看LLID上的VLAN配置:Config\vlan#showlinktag<PON><MAC><LLID>一般情况下OLT的链路配置默认为simplebridge。桥模式需要根据不同ONUVLAN业务的堆叠，分如下几种情况：一：02/05ONU:不支持VLAN增加/剥离，VLAN功能在链路上实现。配置02/05ONU端口业务，若不是透传，则链路桥模式为doublevlan或doubletaggedsharevlan。注意与其他ONU混用时,对于VLAN相同情况下的处理。二：02A/05AONU：支持单层VLAN、VLAN转换、透传+SVLAN方式，其他模式的VLAN功能也只能在链路上实现。三：03、04、不支持VLAN转换的FTTB:若配置VLAN转换+QINQ方式，则SVLAN功能在链路上实现。四：支持VLAN转换的FTTB:各种VLAN功能全部在ONU上实现，链路桥模式为simplebridge.规则规则：规则是规划ONU的数据通路的唯一方法，它是以太网端口（FE\GE）到LLID的映射。规则生效的位置：ONU规则在ONUPON芯片（3701\3715）上生效。规则的方向：规则上行：设置（3701\3715）GE/FE口的规则(PORT1/2)规则下行：设置EPON口的规则（PORT0）设置ONU的规则的作用：

分流：根据设定的流特征来确定上下行数据队列和链路关系，为转发数据指定通路。

包过滤：根据设定的流特征来丢弃或转发某种数据包。

处理VLAN：根据设定的流特征来增加、剥离、翻译某种数据包。该功能不包括02/05。

上行规则与数据流通ONU3701\3715FE\GE用户端口收到数据帧时，通过分流规则匹配和处理，决定丢失帧还是转发帧。如果规则判断该上行数据帧为转发，通过转发规则的匹配和处理，为数据帧选择一条上行队列。EPONMAC层从队列中取出该数据帧，当ONU从OLT上收到GATE消息的时候，转发到相应的链路上去。下行规则与数据流通3701\3715EPON端口收到符合该ONULLID数据帧时，通过分流规则匹配和处理，决定丢失帧还是转发帧。如果规则判断该下行数据帧为转发，通过转发规则的匹配和处理，为数据帧选择一条下行队列。指定的队列的数据指向用户端口（3701\3715的GE\FE）规则的定义规则域规则操作符匹配值规则动作

规则域规则域规则域指定了你考察数据帧的对象。

规则操作符规则操作符规则操作符用来判断规则域和匹配值之间的关系。

规则动作规则动作当条件表达式（规则域）【规则操作符】（匹配值）成立时，则执行相应的规则动作条件表达式（规则域）【规则操作符】（匹配值）通常又叫做一条规则子句。即规则可包含多条规则子句，同一条规则中，子句与子句直接是“与”的关系。

常用的规则动作：转发：SetDestination；Forward（12）丢弃：Discard（e）剥离：VLANTAG:DeleteVlanTag(4)增加：VLANTAG:SetVid;AddVlanTag(5)翻译：VLANTAG:ReplaceVlanTag(8)设置COS：SetCos(6)拷贝COS：CopyfieldtoCos(C)透传：clearAddandDelTag（B)

规则举例分析Config\rule#shru1544b6d15d1001ONUPortlabel:544b6d15d1000001rule1Pri:9rule1action:brule1actionparam:0,0rule1clauseNum:2rule1clause1field:3rule1clause1Lookupvalue:0000000000000800rule1clause1operator:1rule1clause2field:6rule1clause2Lookupvalue:0000000000000002rule1clause2operator:1rule2Pri:8rule2action:brule2actionparam:0,0rule2clauseNum:1rule2clause1field:1rule2clause1Lookupvalue:0000000ac21cc450rule2clause1operator:1规则举例分析rule3Pri:10rule3action:6rule3actionparam:0,3rule3clauseNum:1rule3clause1field:4rule3clause1Lookupvalue:000000000000000arule3clause1operator:1rule4Pri:10rule4action:5rule4actionparam:0,64rule4clauseNum:1rule4clause1field:4rule4clause1Lookupvalue:000000000000000arule4clause1operator:1规则举例分析rule5Pri:10rule5action:12rule5actionparam:0,0rule5clauseNum:1rule5clause1field:4rule5clause1Lookupvalue:000000000000000arule5clause1operator:1rule6Pri:6rule6action:12rule6actionparam:3,0rule6clauseNum:1rule6clause1field:1rule6clause1Lookupvalue:0000000ac21cc450rule6clause1operator:1rulesNums:6规则举例分析Config\rule#shru1544b6d15d1000ONUPortlabel:544b6d15d1000000rule1Pri:9rule1action:brule1actionparam:0,0rule1clauseNum:2rule1clause1field:0rule1clause1Lookupvalue:000001005e000000rule1clause1operator:4rule1clause2field:0rule1clause2Lookupvalue:000001005e7fffffrule1clause2operator:3rule2Pri:8rule2action:brule2actionparam:0,0rule2clauseNum:1rule2clause1field:0rule2clause1Lookupvalue:0000000ac21cc450rule2clause1operator:1规则举例分析rule3Pri:10rule3action:4rule3actionparam:0,0rule3clauseNum:2rule3clause1field:4rule3clause1Lookupvalue:0000000000000064rule3clause1operator:1rule3clause2field:7rule3clause2Lookupvalue:0000000000000000rule3clause2operator:5规则举例分析rule4Pri:8rule4action:12r