Применение оборудования SDH в сетях передачи данных Игорь Чечик, нач.тех.отдела СПб филиала ЗАО «АМТ Груп», chech@amt.ru, (812)329-5719 Содержание Обзор вариантов высокоскоростной СПД Имеющиеся каналы связи, оборудования, производители построения интерфейсы, виды Использование оборудования SDH Tellabs в сетях передачи данных Варианты 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 concatenatedканалов 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 Типовое оборудование СПД Обычно используются: • Маршрутизаторы. Интерфейсы Ethernet 10G, 1G и POS STM1..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, .. AMT Group 2006 Data over SDH AMT Group 2006 Оборудование EoSDH: вендоры • 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. AMT Group 2006 SDH мультиплексоры Tellabs 63XX: почему? • Умеет делать Ethernet over SDH, топологии «точкаточка» 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 10 Base-T VC-3 20.2% Utilization 100 Base-T VC- 4 Gigabit E VC-4 – 16c 66.7% Utilization 41.7% Utilization Contiguous Concatenation: Утилизация SDH Ethernet 10 Mbps 100 Mbps 1000 Mbps AMT Group 2006 Standard SDH Payload bps 51.84 Mbps VC 3 48.384 Mbps 155.52 Mbps VC 4 149.76 Mbps 2,488.32 Mbps VC 4-16c 2,396.16 Mbps Utilization 20.2% 66.8% 41.7% Виртуальная конкатенация – это объединение виртуальных контейнеров в канал SDH NE Gigabit ethernet SDH NE VCG Member Gigabit ethernet VCG Member VCG Member VCG Member Virtual Concatenation VCG Member = Virtual Concatenation Group member VC-4 – 16c 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 Dynamic bandwidth control: LCAS – (Link Capacity Adjustment Scheme) AMT Group 2006 (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) VCG Member = Virtual Concatenation Group member Виртуальная конкатенация –улучшение утилизации SDH каналов 10 Base-T VC-12 – 5v VC 4 VC 4 92% Utilization 100 Base-T 100% Utilization VC 3 VC 3 VC 4 Gigabit E AMT Group 2006 VC 4 VC 4 VC 4 VC-3 – 2v или VC-12 – 46v Теперь необходимые VC-12, VC-3 и VC-4 можно объединять в требуемые комбинации ! ! ! Ethernet 10 Mbps 100 Mbps 1000 Mbps VC 4 Virtual Concatenation VC 12 - 5v VC 3 - 2v VC 4 - 7v 95% Utilization SDH Usable Payload bps 5 • 2.176 = 10.88 Mbps 2 • 48.384 = 96.768 Mbps 7 • 149.76 = 1,048.32 Mbps VC- 4 - 7v Utilization 92% 100% 95% NB: 10G Ethernet через транспортную сеть SDH делать сложно SDH NE SDH NE VCG Member 10 Gigabit ethernet XX XX VCG Member VCG Member 10 Gigabit ethernet VCG Member 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) AMT Group 2006 LCAS: Link Capacity Adjustment Scheme 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 x% (100-x)% LCAS 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. 6325 33 13 15 Port in Lab out I/f out 13 AMT Group 2006 Lab in Lab out I/f out Lab in Lab out I/f out 13 15 15 VCG4 33 VCG2 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) LSPs STM-n VCG 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 Real Time Business Data with burst Business Data Best Effort Параметры CIR = PIR, high priority Примеры приложений Voice over IP CIR < PIR, low priority Client/Server apps CIR = PIR, low priority Video streaming Internet CIR = 0, low priority Эти классы сервисов можно модифицировать. AMT Group 2006 Ваши вопросы, обсуждение Игорь Чечик, chech@amt.ru, (812)329-5719 AMT GROUP AMT Group 2006