В конце сентября в Женеве в рамках Carrier Ethernet World Congress встретились около 800 экспертов со всего света, чтобы обсудить текущие тенденции в области операторского Ethernet. Кульминационным моментом прошедшей по окончании конгресса выставки стало самое масштабное публичное тестирование решений для Carrier Ethernet (см. Рисунок 1). Организованное Европейс-ким центром тестирования современных сетевых технологий (European Advanced Networking Test Center, EANTC Берлин), это мероприятие стало впечатляющей демонстрацией взаимодействия 65 продуктов от 24 различных производителей. Оно доказало готовность устройств к выходу на рынок и охватило все три доступные на данный момент транспортные технологии Ethernet: коммутацию информационных потоков по меткам (MultiProtocol Label Switching, MPLS), транспортный вариант той же технологии (Transport MPLS, T-MPLS) и организацию моста между магистралями провайдеров с регулированием трафика (Provider Backbone Switching Traffic Engineering, PBB-TE).

Рисунок 1. Карстен Россенхевель, руководитель EANTC, комментирует первое публичное тестирование взаимодействия провайдерских сетей Ethernet.

Функциональность Operations, Administration, Management (OAM) является важной предпосылкой для применения Ethernet в провайдерских сетях. В качестве стандарта OAM сегодня служит IEEE 802.1ag. Посредством инфраструктур с поддержкой OAM заказчикам предоставляются эмуляция каналов (Pseudowire), виртуальные частные линии Ethernet (Ethernet Virtual Private Line, EVPL), частные линии Ethernet (Ethernet Private Line, EPL), а также E-Line и E-LAN - все они реализуются через волоконно-оптические линии, DSL или пучки медного кабеля.

ГИБКИЕ РЕШЕНИЯ ДОСТУПА

Доступ в сеть удобнее всего обеспечивать при помощи решений, которые можно реализовать на базе существующей инфраструктуры. Ethernet как технология доступа может использовать различные способы и средства передачи: PDH/SDH, SHDSL или волоконную оптику. Таким образом, провайдеры располагают гибкими возможностями для расширения дальности действия предоставляемых ими услуг.

Эмуляция каналов (Pseudowire, PW) служит прозрачной основой для различных коммуникационных служб и по своей сути является эмуляцией таких классических служб, как TDM, SDH, Frame Relay или ATM в пакетной сети - наподобие IP/MPLS. Одной из первых доступных спецификаций была TDM поверх IP (TDMoIP). Сегодня провайдер может выбирать из следующих стандартов PW: IETF RFC 3985 (архитектура PWE3), 4447 (настройка PW с использованием LDP), 4448 (Ethernet PW) и 4553 (SAToP TDM PW), а также ITU-T с Y.1411 по Y.1415, Y.1452, Y.1453 (ATM, TDM, голосовые службы и Ethernet PW) и X.84 (Frame Relay PW).

Технология эмуляции каналов TDMoIP разработана и запатентована группой RAD. Она предназначается для передачи соединений E1/T1 или E3/T3 через пакетные сети и уже стандартизирована организациями IETF, ITU-T и Metro Ethernet Forum (MEF). Транспорт осуществляется прозрачно для всех протоколов, включая технологии сигнализации. Благодаря TDMoIP предприятия могут провести постепенную миграцию на пакетные сети, а также передавать голосовые, видео- и другие традиционные данные по IP. Кроме того, широкое распространение получила реализация выделенных линий с помощью TDMoIP. Разработанная RAD высокопроизводительная микросхема ASIC поддерживает все стандарты ITU-T, IETF, MEF и IP/MPLS Forum.

При эмуляции каналов в пакетной сети особую сложность вызывает синхронизация. Эта проблема решается при помощи сложного адаптивного механизма для восстановления тактовой синхронизации (Clock Recovery). Его точность составляет 16 частей на миллиард, что соответствует спецификациям трафика и синхронизации G.823 для вариации (jitter) и отклонения (wander), равно как и рекомендациям рабочей группы ITU-T G.8261.

Надежное предоставление услуг и управление уровнем сервиса (Service Level Management, SLM) требуют обязательного четкого разделения между сетями провайдеров и клиентов. Специальные устройства окончания сети (Network Termination Unit, NTU) для поддержки служб Ethernet называются «устройствами демаркации Ethernet» (Ethernet Demarcation Device, EDD). Чтобы гарантировать бесперебойное предоставление сервиса, операторы предпочитают самостоятельно обслуживать EDD в качестве транзитных узлов к клиентским конечным устройствам, предоставляя их клиентам в аренду. Преимущества для обеих сторон очевидны:

  • EDD облегчают предоставление услуг глобальных сетей на базе Ethernet. Дифференциация клиентов и служб достигается благодаря гибкими SLA, которые реализуются провайдерами с помощью EDD;
  • EDD обеспечивают сквозной контроль и организацию маршрутов OAM. Это позволяет избежать взаимных претензий в случае соединения нескольких провайдерских сетей;
  • EDD поддерживают предоставление единообразных услуг Ethernet посредством различных технологий доступа, обеспечивая четкое разделение между технологией доступа и службой.

Терминирующие устройства можно распределить на несколько групп: от «очень простых» до «высокоразвитых». Когда провайдер предлагает классический вариант Ethernet по мере возможности (best effort, т.е. без SLA), для сопряжения волоконно-оптической сети с клиентской сетью на последней миле может быть достаточно простого медиаконвертера. Однако если провайдер намерен осуществлять детальный контроль над предлагаемой услугой, ему потребуются интеллектуальные NTU. Наконец, мультисервисные NTU приходится внедрять там, где клиенты хотят получать классические услуги TDM по Ethernet. Подводя итог, можно выделить следующие важные качества NTU:

  • медиаконвертеры предлагают единственный пользовательский порт, сопряжение различных сред, иногда функции управления, а также базовые функции диагностики ошибок;
  • Ethernet NTU реализуют OAM из конца в конец, избыточное восходящее соединение, классификацию трафика и задание приоритетов, обширную статистику и сообщения при выходе за пороговые значения, распределение пропускной способности между службами, маркированные (Tagging) и вложенные (Stacking) VLAN, глубокую диагностику;
  • мультисервисные NTU под-держивают службы TDM, аналогичные постоянным соединениям; диагностика включает кольцевую проверку линии (Loopback) E1/T1; статистика охватывает вариацию задержки, потерю пакетов, ошибки в последовательности передачи и т.д.

Со стороны сети NTU предоставляют физическое окончание предлагаемых провайдером услуг. Как правило, NTU завершают волоконно-оптические тракты, поскольку они позволяют преодолевать большие расстояния и обеспечивают высокую пропускную способность. При помощи клиентского интерфейса NTU для Ethernet провайдер сможет не только предложить гибкую и детализированную пропуск-ную способность, а также классы сервиса (Classes of Service, CoS) и VLAN, но и гарантировать их по-средством SLA.

Определенные приложения, к примеру, VoIP или эмуляция линий, требуют задания приоритетов, чтобы поток реального времени не прерывался, даже когда отправители с низким приоритетом генерируют слишком большой трафик. Задание приоритета и распределение пропускной способности осуществляется, как правило, для каждой отдельной службы и всего подключения. Для разделения отдельных служб VLAN одного клиента объединяются в общий стек VLAN (VLAN Stack) - в таком случае число VLAN в операторской сети не возрастает чрезмерно.

Туннели VLAN и оценка туннельных P-битов (CoS) препятствуют возникновению коллизий между внутренним трафиком провайдера и данными пользователей.

OAM ГАРАНТИРУЕТ НАДЕЖНОСТЬ СЛУЖБ

Целенаправленное управление службами Ethernet требует наличия целого ряда функций OAM, в числе которых - распознавание и изоляция ошибок, мониторинг трактов, удаленная диагностика и кольцевая проверка, контроль наличия соединения, ограничение ошибок, мониторинг производительности, управление по внешнему каналу и по сети, удаленная загрузка программного обеспечения и дистанционная настройка. Эти функции, будучи частью классических провайдерских технологий TDM и ATM, теперь вводятся и в технологию Ethernet.

К примеру, инструмент кольцевой проверки (Loopback) - важная функция для сетей как TDM, так и Ethernet. С помощью последнего провайдер может точно измерить характеристики трактов передачи до клиента, особенно если он намерен предоставить новые услуги или ограничить возникновение ошибок. Кольцевая проверка является неизменной составляющей устройств окончания сети TDM: они предоставляют сведения о состоянии линии, когда центральный узел их активирует. В сетях Ethernet этот метод используется в адаптированном виде для быстрой диагностики. Базис для функций Ethernet OAM формируется стандартами IEEE 802.1ag и ITU-T Y.1713, которые продолжают развиваться.

МУЛЬТИСЕРВИСНЫЕ NTU ДЛЯ ETHERNET

Услуги Ethernet и TDM конкурируют между собой по стоимости, поэтому имеет смысл интегрировать оба решения в одно мультисервисное устройство NTU, что приведет к снижению затрат на предоставление услуг. Кроме того, интегрированные устройства занимают не так много пространства, облегчают управление и сокращают количество возможных мест возникновения ошибок у клиентов. И, наконец, стоимость одного такого компактного устройства ниже, чем двух отдельных NTU.

Потребности клиентов многообразны: от поддержки лишь нескольких каналов E1/T1 до десятков каналов E1/T1 и/или E3/T3. В точках присутствия провайдеров в роли двойников выступают агрегирующие устройства, поддерживающие обе технологии. Эти устройства преобразуют поток данных TDMoIP в подходящий формат E1/T1, E3/T3, а также фрагментированный E3/T3, OC-3 или STM-1, а затем перенаправляют его в существующие инфраструктуры TDM. Достигнутая экономия выражается либо в снижени тарифов, либо в предоставлении большей производительности по той же цене.

Герхард Кафка - независимый журналист, пишущий на темы связи и телекоммуникаций.

© AWi Verlag