Особенности решений Cisco для оптического транспорта Александр Яхнич консультирующий архитектор Почему нужны изменения динамика рынка IPTV E-LAN EVPL L2VPN FTTx EPL VoD • Рост трафика и динамики • Проблемы планирования емкости в транспортной сети • SONET/SDH – окончание жизни технологий Разнообразие сервисов HSI L3VPN Business Ethernet DCI Mobile Backhaul SONET/SDH MPLS-TP OTN CapEx ARPU Стоимость OpEx 100 Gig IP/MPLS GMPLS Пересечение технологий Expenses Revenue WSON NFV SDN DWDM Обзор оборудования для транспортных сетей NCS 4009 • 9 usable slot in the chassis (14 RU) • Agnostic 1.8Tb switching fabric • 15x 100G ports, 100x10G ports NCS 4016 • 16 usable slot in the chassis • Agnostic 3.2Tb switching fabric • 32 x 100G ports, 320 x 10G ports Обзор оборудования для транспортных сетей NCS 2015 • 15 usable slot in the chassis (14 RU) • 15x 100G Clients • 100x 10G Clients NCS 2006 • 6 usable slot in the chassis (6 RU) • 6x 100G Clients • 40x 10G Clients NCS 2002 • 2 usable slot in the chassis (2 RU) • 2x 100G Clients • 10x 10G Clients Требования к ROADM нового поколения • ROADM в прошлом обеспечивали работу с фиксированными каналами в ITU-T Grid Битовая скорость либо модуляция, которые не соответствовали ITU-T grid не могли коммутироваться через ROADM • Flex Spectrum ROADM снимает любые ограничения касающиеся решетки оптических каналов либо ширины полосы спектра оптических каналов 100 Gbps 1 Tbps 1 Tbps 400 Gbps 100 Gbps 100 Gbps Добавляется возможность эффективно сочетать оптические каналы с разной скоростью передачи в рамках одной системы Большая скорость отдельных каналов Гибкость контроля нелинейных эффектов в результате взаимодействия каналов Поддержка чужеродных секций мультиплексирования (Alien MS) 7 - Odd 6 - Even 6 - Odd 5 - Even 5 - Odd 4 - Even 4 - Odd 3 - Even 3 - Odd 2 - Even 2 - Odd 1- Even 1 - Odd Возможности наращивания емкости • Оптические каналы 40Gbps – Необходим новый приемник и АЦП 22Gb/s – Ширина спектра сигнала ~12GHz • Оптические каналы 100Gbps – Необходим новый приемник и АЦП 55Gb/s – Ширина полосы сигнала ~28GHz • Оптические каналы 1,000Gbps – Необходим приемник и АЦП 550Gb/s – Оптическая полоса ~280GHz Для перехода на новый уровень нужно принципиально новое решение! Super-channel (композитный канал?) • Емкость системы распределяется в плотно расположенных в спектре под-несущих: Super-Channel • В каждой под-несущей битовая скорость ниже, а битовая скорость соответствует используемым АЦП и DSP • Скорость передачи символов оптимизируется соответственно возможностям оптических компонент и DSP • Формат модуляции оптимизируется для прохождения максимального расстояния с максимальной спектральной эффективностью • Количество под-несущих может оптимизироваться под емкость данного оптического канала (соединения) Архитектура NG-DWDM Направление B Route WSS возможностью масштабирования Оптический ввод-вывод Transponders or IP-over-DWDM Interfaces Направление C Пассивная матрица с Route WSS • Route WSS Select WSS • Route & Select – один SMR модуль на направление Routed Fiber Shuffle – Пассивная матрица, масштабируемая без прерывания сервисов Различные наборы компонент для оптического ввода-вывода – от Colored/Directional до полностью Contentionless Select WSS • Направление A Select WSS Примеры компонент NG-DWDM Flex Spectrum SMR • • • Flex Spectrum Single Slot 20-port WSS w/Integrated Amplifiers Integrated Connection Verification to guarantee proper cabling & Insertion Loss 16-fiber MPO to minimize cabling Contentionless (CCOFS) Add/Drop • • • 16-channels Contentionless Add/Drop scalable in-service to 16-degree Single Line Card to scale Add/Drop capacity and Degree count Built-in 4-degree Contentionless Fiber Shuffle • • • Fully Passive & Modular Device to simplify Node Connectivity Different Mechanical Form Factors (1RU to 6RU) available Scalable in-service Пример эволюции матрицы узла NG-DWDM A2 B2C2 D2 A3 B3 C3D3 A4 B4C D 4 4 MF-DEG-5 AD 1 MF-DEG-5 A B1 C1 D1 4 x 4 1 A D 1 MF-4x4-COFS A D 2 A D 3 A D 4 A D 5 A D 6 A D 7 A D 8 A D 9 A A A A D D D D 10 11 12 13 2 x EDFA Bulk Att. A1 B1 C1 D1 ODD MD -48 MD -48 4 x 4 4 x 44 x 44 x 44 x 4 4 x 44 x 44 x 44 x 4 4 x 44 x 44 x 44 x 4 EVEN Развитие X-пондеров • 100G модуль, поддерживающий SD-FEC, поставляется 2014 годаStarted shipping 100G SD-FEC Line cards in November 2014, with Release 10.1 – В модуле применяется nLight ASIC, в котором интегрированы когерентный приемник, Transmit Signal Shaping и SD-FEC – B2B OSNR на 2дБ лучше чем в модулях, использующих HD-FEC – Перенастройка Grid-less с шагом 0.1GHz – Когерентный селективный приемник – Переключение на запасной путь < 50 мс – Встроенный PRBS для тестирования каналов end-to-end • В обновлении 10.3 SW активирована модуляция 200G (16QAM) Развитие оптических модулей трансиверов 100/200G 400G Optical NRZ (25G) NRZ Host (25G) Optical PAM4 (50/100G) Optical PAM4 NRZ Host (25G) PAM4 Host (50G) 100G hosts CEI-112G? 400G CFP2-56 (PAM4) 200G QSFP56 (PAM4) 100G QSFP28 (PAM4) 100G CPAK (NRZ) CPPI / CAUI4 (CPAK, CFP2) 400G QSFP112 (PAM4) 50G hosts …. и, возможно, начало embedded optics? 100G SFP56 (PAM4) 40/50G XLPPI / XLAUI (QSFP+) первый PAM4 трансивер ! 2014 50G SFP56 (PAM4) 2015 2016 2017 2018 2019 Архитектура транспортных сетей Доступ Ethernet NCS 4200 Доступ PDH NCS 4200 PDH-over-SDH Кольца доступа SONET/SDH NCS 4200 NCS 4016 Ethernet-over-SDH NCS 4009 Multi-Chassis Switch Fabric NCS 2000 Фотонный транспорт NCS 2015 Cетевой элемент Объединяющий L0/1/2 NCS 2006 Эмуляция соединений Идентификатор соединения AIS и передача RDI на другой конец соединения Транспорт между узлами CEM PSN Header PW Mux • • • CEM Packets Возможны четыре различных режима работы 1. 2. 3. 4. Parts of TDM Frame Пакетный узел с функцией CEM Пакетный узел с функцией CEM TDM Frames Control Word SAToP = Frame agnostic DS1/DS3 CESoP = Frame aware NxDS0 CEP = базируется на передаче контейнеров SDH (VT-12, VC-3, VC-4) TSoP = Передача SDH Frame целиком + TOH (нет стандарта) Входной узел CEM разбивает TDM фреймы для пакетизации. Выходной узел CEM восстанавливает TDM фрейм из пакетов TDM Frames Совмещение SP SDN и nLight Открытая сетевая среда для SDN Традиционная архитектура Control plane Архитектуры Control plane, использующие SDN … Модульность и компонентизация на уровне управления и передачи данных Открытые интерфейсы в сочетании с оптимальностью работы сетевых функций за счет плотного взаимодействия между сетью и приложениями Подстройка функций уровня управления под конкретную задачу Увеличение надежность и производительности за счет разделения функций Применение SDN в транспортных сетях Applica on • • • • • Разрабатывается масса полезных приложений Приложения будут работать через контроллеры Cisco через контроллеры сторонних производителей Фокус на многоуровневую архитектуру Партнерство в области разработки приложений Базовые приложения обеспечат: – виртуализацию – активацию услуг – ML оптимизацию – ML восстановление Descrip on Mul -Layer Visualiza on Topology and Resources иMul Simple single step ML service ac va on Layer Provisioning Design/Planning Greenfield or Brown field, what if , Strategic, etc… Customer Portal Customer of the customer Business App ed to billing and network Mul Layer Op miza on Op mal use of resources, periodic analysis Maintenance Alarm Correla on, TCAs PMs, preemp ve analysis etc.. Mul Layer Assurance SLAs, QOS, Reports, etc… SW Management SW release management API to Controller Cisco инвестирует в многоуровневую архитектуру и поддержку сторонних производителей