🗊Особенности рынка Metro Ethernet 2009, технологии и планы Дёмин Иван, менеджер по проектам компании D-Link, подразделение ISP

Особенности рынка Metro Ethernet 2009, технологии и планы Дёмин Иван, менеджер по проектам компании D-Link, подразделение ISP

Agenda

Ожидаемый рост рынка Metro Ethernet

5 основных атрибутов 5 основных атрибутов Стандартизированные сервисы Масштабируемость Надёжность Управление услугами Качество обслуживания Чем более полно соблюдаются эти 5 атрибутов в оборудовании вендора, тем больший рост рынка Carrier Ethernet можно ожидать.

Атрибут #1: Стандартизированные сервисы

Первое в отрасли формальное определение стандартов CES over Ethernet Первое в отрасли формальное определение стандартов CES over Ethernet CESoETH позволяет «туннелировать» трафик TDM через несущую сеть Ethernet Сеть коммутации пакетов эмулирует сеть коммутации каналов, путём пересоздания канала TDM Прозрачность для оборудования источника и приёмника TDM Работает по стандартному сервису Ethernet Line (E-Line) CEN рассматривается как «виртуальный линк» между двумя сетями TDM

Сетевая синхронизация Необходима для поддержки сервисов эмуляции канала 3 метода для передачи синхросигнала Без использования Metro Ethernet (текущий метод) Legacy TDM и SONET/SDH GPS Метод основанный на передачи синхропакетов IEEE 1588v2 Precision Time Protocol (PTP) Широко не применяется Метод на физическом уровне ITU-T G.8261 Synchronous Ethernet (Синхронный Ethernet) Необходим новый чип PHY/MAC Более высокая плата за точность синхросигнала. Высокая сложность системы в целом.

Масштабируемость доступа: Обычный Ethernet, Longer Reach Ethernet (Ethernet с увеличенным расстоянием передачи), POTS, TDM, SDH, ATM, DSL, PON Масштабируемость доступа: Обычный Ethernet, Longer Reach Ethernet (Ethernet с увеличенным расстоянием передачи), POTS, TDM, SDH, ATM, DSL, PON Сетевая масштабируемость: Q-in-Q, Flexible Q-in-Q, MPLS, VPLS, 802.1ah Масштабируемость сервисов: Сервисы для бизнеса, Резидентные сервисы, Сервисы Carrier Backhaul

Новая технология доступа: Longer Reach Ethernet

Новая технология доступа: Longer Reach Ethernet

MPLS L3 VPN 1a. Существующие протоколы маршрутизации устанавливают связность между сетями назначения (ядро IP/MPLS) Используется BGP ext. (RFC4364, последователь RFC2547) для одиночного процесса маршрутизации со многими клиентскими подсетями Используются определённые протоколы маршрутизации для применения Virtual Router Forwarding (VRF) при котором для каждой клиентской подсети применяется свой процесс маршрутизации 1b. Label distribution protocol – протокол распространения меток (LDP) устанавливает соответствия label-to-destination по подсетям 2. Входящий граничный с клиентом маршрутизатор - Ingress label edge router (LER, PE) получает пакет, производит с ним необходимые операции в том числе и на L3 и добавляет к нему метку 3. Маршрутизатор производящий коммутацию по меткам - Label switching router (LSR, P) коммутирует пакет используя механизм обмена метками 4. Исходящий маршрутизатор LER удаляет метку и отправляет пакет по адресу назначения

MPLS L2 VPN: Virtual Private LAN Services (VPLS) и Wire Services (VPWS) VPWS является протоколом для создания канала точка-точка (PTP). VPLS подходит для многоточечных связей. Carrier Ethernet физически подключается к ядру MPLS посредством кольцевой топологии или подключений точка-точка (PTP). Carrier Ethernet логически подключается к ядру MPLS посредством Q-tag, Q-in-Q или обычных p2p MPLS туннелей. Преодолевается ограничение 12-битного поля S-VID. Ядро MPLS является транспортом для «чистого» Ethernet over MPLS без подключения к процессу какого-либо протокола маршрутизации на стороне клиента.

802.1ah L2 VPN: Provider Backbone Bridging (PBB) Используется технология MAC-in-MAC на магистрали сети вместо IP/MPLS. Продвигалась Nortel и BT. 802.1ah определяет операции с данными в «плоской» сети MAC-in-MAC. 802.1ay (PBB-TE) определяет процедуры динамического контроля за туннелями MAC-in-MAC. Решает проблему нехватки таблиц FDB в больших сетях. Помогает преодолеть ограничение 12-битного поля S-VID. Находится в фазе стандартизации и лабораторного тестирования. Нет массовых внедрений в реальных сетях. Необходима поддержка со стороны ASIC.

Масштабируемость сервисов

Мультитранспортная поддержка каналов мобильной связи

Масштабирование бизнеса и мобильный трафик

Использующие несущую сеть Ethernet различные варианты поддержки каналов мобильной связи

Надёжность компонентов устройства Надёжность компонентов устройства Источник питания Блок вентиляторов Надёжность системы устройства Возможность быстрого восстановления прошивки 802.3ah Dying Gasp Сетевая надёжность ITU-T G.8032 Ethernet Ring Protection Switch

ITU-T G.8032: Ethernet Ring Protection Switch Первый стандарт в индустрии Ethernet ring protection switch Наилучшее время сходимости APS 50 мс для сети из 16-ти узлов в кольце с зоной охвата < 1,200 км

OA&M на канальном уровне: IEEE 802.3ah OAM OA&M на канальном уровне: IEEE 802.3ah OAM OA&M для виртуальных каналов между абонентами: IEEE 802.1ag Connection Fault Management (CFM) OA&M на уровне сервисов: ITU-T Y.1731

Мониторинг несущей сети Ethernet при помощи OAM Разработан для предоставления управления обнаружения отказов каналов сети и в качестве инструмента мониторинга производительности каналов и виртуальных каналов между абонентами EVC

Мониторинг физических линков Ethernet IEEE 802.3ah Link OAM Предоставляет функции OAM для сетевых сегментов (клиентские подключения и выделенные каналы) Предназначен для мониторинга выделенных каналов, а не виртуальных каналов между абонентами EVC Обеспечивает Link Fault Detection (обнаружение отказа канала), Monitoring (мониторинг) и Loopback (механизм обратной петли) Идентификация отказов канала и пропадания сигнала до партнёра в канале Обнаружение и оповещение о снижении производительности канала или отказа во время функционирования (сравнивая с предустановленными порогами) Инициирование обратной петли для тестирования во время инсталляции или обнаружения неисправностей Dying Gasp: Нужны изменения в аппаратной части

Мониторинг виртуальных каналов сервисов Ethernet

802.1ag Continuity Check (постоянная проверка канала)

802.1ag Link Trace (трассировка канала)

QoS: Service Level Agreement Assurance (гарантированное соглашение об уровне сервиса) ITU-T Y.1731 – “Функция и механизмы OAM для сетей Ethernet” Предоставляет всю функциональность 802.1ag с дополнительными возможностями мониторинга производительности канала включающими: Frame Loss Measurement (Измерения процента потери кадров) Delay and Delay Variation Measurements (Измерения задержки и вариации задержки) Automatic Protection Switching (Автоматическое переключения на резервный канал) Нет в текущем поколении ASIC. Требуется поддержка со стороны новых ASIC.

Hierarchical Traffic Management (Иерархическое управление трафиком) Hierarchical Traffic Management (Иерархическое управление трафиком) Ethernet Virtual Connection (EVC) Bandwidth Profile (Профиль полосы пропускания на виртуальный канал) Service Level Agreement (SLA) assurance (Соглашение об уровне сервиса) ITU-T Y.1731 Измерения Задержки/Джиттера/Потерь на данном типе сервиса

Модель управления трафиком Всё больше и больше растёт потребность в иерархическом QoS (HQoS). Требуется поддержка со стороны новых ASIC.

Профили контроля полосы пропускания EVC Профили полосы пропускания на каждый EVC CIR – Committed Information Rate (Гарантированная полоса пропускания) Доставка пакетов в соответствии с соглашением SLA EIR – Excess Information Rate (Дополнительная полоса пропускания) Возможна доп. полоса пропускания для передачи кадров, не оговоренная в SLA, если наличествует свободная полоса пропускания CBS, EBS - размер окна (мс) для разрешённых полос пропускания CIR / EIR

Agenda

Roadmap по технологиям Metro Ethernet Стандартизированные сервисы Сейчас: MEF 9 & MEF 14 для EPL 2009: MEF 9 & MEF 14 для EVPL и E-LAN 2009-2010: Circuit Emulation Services 2010: MEF 9 & MEF 14 для E-Tree Масштабируемость сети Сейчас: 802.1ad (Q-in-Q), Flexible Q-in-Q, MPLS, VRF 2009: VPLS 2010: 802.1ah (PBB) Управление Сейчас: SNMP, CLI, 802.3ah OAM, 802.1ag CFM 2009: ITU-T Y.1731 Phase 1, Dying Gasp, L2PT 2010: ITU-T Y.1731 Phase 2, E-LMI Качество обслуживания Сейчас: Контроль полосы пропускания по потокам 2009: TrTCM, Hierarchical QoS 2010: 802.1bb (PFC)

Преимущества и недостатки стандартной модели C-VLAN C-VLAN (преимущества): Возможность использование любого типа авторизации, включая PPPoE Полная изоляция клиентов друг от друга на уровне доступа и распределения и возможность его подконтрольного использования через ядро сети Полное соответствие требованиям СОРМ Простой мониторинг и подсчёт трафика C-VLAN (недостатки): Большая нагрузка на ядро при увеличении числа клиентов и внедрении новых сервисов Отсутствие масштабируемости (ограничение в 4К VLAN-ов) Есть необходимость клиентам SOHO/SMB перепланировать карту VLAN-ов

Преимущества и недостатки расширенной модели C-VLAN с применением технологии Q-in-Q C-VLAN Enhanced (преимущества): Возможность использование любого типа авторизации, включая PPPoE Полная изоляция клиентов друг от друга на уровне доступа и распределения и возможность его подконтрольного использования через ядро сети Полное соответствие требованиям СОРМ Хорошая масштабируемость (кол-во клиентских VLAN-ов может достигать 16М) Нет необходимости клиентам SOHO/SMB перепланировать карту VLAN-ов Простой мониторинг и подсчёт трафика C-VLAN Enhanced (недостатки): Большая нагрузка на ядро при увеличении числа клиентов и внедрении новых сервисов

Функционал коммутаторов необходимый или полезный для модели C-VLAN с применением технологии Q-in-Q Q-in-Q (Port-Based/Selective/Flexible) Как минимум желательно Selective на уровне агрегирования VLAN Trunking (проброс 4К VLAN-ов по магистрали без ручного добавления портов в эти VLAN-ы) на уровне доступа Возможность совместной работы Q-in-Q и RSTP/MSTP на UNI портах для создания отказоустойчивой топологии на уровне доступа Наличие функции BPDU и GVRP Tunneling на уровне агрегирование при подключения клиентов SOHO/SMB Поддержка 4К VLAN-ов на уровне агрегирования и как можно более ёмкой таблицы VLAN Translation Поддержка приоритезации на базе VLAN Translation Table

Преимущества и недостатки стандартной модели S-VLAN S-VLAN (преимущества): Возможность обмена клиентами локальным трафиком в пределах района или группы домов Возможность распределения нагрузки по маршрутизации внутрисетевого трафика между узлами агрегирования и снижение нагрузки на ядро Хорошая масштабируемость S-VLAN (недостатки): Отсутствие возможности использовать протокол авторизации PPPoE Частичное соответствие требованиям СОРМ Большие широковещательные домены и частичная бесконтрольность локального трафика Непростой мониторинг и подсчёт внутрисетевого трафика

Преимущества и недостатки расширенной модели S-VLAN с применением схемы VLAN-Per-Building S-VLAN Enhanced (преимущества): Возможность обмена клиентами локальным трафиком в пределах дома или подъезда Возможность распределения нагрузки по маршрутизации внутрисетевого трафика между узлами агрегирования и снижение нагрузки на ядро Сравнительно небольшие широковещательные домены Хорошая масштабируемость Простое наложение любых услуг по схеме S-VLAN (Service VLAN) S-VLAN Enhanced (недостатки): Отсутствие возможности использовать протокол авторизации PPPoE Частичное соответствие требованиям СОРМ Непростой мониторинг и подсчёт внутрисетевого трафика

Функционал коммутаторов уровня ядра, агрегирования и доступа, наиболее востребованный операторами связи Уровень ядра: BGPv4 MPLS (IP/MPLS, EoMPLS) MPLS FRR (Fast ReRoute) BGP Full View VRF OSPFv2 Selective Q-in-Q с L2 tunneling Кол-во IP-интерфейсов > 1K E-RPS (Ethernet Ring Protection Switch) или аналоги (RERP) Неблокирующие порты 10G NetFlow или аналог (IPFix) Link Aggregation 802.3ad LACP

Функционал коммутаторов уровня ядра, агрегирования и доступа, наиболее востребованный операторами связи Уровень агрегирования: Кол-во VLAN-ов 4К ACL Packet Content Filtering (ACL 80) OSPFv2 Selective Q-in-Q с L2 tunneling Кол-во IP-интерфейсов >= 256 IP unnumbered E-RPS (Ethernet Ring Protection Switch) или аналоги Неблокирующие порты 10G MSTP LoopBack Detection VLAN-Based Расширенное логирование CPP или аналоги (SafeGuard Engine, CPU Interface Filtering) ARP Proxy Аппаратное стекирование по стандартным портам Изменение MTU на IP-интерфейсах PIM-SM/DM IP Mroute IGMP v1/v2/v3 и IGMP Snooping Per Flow Bandwidth Control sFlow или аналоги Link Aggregation 802.3ad LACP Ethernet OAM Авторизация административного доступа по Radius или TACACS SNMP v1/v2c/v3 LLDP или аналоги

Функционал коммутаторов уровня ядра, агрегирования и доступа, наиболее востребованный операторами связи Уровень доступа: Кол-во VLAN-ов не менее 256 ACL Packet Content Filtering (ACL 80) Port-Based или Selective Q-in-Q с L2 tunneling Безвентиляторный дизайн E-RPS (Ethernet Ring Protection Switch) или аналоги MSTP RootGuard и BPDU Guard или аналоги (Restricted Role и Restricted TCN) LoopBack Detection Расширенное логирование CPP или аналоги (SafeGuard Engine, CPU Interface Filtering) DHCP Snooping + IP Source Guard + dynamic ARP inspection IGMP Snooping v1/v2/v2 MVR или аналоги (ISM VLAN) Расширенные фильтры Multicast Cable diagnostic 802.1v Protocol-Based VLAN DHCP Relay Option 82 Option 82 insertion PPPoE Curcuit ID (Option 82 insertion для PADI пакетов) VLAN Trunking Bandwidth Control и Per Flow Bandwidth Control 802.1x Port-Based с расширениями IGMP Authentication Ethernet OAM Авторизация административного доступа по Radius или TACACS SNMP v1/v2c/v3 LLDP или аналоги

Спасибо!