Оздоровление телекоммуникационной отрасли началось с сегмента оборудования для малых и средних предприятий, а потом распространилось на сферу крупных игроков, ориентированных на нужды международных корпораций и операторов связи. В годы кризиса именно эти поставщики потерпели наибольшие убытки из-за переоценки рыночного потенциала, неоправданных инвестиций и легкости предоставления товарных кредитов телекоммуникационным провайдерам.

В 2002 году казалось, что «серьезное» высокопроизводительное оборудование для построения инфраструктуры IP-сетей останется невостребованным долгое время. Ориентируясь на кривые ожидаемого роста, Internet-провайдеры в США, Европе и Азии вкладывали огромные средства в расширение пропускной способности IP-магистралей, но разразившийся кризис перечеркнул их надежды быстро окупить инвестиции и начать новые проекты развития услуг. На грани банкротства оказались не только магистральные операторы и провайдеры, но и сами производители решений операторского класса. К счастью, наметившееся в последний год повышение спроса на высокопроизводительные коммутаторы и маршрутизаторы ядра сети свидетельствует о том, что трудности данного сегмента рынка остались позади.

Корни роста

Причиной возобновления активности на рынке магистрального IP-оборудования, в первую очередь, стало начало нового этапа конвергенции технологий и услуг. Если интеграцию голоса и данных в корпоративных сетях можно считать уже свершившимся фактом, то провайдерские сервисы VoIP на основе протокола SIP, а также услуги IP-телевещания означают приход конвергентных коммуникаций в сферу массового обслуживания. А домашний потребитель с его растущим интересом к мультимедийным развлечениям способен генерировать трафик, не уступающий по объему трафику небольшого предприятия, руководство которого тщательно следит за целевым использованием сетевых ресурсов.

Телевидение поверх IP и другие видеосервисы для частных пользователей стали основными стимулами к повсеместному строительству Metro-сетей, основанных на унифицированных технологиях IP/Ethernet. Чтобы подчеркнуть свою готовность к внедрению мультимедийных услуг для населения и бизнеса, операторы прибегают к термину «сети нового поколения», или NGN, точного определения которого до сих пор не существует. По большому счету, оператору NGN безразлично, какой трафик циркулирует в его сети и для каких клиентов он предназначен. Его инфраструктура призвана обеспечить и абонентам сотовых сетей, и подписчикам выделенных линий xDLS, и потребителям сервисов кабельного ТВ универсальный доступ к серверам приложений. Кроме того, оператор NGN должен гарантировать качество обслуживания в соответствии с соглашениями SLA. А коль скоро речь идет о формировании «сквозных» сервисов для корпоративных клиентов с территориально-распределенной структурой, он вынужден согласовывать параметры обслуживания с коллегами из других телекоммуникационных сетей.

Эффективное решение многих проблем поддержки QoS в публичных сетях обеспечила технология мультипротокольной коммутации пакетов по меткам (MPLS), которую внедрили большинство российских и зарубежных провайдеров магистральных услуг связи. Поддержку этой технологии уже можно причислить к стандартным требованиям к общедоступным IP-сетям, обслуживающим разные категории пользователей. Правда, пока не окончательно урегулирован вопрос прозрачной стыковки MPLS-сетей (см. «Сети», 2005, №12, статья «Пограничные стандарты»), но альянс MPLS and Frame Relay Alliance (MFA Forum) настроен столь решительно, что выработка недостающих спецификаций — уже не за горами. Появление спецификаций на внешние соединения между сетями IP/MPLS позволит придать дополнительное ускорение развитию корпоративных сервисов на базе мультипротокольной коммутации 2-го и 3-го уровней (MPLS-VPN и Virtual Private LAN Service, VPLS) и, как следствие, спросу на пропускную способность магистральных IP-каналов.

Еще одним позитивным фактором для бизнеса операторов IP-сетей и работающих с ними производителей оборудования стал продолжающийся «бум» мобильной связи. Отечественные сотовые компании вслед за их зарубежными коллегами приступают к массовому внедрению сервисов с добавленной стоимостью, основанных на высокоскоростной передаче данных, и роль протокола IP на транспортном уровне сетей неизмеримо возросла. Предполагаемый переход мобильной связи к технологиям 3G лишь усилит эту тенденцию, поэтому вклад сотовых операторов в генерацию магистрального IP-трафика в ближайшие годы должен стремительно расти.

Аналитики считают доходы

От качественного описания ситуации и причин изменений на рынке магистральной IP-маршрутизации перейдем к количественным оценкам. Все мировые аналитические агентства, изучающие этот сегмент, предрекают его игрокам светлое будущее. Однако аналитики пытаются разом охватить довольно крупный продуктовый срез, поэтому их прогнозы оказываются немного расплывчатыми.

Так, Infonetics Research уже несколько кварталов подряд фиксирует рост глобальных продаж маршрутизаторов и коммутаторов операторского класса. Во II квартале 2005 года объем продаж достиг 1,8 млрд долл., что на 10% больше показателей предыдущего квартала и аж на 24% превосходит цифры аналогичного периода прошлого года. Воодушевленные этим трендом, аналитики Infonetics Research утверждают, что ежегодный объем поставок оборудования данного класса к 2008 году составит 8,9 млрд долл.

Сейчас примерно 70% суммарной выручки поставщиков операторского оборудования обеспечивают пограничные и магистральные маршрутизаторы и лишь 30% — мультисервисные коммутаторы ядра сети и уровня доступа. Предположительно, в 2008 году доля маршрутизаторов увеличится до 77%, а доля коммутаторов, напротив, снизится до 23%. К сожалению, в своих отчетах Infonetics не дифференцирует маршрутизаторы для сервис-провайдеров на магистральные и граничные, и нам приходится довольствоваться совокупными оценками.

Однако эта фирма подчеркивает, что наибольшие ежегодные темпы роста (около 20% вплоть до 2008 года) на рынке операторских решений для передачи данных будут демонстрировать пограничные маршрутизаторы, служащие шлюзами к ядру IP-сети на базе технологии MPLS. По итогам I квартала 2005 года корпорация Cisco прочно удерживает лидерство в сегменте IP-маршрутизаторов с долей рынка 58%. По сравнению с аналогичным периодом прошлого года объем поставок ее продукции вырос на 9%. При этом аналитики Infonetics отмечают, что Cisco последовательно усиливает позиции в области пограничных маршрутизаторов, а в сегменте магистрального оборудования ее доля, наоборот, несколько уменьшилась.

Система CRS-1 От Cisco за свою производительность попала в «Книгу рекордов Гиннеса»

За лидером неотступно следует компания Juniper, контролирующая 27% рынка маршрутизаторов операторского класса. По сравнению с показателями годичной давности этот производитель продемонстрировал еще более впечатляющий рост продаж (на 57%), причем рост присутствия Juniper отмечен в обоих сегментах маршрутизирующих продуктов. По итогам I квартала 2005 года на третьем месте находилась NEC, но в следующем квартале китайская компания Huawei, более чем удвоив объем продаж граничных IP-маршрутизаторов, вошла в тройку лидеров, вытеснив японскую корпорацию с пьедестала почета.

Изучив результаты деятельности компаний в I квартале текущего года, агентство Synergy Research отметило более скромные темпы увеличения продаж операторских маршрутизаторов по региону EMEA (7,5%). В первую четверку поставщиков аналитики этой фирмы включили (в порядке убывания рыночной доли) Cisco, Juniper, Redback и Riverstone. Зато эксперты из Dell?Oro Group подсчитали, что во II квартале 2005 года общемировой объем поставок маршрутизаторов всех типов составил 2,5 млрд долл. По динамике прироста оборота (8%) этот квартал стал лучшим за последние четыре года, то есть с момента вхождения отрасли в глобальный кризис.

Самым примечательным в исследованиях Dell?Oro является вывод, в соответствии с которым сегмент машрутизаторов категории hi-end (стоимостью от 1 млн долл.) демонстрирует опережающие темпы развития (15% за квартал), превышающие даже динамику сегмента продуктов low-end-класса (14%). Всего же в 2004 календарном году, по сведениям Dell?Oro, потребителям поставлено магистральных маршрутизаторов (с поддержкой линейных интерфейсов 10 Гбит/с) на 1,22 млрд долл. Годовой прирост бизнеса мировых производителей в этом сегменте составил 66%.

Нужны ли магистральные роутеры?

На основе данных мировых аналитических агентств можно сделать вывод, что сегодня в отрасли нет четких критериев, какое оборудование стоит причислять к магистральным маршрутизаторам, а какое — к граничным устройствам. Разбор ситуации осложняет наличие в продуктовых линейках многих сетевых вендоров продуктов для построения ядра Metro-сетей, которые они стараются записать в категорию магистрального оборудования. Это обусловлено тем, что магистральная маршрутизация считается эталоном надежности и производительности, а потому иметь в своем портфеле соответствующий продукт весьма престижно. Путаницу в систематизации оборудования усугубляют и поставляемые на рынок маршрутизирующие коммутаторы, чья внутренняя архитектура основана на специализированных микросхемах ASIC с добавлением программной поддержки ряда протоколов IP-маршрутизации. И, конечно же, каждый производитель старается предложить критерии для классификации операторского оборудования передачи данных в выгодном для себя ракурсе.

К примеру, компания Alcatel полагает, что сегодня устарело бытовавшее прежде негласное деление устройств на высокоскоростные маршрутизаторы ядра сети (Provider Router) и граничные маршрутизаторы (Provider Edge Router) с меньшей производительностью, но возможностью предоставлять разные сервисы конечным пользователям. По мнению системного инженера отдела передачи данных московского представительства Alcatel Андрея Вишнякова, значительный спрос заказчиков на мультисервисные транспортные платформы (MultiService Provisioning Platform, MSPP) обуславливает «уход в тень» высокопроизводительных Provider Router.

Ключевой особенностью MSPP является их способность коммутировать как стандартные каналы SDH, так и различные длины волн оптических систем CWDM/DWDM, в том числе под управлением сигнализации GMPLS. Причина такого явления — меньшие операционные затраты на обработку трафика на уровнях 1-2 по сравнению с уровнем 3, на котором функционируют обычные маршрутизаторы. Как полагает представитель Alcatel, в инфраструктуре будущих сетей для устройств P-класса вообще не останется места, поскольку для соединения граничных PE-устройств дешевле будет использовать системы передачи с оптическим уплотнением DWDM.

Следуя выбранному курсу, французский производитель сосредоточился на выпуске граничных маршрутизаторов с множеством средств приоритизации трафика, многоадресной рассылки и защиты от сбоев, которые в ряде случаев могут обеспечить функции Provider Router. Основной представитель этого семейства, Acatel 7750 Service Router, оснащен полнодуплексной коммутирующей матрицей с пропускной способностью до 400 Гбит/с. Производительность каждого слота ввода/вывода (для размещения интерфейсных адаптеров) составляет от 10 до 40 Гбит/с. В свою очередь, каждый адаптер поддерживает до 16 тыс. входящих или исходящих очередей данных, что позволяет оператору формировать тысячи сетевых сервисов с разными требованиями QoS.

Ведущие игроки рынка маршрутизации, очевидно, не согласны с суждениями о скорой кончине устройств класса Provider Router. Иначе трудно объяснить инициированный ими во второй половине прошлого года очередной виток конкурентной борьбы в секторе самых дорогих и производительных решений. Корпорации Cisco, Juniper и Avici с разницей в несколько месяцев выпустили собственные отказоустойчивые параллельные системы для пропуска огромных объемов IP-трафика с поддержкой MPLS-коммутации. В отрасли началась эра терабитных сетей. Поскольку продукты Avici являются «диковинкой» для российских провайдеров, да и доля их на мировом рынке очень мала, мы сосредоточимся на противостоянии Cisco и Juniper, но не будем забывать и о других именитых игроках, предлагающих оборудование с терабитной пропускной способностью.

Терабитная гонка

Источники в Synergy Research сообщают, что самые масштабные инвестиции в техническую модернизацию магистральных платформ маршрутизации сделала Cisco Systems. Она вложила порядка 500 млн долл. в создание единой модульной операционной системы IOS XR Software и аппаратной платформы Carrier Routing System (CRS-1). Затраты сетевого гиганта окупились сторицей: ее маршрутизатор CRS-1 попал в «Книгу рекордов Гиннеса» как самое быстродействующее сетевое устройство, придуманное человечеством. В максимальной конфигурации (три телекоммуникационные стойки, 72 полки для линейных интерфейсных модулей и восемь встроенных фабрик коммутации) эта система «разгоняется» до 92 Тбит/с. Возможно, отечественным операторам пока трудно представить, каким телекоммуникационным приложениям может потребоваться такая производительность, но сотрудники Cisco рассказывают уже о сотне проданных систем CRS-1.

Ближайший конкурент Cisco CRS-1 — магистральный маршрутизатор Juniper TX Matrix

В конце 2004 года Juniper приготовила «симметричный» ответ Cisco. Она представила анонсированную еще в 2002 году систему TX Matrix — объединение четырех маршрутизаторов высшего уровня T640, которые, благодаря внутреннему концентратору, могут работать как одно устройство. Коммутационная производительность этого трехстоечного решения составляет «всего» 2,5 Тбит/с, но производительность обработки IP-пакетов поистине запредельная — до 3 млрд пакетов в секунду. По этому параметру мультишассийная платформа Juniper не уступает признанному рекордсмену CRS-1: у продукта Cisco Systems скорость обработки пакетов составляет 1,28 млрд/с на каждое шасси.

Однако еще раньше терабитную планку коммутации преодолел маршрутизирующий коммутатор BlackDiamond 10К, выпущенный компанией Extreme Networks. Он появился в продаже в начале 2004 года и был адресован крупным провайдерам IP-услуг, разворачивающим сети на основе каналов GE и 10GE. Пропускная способность его неблокирующей коммутационной матрицы составляет 1,28 Тбит/с, и к нему можно подключить до 48 десятигигабитных портов.

Хотя BlackDiamond 10К относится к категории коммутаторов, он имеет ряд специфических свойств, присущих классическим магистральным маршрутизаторам. Среди них — возможность перепрограммирования ASIC 4GNSS, позволяющая наращивать функциональность без замены аппаратных компонентов, модульная ОС ExtremeWare XOS с поддержкой необходимых протоколов маршрутизации и «горячего» реконфигурирования системы при выходе из строя отдельных модулей, а также резервирование основных аппаратных и программных модулей, в том числе матрицы коммутации и супервизорной панели.

Стоит отметить и появление в конце прошлого года самого «тяжелого» в нынешней линейке продуктов 3Com модульного коммутатора Switch 8800. С его помощью вендор рассчитывает не только вернуть расположение крупных заказчиков из сектора Enterprise, но и выйти на рынок «серьезных» операторских решений. Устройства Switch 8800 предназначены для построения магистрального уровня сетей, насчитывающих более 10 тыс. узлов. В максимально укомплектованном варианте (с двумя резервируемыми коммутационными фабриками) система Switch 8814 обеспечивает быстродействие коммутационной панели 1,44 Тбит/с, полосу пропускания до 720 Гбит/с (при неблокирующей коммутации) и скорость обработки IP-трафика до 428 млн пакетов в секунду.

По совокупности критериев

Рассуждая о представителях доблестного семейства магистральных маршрутизаторов, до сих пор мы ставили во главу угла производительность этих устройств. Но так ли уж важны терабитные скорости? Возможно, при выборе продуктов заказчиками существуют критерии поважнее максимальной производительности? Мы обратились за разъяснениями к специалистам, представляющим интересы указанных вендоров.

Нас ожидало их удивительное единодушие по этому поводу. Даже мнение эксперта компании Alcatel, развенчавшего постулат о значимости магистральных маршрутизаторов в архитектуре современных IP-сетей, не очень выбилось из общей колеи. Менеджер по развитию бизнеса российского представительства Cisco Systems Павел Теплов расположил по степени значимости ключевые характеристики магистрального оборудования следующим образом: надежность, производительность, масштабируемость, гибкость модернизации (поддержка сервисов) и минимизация совокупной стоимости владения (TCO). Высокие требования предъявляются в Cisco и к скоростным характеристикам линейных соединений. Так, в системах CRS-1 реализована поддержка интерфейсов Packet-over-SONET (POS) с производительностью до 40 Гбит/с — за счет использования специализированных процессоров (SPP), которые размещаются на линейных картах.

Александр Тархов, менеджер по продуктам Juniper российского партнера этой компании Poplar Systems, добавил к перечню Cisco обязательную поддержку технологии канального уровня 10GE (или POS на скорости не менее 10 Гбит/с), наличие маршрутной таблицы с 1 млн записей и недопустимость кэширования предыстории обработки пакетов (чтобы время их обработки всегда было предсказуемой величиной). В качестве обязательного компонента магистральных машрутизаторов названа и внутренняя коммутационная фабрика (или аналогичный модуль, связывающий между собой линейные адаптеры по принципу «каждый с каждым»). Она обеспечивает в магистральных устройствах реализацию принципа неблокирующой коммутации и гарантию для всех портов производительности сетевых сервисов на скорости физической линии. Кроме того, указал менеджер по продуктам Juniper, для любой пары интерфейсных карт необходимо предусмотреть минимум два пути продвижения пакетов — для трафика с высоким и низким приоритетом (они реализованы в маршрутизаторах Juniper серий M и T).

К важнейшим характеристикам магистрального оборудования провайдерского класса менеджер по предпродажной подготовке Extreme Networks в странах Центральной Европы Ханно Вьювегер относит надежность и безопасность, так как малейшие сбои в работе таких устройств могут стать причиной прямых убытков операторов связи. Соответствие продуктов коэффициенту готовности «пять девяток» является некоторым гарантом обеспечения непрерывности бизнес-процессов. Кроме того, Вьювегер рекомендует обращать особое внимание на масштабируемость систем, которая играет ключевую роль при развертывании интеллектуальных сервисов.

Впрочем, саму интеллектуальность магистрального оборудования представители разных компаний понимают по-своему. Александр Тархов из Poplar убежден, что маршрутизаторы ядра сети должны в последнюю очередь «заботиться» о сервисах, предоставляя как можно больше средств элементарной обработки пакетов. К ним относятся пакетные фильтры, классификаторы, маркеры, шейперы — словом, все механизмы, отвечающие за обеспечение заданного качества обслуживания для разных типов приложений. Использование любой комбинации этих опций, по его словам, не должно быть увязано с какими-либо компромиссами, связанными со скоростью обработки пакетов.

В Cisco настаивают на передаче магистральным маршрутизаторам ряда дополнительных функций, преимущественно обеспечивающих безопасность и отказоустойчивость сети. В частности, речь идет о ведении списков доступа (ACL) на линейной скорости. Высочайшая отказоустойчивость решения Cisco достигается сложной комбинацией программных и аппаратных средств, суть работы которых сводится к дублированию основных операционных функций и виртуализации вычислительных ресурсов системы. В «тяжелых» маршрутизирующих продуктах вендора заложена возможность разделения единой физической платформы на несколько логических маршрутизаторов (с выделенными процессорными ресурсами) за счет распределенной ОС. Но считать это свойство уникальной особенностью решений Cisco было бы не совсем верно, ведь конкуренты компании по магистральному сегменту давно перешли на модульные ОС, сохраняющие работоспособность оборудования при замене его отдельных компонентов.

Самый обширный набор сервисов, как и ожидалось, реализован в маршрутизаторах Alcatel. Однако их нельзя с полным основанием причислить к магистральным устройствам, хотя они могут хранить в своей памяти до 1 млн маршрутов и оснащены портами OC-192c/STM-64. Сервисные маршрутизаторы Alcatel 7750 основаны на массивах перепрограммируемых сетевых процессоров, ответственных за обработку данных, организацию сервисов виртуальных частных сетей (VPLS и MPLS-VPN), маршрутизацию и фильтрацию трафика на 2-4 уровнях, поддержку иерархической модели QoS.

А по мнению Ханно Вьювегера из компании Extreme, магистральное оборудование должно уметь работать в режиме одновременной многоадресной рассылки потоков данных (до 20 тыс. потоков). Это позволит задействовать такие устройства в сетях, обеспечивающих предоставление услуг IP/TV. Поддержка технологи многоадресной трансляции (Multicast) посредством репликации трафика в коммутирующей матрице также является характерной чертой магистральных маршрутизаторов Cisco.

Поскольку мы решили сосредоточиться только на маршрутизирующем оборудовании для магистральных сетей, было бы логично перечислить реализованные в нем протоколы маршрутизации. По мнению Павла Теплова, на магистральном уровне достаточным условием является поддержка всего двух протоколов (OSPF и IS-IS), тогда как для пограничных устройств их список значительно расширяется за счет протоколов статической маршрутизации, RIP, OSPF, EIGRP, BGP и MP-BGP. Как уже говорилось, технология мультипротокольной коммутации по меткам превратилась в стандартное требование к маршрутизаторам ядра сети, а следовательно, все они оснащаются функциями MPLS-сигнализации для построения виртуальных путей передачи потоков данных, резервирования полосы пропускания и автоматического обхода «сбойных» участков.

Для придания сетевым решениям функциональности MPLS в них априори должны присутствовать стандартные протоколы IP-маршрутизации. «В основе разработки стандартных механизмов MPLS заложен принцип «переиспользования» того, что накоплено за долгие годы в мире маршрутизации, — отметил Павел Теплов. — Примером может служить широкое применение в MPLS-устройствах протокола резервирования ресурсов RSVP для прокладки виртуальных туннелей LSP — несмотря на попытки отдельных производителей внедрить для этих целей специальный протокол CR-LDP, стандартизованный ITU-T».

Разумеется, если устанавливать маршрутизатор на границе MPLS-сети (т.е. использовать в качестве устройства Label Edge Router), то количество необходимых для его работы протоколов 3-го уровня существенно возрастает. Поэтому большинство вендоров предпочитают обеспечивать поддержку в своих магистральных продуктах расширенного перечня протоколов маршрутизации и сигнализации, хотя реально востребованными оказываются лишь несколько алгоритмов — OSPF v.2/3, IS-IS, Multiprotocol BGP и механизм управления полосой пропускания RSVP Traffic Engineering.

Слагаемые надежности

Обеспечение непрерывности процессов коммутации (Non-Stop Forwarding) и маршрутизации (Non-Stop Routing) занимает отдельное место в ценностной шкале характеристик магистрального оборудования. Решение задачи складывается из двух ключевых условий — дублирования критически важных компонентов и восстановления работоспособности устройств при технических сбоях, перезагрузке, модернизации, масштабировании и т.д. Сам по себе принцип аппаратного резервирования процессорных модулей, коммутационных матриц, блоков электропитания и охлаждения ничуть не отличает решения операторского класса от продуктов для корпоративной передачи данных, к которым в последнее время тоже предъявляются довольно жесткие требования относительно надежности обслуживания. Основная разница между этими категориями продуктов заключается в том, что корпоративные устройства допускают короткие простои на время регламентных работ и обновления ПО, а все манипуляции с системами операторского класса нужно производить в режиме «горячей замены», без прерывания сервисов.

Extreme одна из первых преодолела терабитную планку производительности, предложив магистральный коммутатор Black Diamond 10K

При выходе из строя отдельных резервированных элементов магистральной системы рабочая нагрузка автоматически перераспределяется между действующими аналогами, а в случае повреждения каналов связи сетевые узлы сразу же идентифицируют аварийные участки и переключаются на заранее определенные обходные маршруты. Каких-либо стандартных рекомендаций для повышения отказоустойчивости маршрутизаторов и коммутаторов операторского класса не существует, и в заказчикам приходится полагаться на креативность вендоров, которые обладают абсолютной свободой при разработке и внедрении патентованных технологий. Небольшое число отраслевых стандартов, служащих для построения самовосстанавливающихся IP-сетей, включены в функциональный набор магистральных маршрутизаторов «по умолчанию». Но поскольку «фирменные» протоколы взаимодействия работают только между узлами, базирующимися на продуктах одного производителя, моновендорные магистральные сети, как правило, отличаются наилучшими параметрами надежности и отказоустойчивости.

Например, компания Extreme некоторое время назад завершила разработку патентованного протокола защиты кольцевых топологий Ethernet (Ethernet Automatic Protection Switching, EAPS), который гарантирует время сходимости трафика менее 50 мс при повреждениях сети на физическом уровне. По критерию самовосстанавливаемости городские сети Ethernet на базе магистральных коммутаторов BlackDiamond теперь не уступают оптическим кольцевым топологиям SDH/SONET, значительно сберегая инвестиции операторов в строительство инфраструктуры и развертывание высокоуровневых сервисов. Однако если в кольцо с поддержкой EAPS включить хотя бы один коммутатор другого производителя, время сходимости «растянется» до 200-500 мс, что будет критично для сервисов типа VoIP.

Примерно такие же требования к времени восстановления связности сети существуют и в технологии MPLS. С помощью протокола Graceful Restart соседним машрутизаторам доставляются сообщения о временной недоступности узла, а механизмы RSVP TE и MPLS FastReroute (унаследованный от технологии ATM) переключают потоки данных на резервные маршруты за 50 мс. Конечно, время сходимости основных протоколов маршрутизации (OSPF, ISIS, BGP) — несколько больше, чем у коммутаторов, но все ведущие производители активно совершенствуют соответствующие алгоритмы. Так, в апреле 2005 года в лаборатории British Telecom тестировалась функциональность Non-Stop Routing на сервисных маршрутизаторах Alcatel 7750. По словам представителя компании Андрея Вишнякова, перевод управления процессами на резервный блок потребовал не более 5 мс, а построение таблицы из миллиона BGP-маршрутов заняло 95 с. При этом резервный модуль управления содержал копию базы данных состояний разных сигнальных протоколов (IGP, EGP, MPLS, LDP) основного модуля. Другие вендоры, рассматриваемые в нашем обзоре, к сожалению, не предоставили такой информации о своих продуктах.

Сильной стороной маршрутизаторов Juniper традиционно считалось логическое разделение уровней коммутации и предоставления сервисов, позволяющее оператору внедрять новые услуги без остановки процесса передачи пакетов. Переведя свои устройства на новую операционную систему IOS-XR, компания Cisco не только «сравняла счет» с конкурентом, но и еще дальше продвинулась по пути виртуализации. Распределенность IOS-XR обеспечивает выполнение разных операций одновременно на нескольких процессорах, поэтому переход от использования одной конфигурации CRS-1 к другой (с большим количеством стоек и процессорных карт) осуществляется без перерывов в предоставлении сервисов.

Модульная архитектура операционной системы с микроядром у обоих производителей позволяет модернизировать ее части, отвечающие за исполнение конкретных процессов, без остановки и рестарта всей системы. У Cisco соответствующая «фирменная» технология получила название In-service Software Upgrade (ISSU). Возможность установки обновлений программного обеспечения без перезагрузки маршрутизатора будет добавлена в следующую версию системного ПО Alcatel, выпуск которой намечен на начало 2006 года. И даже маршрутизирующие коммутаторы Extreme «стараются» не отставать от общей тенденции на рынке магистральных устройств. Благодаря использованию в них уникальной технологии перепрограммируемых ASIC поддержка новых протоколов и сервисов не повлечет за собой необходимость приобретения дополнительных модулей. Для этого, по словам Ханно Вьювегера, достаточно лишь обновить микрокод ASIC.

Инвестиции и риски

Внедрение магистрального оборудования маршрутизации в операторских сетях было, есть и будет весьма дорогостоящим делом. А пришедшие в себя после кризиса операторы и провайдеры IP-услуг теперь очень трепетно подходят к вопросу масштабного инвестирования в развитие инфраструктуры. Поэтому в текущие задачи поставщиков магистральных маршрутизаторов входят не только совершенствование их функциональных качеств, но и разработка комплексных предложений, направленных на минимизацию капитальных затрат (CAPEX) заказчиков.

В этой связи вряд ли стоит ожидать от вендоров каких-то откровений. Все они заявляют об озабоченности проблемами снижения CAPEX и совокупной стоимости владения сетевым оборудованием (TCO), о следовании общепринятым индустриальным стандартам и неуклонном повышении масштабируемости своих решений. Таковы правила игры, но заказчики знают, что за сегодняшними обещаниями производителей кроются, как минимум, преемственность технологий и обратная совместимость новых продуктов с их предыдущими версиями. Это дает операторам большое подспорье, поскольку обеспечивает плавную миграцию устаревающих продуктов на периферию сети по мере внедрения на уровне ядра современных дорогих решений.

С другой стороны, процесс миграции оборудования с целью сокращения капитальных расходов усиливает зависимость клиента от одного поставщика. А проверить, насколько верны утверждения вендоров о том, что именно их решения характеризируются «наименьшими в отрасли операционными расходами (OPEX)», можно, лишь купив эти решения и поработав с ними. И пока оператор накапливает статистику по времени наработки системы на отказ, по количеству сбоев и стоимости обслуживания, на рынке появляются новые коммерческие предложения с еще более привлекательными условиями. Так что риски неизбежны, и минимизировать их позволяет только добросовестность продавца.

Российская арифметика «больших чисел»

В нашем обзоре, посвященном магистральной маршрутизации, речь идет преимущественно о тенденциях на мировом рынке, причинах происходящих на нем изменений, его основных игроках и современных технических требованиях к магистральному оборудованию. В нем широко представлены мнения производителей, но не нашла отражения позиция потенциальных заказчиков и исполнителей проектов, связанных с внедрением таких решений. Собрав комментарии заинтересованных участников российского рынка, мы сейчас попытаемся восполнить этот пробел.

Практически каждый крупный сетевой интегратор имеет в своем штате несколько инженеров, сертифицированных Cisco, и поставляет продукты этого вендора. В нашей стране оборудование Cisco является самым популярным как в корпоративном, так и операторском сегментах, и это — непреложный факт. Значительно меньшее число партнеров Cisco специализируются на поставках и обслуживании магистральных маршрутизаторов (семейства CRS-1 и более младших серий 7x00 и XR12000), поскольку они востребованы лишь крупными региональными и национальными операторами связи. Среди таких партнеров — «АМТ Групп» (имеющая в своем штате 11 инженеров Cisco Certified Internetwork Expert), «КРОК», Plus Communications, DataTel, «Диалог-Сети» и ряд других.

Еще меньше российских фирм предоставляют услуги интеграции магистрального оборудования, выпускаемого конкурентами Cisco. Здесь снова стоит выделить компании Plus Communications и DataTel. Первая наряду с поставками маршрутизаторов Cisco активно продвигает оборудование Jiniper, а вторая реализует проекты с использованием маршрутизаторов и коммутаторов операторского класса Juniper, Riverstone и Alcatel.

Мы не располагаем данными по количеству магистральных устройств того или иного вендора, установленных в сетях российских операторов. Однако можно утверждать, что решения Cisco доминируют при построении IP-магистралей регионального и общефедерального уровней и разделяют рынок со многими конкурентами на уровне сетей MetroEthernet.

Ядро сети национального оператора IP-услуг «РТКомм.Ру» построено на базе маршрутизаторов Cisco 12008 GSR и Juniper M10/М40Е (в качестве пограничных устройств LER в сети MPLS). Как сообщила пресс-служба «РТКомм.Ру», ежемесячный объем тарифицируемого IP-трафика в сети этого провайдера составляет порядка 1 Пбайт в месяц. С увеличением спроса на услуги суммарная пропускная способность сети каждый год стабильно возрастает в полтора-два раза. В единой магистральной цифровой сети «ТрансТелеКома» под пропуск пакетного трафика IP на разных участках выделено от одного до четырех каналов STM-4 (622 Гбит/с), а средний ежемесячный трафик уже превышает 1 Пбайт. Представители ТТК подчеркивают, что сегодняшняя инфраструктура сети способна обрабатывать и большие объемы данных — в зависимости от потребностей клиентов. Ядром IP-сети ТТК являются коммутирующие маршрутизаторы производства Cisco серии 12000 GSR. Граничный слой состоит из маршрутизаторов Cisco Systems младшего класса, которые обеспечивают агрегирование клиентского трафика и подключение коммутаторов Fast Ethernet для объединения инфраструктуры узлов связи.

Маршрутизаторы Cisco использовались и при создании ядра IP/MPLS-сетей операторов МГТС, ЮТК и «Уралсвязьинформ». Оборудование Juniper серии М нашло применение при построении фирмой DataTel московского узла сети компании Cable&Wireless. По словам технического директора DataTel Николая Кулагина, это был один их первых проектов на российском рынке, в котором задействовалось операторское оборудование Jiniper Networks.

На первое место по важности потребительских свойств магистрального IP-оборудования системные интеграторы тоже ставят производительность и надежность. К функциональности требования гораздо слабее — главное, чтобы маршрутизаторы ядра сети обеспечивали гарантии качества сервиса и широкие возможности управления трафиком. «Если речь идет о магистральной маршрутизации, то продукты практически всех производителей функционально идентичны, — заверяет Николай Кулагин. — На мой взгляд, конкуренция между вендорами идет в плоскости производительности и надежности конкретного оборудования и решения в целом в сочетании, конечно, с ценовой политикой».

Под комплексным решением здесь может подразумеваться коммерческое предложение системного интегратора, нацеленное на уменьшение CAPEX оператора связи при замене транзитных узлов сети. Как убеждена директор департамента телекоммуникаций компании «КРОК» Наталья Дьяконова, в таких случаях самой распространенной практикой снижения TCO является использование заменяемого оборудования (при добавлении необходимой функциональности) в качестве периферийных маршрутизаторов создаваемой IP/MPLS-сети.

Что же касается потребностей российских операторов в наращивании пропускной способности IP-сетей, даже самые крупные из них пока в состоянии удовлетворить оные путем модернизации линейных интерфейсов и наращивания числа портов на установленных маршрутизаторах. В нашей стране пока не зафиксировано ни одного контракта на покупку самых «тяжелых» маршрутизирующих систем типа Cisco CRS-1 и Juniper Matrix TX. Но, по мнению Павла Теплова из Cisco, потребность в CRS-1 уже существует. За год, прошедший с выпуска этой платформы на рынок, Cisco продала по всему миру свыше 100 систем CRS-1. У 15 операторов связи такие маршрутизаторы уже действуют в режиме коммерческой эксплуатации.