Применение оборудования Применение оборудования SDH SDH в в сетях передачи данныхсетях передачи данных

Игорь Чечик,

нач.тех.отдела СПб филиала ЗАО «АМТ Груп»,

chech@amt.ru, (812)329-5719

Игорь Чечик,

нач.тех.отдела СПб филиала ЗАО «АМТ Груп»,

chech@amt.ru, (812)329-5719

AMT Group 2006

Содержание

Обзор вариантов построения высокоскоростной СПДИмеющиеся каналы связи, интерфейсы, виды

оборудования, производителиИспользование оборудования SDH Tellabs в

сетях передачи данныхВарианты построения сети, балансировка, защита,

возможности по overbooking, обеспечение QoS etc.

AMT Group 2006

Обзор вариантов построения

высокоскоростной СПД

AMT Group 2006

Услуги сетей передачи данных

• Интернет

• Частные сети VPN L3, технология IP

• Частные сети VPN L2, обычно для Ethernet

• Пакетная телефония, телевидение (поверх IP)

Особенности:

• Сейчас – широкая полоса пропускания

• Дифференциация SLA/QoS для разных услуг

AMT Group 2006

Интерфейсы и каналы связи в СПД

Интерфейсы устройств СПД• Serial: 64..2048Kbps, E3/T3 (34..45Mbps)• POS: STM-1 .. STM-64 (155Mbps .. 10 Gbps)• ATM: STM-1 .. STM-16 (155Mbps .. 2.5Gbps) • DPT: STM-1 .. STM-16 (155Mbps .. 2.5Gbps)• Ethernet: 10M/100M/1G/10G • DWDM: крашеные интерфейсы для POS и для Ethernet

Каналы связи, используемые в СПД• Физика: ограничение по расстоянию, трудность в получении

– xDSL по «меди»– ATM, DPT, POS, Ethernet по «оптике»

• Транспортная сеть: дорогие аренда каналов, оконечка– PDH: E0/64K .. E1/2M, E3/T3– SDH: STM-1/155M .. STM-256/10G– DWDM:выгодно для 1G, 10G

AMT Group 2006

Выбор интерфейса СПД

• Serial: обязательно маршрутизатор, ограничение в скорости (до 2М), стоимость порта, немасштабируемость

• POS: дорогие маршрутизаторы, нет защиты инвестиций

• ATM: дорогое оборудование, требование специальной сети, ограничение скорости

• DPT: дорого, много ограничений

• Ethernet:– Одинаковый интерфейс для абонентов и опорной сети– Дешевый и масштабируемый интерфейс 10/100/1000/10000Mbps –

защита инвестиций– Независимость подключения от транспорта: Ethernet по «физике», SDH

или IP/MPLS– Ethernet становится стандартом подключения к сети, для всех типов

абонентов/услуг/расстояний (LAN, MAN и WAN)

AMT Group 2006

Выбор широкополосного транспорта (1)

ДЛЯ МАСШТАБОВ ГОРОДА:• Ethernet поверх «темного волокна»«+»: дешевое оборудование доступа СПД (коммутаторы) «-»: потребность в волокнах, ограничение расстояний• Емкость в существующей сети SDH

– Используем оборудование СПД: маршрутизаторы с POS/ATM/DPT«+»: удобно конфигурировать«-»: дорогое оборудование СПД, необходимость concatenated-

каналов в SDH– Используем мультиплексоры SDH с функцией Ethernet over SDH

«+»: гибкое использование пропускной способности SDH, обычно оборудование оптимально по цене

«-»: не все производители «делают это хорошо», зависимость от производителя уже установленного SDH оборудования.

ВЫВОД: в масштабе города рекомендуется применять Ethernet поверх «темного» волокна или Ethernet over SDH. В качестве устройств доступа используем коммутаторы Ethernet.

AMT Group 2006

Выбор широкополосного транспорта (2)

Wide area сеть (междугородние, международные соединения):

• Всегда используется аренда SDH или DWDM• Если используем оборудование СПД: POS, ATM, DPT поверх SDH:

дорогое оборудование, необходимость concatenated-каналов в SDH, ограничение полосы до STM-64

• Если используем мультиплексоры SDH с функцией Ethernet over SDH: Ограничение полосы 1Gbps, зависимость от вендора

• Если используем DWDM: дорогие «крашеные интерфейсы» со стороны СПД или дорогие транспондеры со стороны оборудования DWDM, зато есть возможность 10Gbps

ВЫВОДЫ: Часто выгодно использовать Ethernet over SDH до 1Гб, если требуется больше – арендовать канал DWDM.

AMT Group 2006

Обычно используются:• Маршрутизаторы. Интерфейсы Ethernet 10G, 1G и POS STM-

1..16, software IP/MPLS P/PE, MPLS VPN L3, EoMPLS (Martini), VPLS (Kompella)

• маршрутизирующие коммутаторы для Metro Ethernet. Интерфейсы Ethernet 1Gbps, желательно IP/MPLS P/PE , MPLS VPN L3, EoMPLS (Martini)

• Коммутаторы доступа LAN, 10-50 портов 10/100, два оптических порта Ethernet 1G

Производители:• опорная сеть - Cisco, Juniper, Tellabs, др. Традиционно: CISCO

760X, GSR12XX• Уровень агрегации – Cisco, Redback, др. • Уровень доступа – Cisco, Huawei, др.• Уровень публичного абонента – DLink, LevelOne, Telsey,

производители STB, ..

Типовое оборудование СПД

AMT Group 2006

Data over SDH

AMT Group 2006

• практически все производители SDH умеют делать Ethernet over SDH, как минимум «точка-точка». Желательна поддержка VCG, LCAS, MPLS L2.

• Желательно уметь делать «наложенную сеть» SDH для управления через другие сети SDH (DCN over data). Иначе потребуется аренда отдельного канала 2Mbps для управления

• Вендоры: Alcatel, ECI, Nortel, Tellabs, Siemens и т.п.

Оборудование EoSDH: вендоры

AMT Group 2006

SDH мультиплексоры Tellabs 63XX: почему?

• Умеет делать Ethernet over SDH, топологии «точка-точка» и «многоточка» (не уникален )

• Умеет делать управление через арендованые каналы SDH (DCN over data, следующая презентация)

• Умеет делать балансировку с защитой для каналов данных (LCAS)

• Умеет делать частные сети Ethernet (MPLS L2 draft Martini) с возможностью overbooking

• Умеет QoS для EoSDH (резервирование полосы и качества внутри частных сетей VPN L2)

AMT Group 2006

Ethernet over SDH: варианты (1,2)

1) L1 Ethernet Private Lines (L1 EPL): • топология «точка-точка», аналог EoMPLS• Фиксированная полоса в SDH• Link Fault Passthrough (LFP)

2) L2 Ethernet Private Lines (L2 EPL): • L1 EPL плюс

• Разделяемый канал под данные в SDH для разных VPN по портам или VLAN-ам (аналог VLAN поверх EoMPLS)

• QoS для каждой VPN: commited information rate (CIR) и peake information rate (PIR), WRED, 802.1p и IP DSCP

AMT Group 2006

Ethernet over SDH: варианты (3)

3) L2 Ethernet Private Network (EPN): • L2 EPL плюс• Многоточка! Полная коннективность по всей сети

SDH! Используется коммутация LAN в транзитных мультиплексорах (встроенный статический LAN switch)

• На каждую частную сеть (VPN) создается свой виртуальный свитч на мультиплексоре

• QoS отрабатывается на всех транзитных мультиплексорах

AMT Group 2006

Виртуальная конкатенация – зачем?Ethernet и SDH имеют разные скорости потоков

VC- 4100 Base-T

66.7%Utilization

VC-4 – 16cGigabit E

41.7%Utilization

VC-310 Base-T

20.2%Utilization

Contiguous Concatenation: Утилизация SDHEthernet Standard SDH Payload bps Utilization10 Mbps 51.84 Mbps VC 3 48.384 Mbps 20.2%100 Mbps 155.52 Mbps VC 4 149.76 Mbps 66.8%1000 Mbps 2,488.32 Mbps VC 4-16c 2,396.16 Mbps 41.7%

AMT Group 2006

Виртуальная конкатенация – это объединение виртуальных контейнеров в канал

VC-4 – 16c

VCG Member

VCG Member

VCG Member

VCG Member

Gigabitethernet

Gigabitethernet

SDHNE

SDHNE

Virtual Concatenation

VCG Member = Virtual Concatenation Group member

Dynamic bandwidth control:

LCAS – (Link Capacity Adjustment Scheme)

VCG Member = Virtual Concatenation Group member

Ethernet frames прозрачно пропускаются через SDH. Инкапсуляции:

• GFP (ITU-T Rec. G7041 Generic Framing Procedure, самая популярная)

• LAPS (ITU-T Rec. X.86 Link Access Protocol over SDH, неэффективная)

• LAPF (ITU-T Rec. Q.922 Link Access Protocol for Frame Relay, для совместимости с Tellabs 8100)

• POS (IETF RFC 1661/1662/2615 Packet Over SDH/Sonet, для совместимости с другими вендорами)

AMT Group 2006

Виртуальная конкатенация –улучшение утилизации SDH каналов

Virtual SDH UsableEthernet Concatenation Payload bps

Utilization10 Mbps VC 12 - 5v 5 • 2.176 = 10.88 Mbps 92%100 Mbps VC 3 - 2v 2 • 48.384 = 96.768 Mbps 100%1000 Mbps VC 4 - 7v 7 • 149.76 = 1,048.32 Mbps 95%

92%Utilization

95%Utilization

VC-12 – 5v

VC 3VC 3

100 Base-T

VC-3 – 2vили

VC-12 – 46v

VC- 4 - 7v

VC 4

VC 4

VC 4

VC 4VC 4

VC 4

VC 4Gigabit E

100%Utilization

Теперь необходимые VC-12, VC-3 и VC-4 можно объединять в требуемые комбинации ! ! !

10 Base-T

AMT Group 2006

NB: 10G Ethernet через транспортную сеть SDH делать сложно

VCG Member

VCG Member

VCG Member

VCG Member

10 Gigabitethernet

10 Gigabitethernet

SDHNE

SDHNE

10 Gig Ethernet:

• Имеет собственные механизмы паковки в SDH, стандартные GFP, LAPS и прочие не подходят

• Необходимо > 10Gbps полосы, необходимо иметь сеть STM-256!

• Решение – использовать DWDM! Но:цена (аренда, транспондеры)

X XX X

AMT Group 2006

LCAS: Link Capacity Adjustment Scheme

LCAS

(100-x)%

x%

ITU-T Recommendation G.7042

Производит реконфигурацию полосы данных в зависимости от наличия свободных VC в VCG «на лету» (как «вниз» так и «вверх», даже без сигнала об ошибке)

Обеспечивает защиту от разрыва без выделения специальной полосы «под защиту». При падении полосы X% остается (100-X)%

AMT Group 2006

MultiProtocol Label Switching в SDH

o MPLS L2 draft Martini. Обеспечивает создание частных LAN-сетей через SDH и распространение QoS для этих сетей. Тот же принцип – добавление метки в SDH-пакет и формирование Label Switched Path (LSP)

• Пакеты данных инкапсулируются в MPLS.

• Метки добавляются и удаляются на границах сети.

• Пакеты данных коммутируются по меткам вLSP туннелях.

1333

Port in Lab out I/f out

13

15

Lab in Lab out I/f out

15 33 VCG2

Lab in Lab out I/f out

13 15 VCG4

6325

AMT Group 2006

MPLS: трафик через общую VCG

• Свитчи Ethernet соединены через VCG• LSPs проложены через один VCG

• Каждый LSP управляется независимо:– Гарантированные BW, peak BW, burst size, delays, etc.

– Поддерживаются 4 класса сервиса (Quality of Service)

STM-n

VCG

LSPs

AMT Group 2006

Качество сервиса (MPLS + QoS)

Управление трафиком на входе (ingress switch policing) для VBR service c гарантированной и максимальной полосой (GBW, PBW)

– Трафик GBW пропускается– Трафик, превышающий GBW, помечается; если любой VCG link в пути переполнен, пакет будет удален– Весь трафик больше PBW удаляется на входном свитче

6325

AMT Group 2006

MPLS + QoS: классы сервисов

Параметры QoS применяются к каждому LSP. Набор параметров:• Committed information rate (CIR) – гарантированная полоса (GBW)• Peak information rate (PIR) – максимальная полоса (PBW) • Приоритет (высокий или низкий)• Номер очереди (1-4)Предопределенные классы сервисов:

Service Class Параметры Примеры приложенийReal Time CIR = PIR, high priority Voice over IP

Business Data with burst

CIR < PIR, low priority Client/Server apps

Business Data CIR = PIR, low priority Video streaming

Best Effort CIR = 0, low priority Internet

Эти классы сервисов можно модифицировать.

AMT Group 2006

AMT GROUP

Ваши вопросы, обсуждение

Игорь Чечик,

chech@amt.ru, (812)329-5719

Игорь Чечик,

chech@amt.ru, (812)329-5719