Ориентированный на соединение Ethernet
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( январь 2018 г. ) |
Ethernet, ориентированный на соединение, означает преобразование Ethernet , системы связи без установления соединения по своей конструкции, в систему, ориентированную на соединение . Целью Ethernet, ориентированной на соединение, является создание сетевой технологии, которая сочетает в себе гибкость и экономичность Ethernet с надежностью протоколов, ориентированных на соединение. Ethernet с установлением соединения используется в коммерческих сетях операторского класса .
Традиционные сети операторов связи предоставляют услуги с очень высокой доступностью . Сети с коммутацией пакетов отличаются тем, что предлагают услуги, основанные на статистическом мультиплексировании . Более того, оборудование для передачи пакетов, составляющее механизм сетей передачи данных, оставляет большую часть качеств операторского уровня, таких как качество обслуживания , маршрутизация, обеспечение и безопасность, реализуемыми посредством обработки пакетов. Удовлетворение этих потребностей экономически эффективным способом является проблемой для пакетных технологий.
Подход IP- MPLS направлен на предоставление гарантированных услуг через Интернет-протокол с использованием множества сетевых протоколов для создания, обслуживания и обработки потоков пакетных данных. Хотя этот подход решает проблему, он неизбежно создает и большую сложность.
Это привело к появлению Ethernet, ориентированного на соединение, который включает в себя множество методологий использования Ethernet для тех же функций, в противном случае основанных на обширных протоколах IP. Задача операторского Ethernet состоит в том, чтобы добавить функциональность операторского уровня к оборудованию Ethernet, не теряя при этом экономической эффективности и простоты, которые в первую очередь делают его привлекательным. Чтобы решить эту проблему, распространенные решения Ethernet, ориентированные на соединение, решили избавиться от сложных частей передачи пакетов для достижения стабильности и контроля. Ключевые технологии Ethernet, ориентированные на соединение, используемые для достижения этой цели, включают в себя в основном IEEE 802.1ah , Provider Backbone Transport и MPLS-TP , а ранее T-MPLS .
ПБТ и ПББ
[ редактировать ]Provider Backbone Transport (PBT) — это схема работы коммутатора, ориентированная на соединение, и архитектура управления сетью. PBT был изобретен British Telecom (BT) и разработан Nortel (ныне Avaya ). Он определяет методы эмуляции сетей с установлением соединения путем предоставления «прибитых» транков через сеть с коммутацией пакетов . Ключевые отличия уровня данных от PBB включают статическую конфигурацию таблиц пересылки внутри коммутаторов Ethernet, отбрасывание многоадресных пакетов и предотвращение «наводнения» кадров на неизвестные адреса назначения. Конфигурация выполняется централизованным сервером управления, как и в сетях SDH, хотя в будущем может быть добавлена плоскость управления. PBT был представлен IEEE802, и был одобрен новый проект по его стандартизации под названием Provider Backbone Bridge Traffic Engineering (PBB-TE) (IEEE 802.1Qay), модификация PBB.
Provider Backbone Bridges (PBB) — это технология плоскости передачи данных Ethernet, изобретенная в 2004 году компанией Nortel Networks (теперь Avaya ). Его иногда называют MAC-in-MAC, поскольку он включает инкапсуляцию дейтаграммы Ethernet внутри другой с новыми адресами источника и назначения (называемыми B-SA и B-DA). IEEE802 стандартизирует эту технологию ( IEEE 802.1ah ), которая в настоящее время находится в стадии разработки. PBB — это исходная плоскость передачи данных, выбранная British Telecom для своего нового транспорта Ethernet на основе PBT.
PBB может поддерживать сети «точка-точка», «точка-многоточка» и «многоточка-многоточка». PBT ориентирован на соединение «точка-точка» и может быть расширен до «точка-множество точек», ключевой технологии для передовых приложений передачи данных, таких как IPTV. PBT избегает попыток обратиться к сетям «многоточка-многоточка», поскольку, по мнению некоторых из его сторонников, гарантированные уровни обслуживания в сетях «многоточка-многоточка» невозможны.
Кроме того, Ethernet расширяется за счет возможностей эксплуатации, администрирования и обслуживания (OAM) благодаря работе различных организаций по стандартизации (IEEE 802.1ag, ITU-T Y.1731 и G.8021, IEEE 802.3ah).
Оборудование PBT/PBB использует эффект масштаба , присущий Ethernet, обещая примерно на 30–40 % более дешевые решения по сравнению с оборудованием T-MPLS с идентичными характеристиками и возможностями. [1] делая PBT более высокой общей окупаемостью инвестиций. [2]
T-MPLS (транспортный MPLS) / MPLS-TP (транспортный профиль MPLS)
[ редактировать ]T-MPLS , как следует из названия, является производной MPLS , которая отказывается от всех функций сигнализации MPLS и, как и PBT, использует централизованную плоскость управления для выполнения маршрутизации и управления трафиком. T-MPLS в настоящее время стандартизируется только в ITU-T и пользуется сильной поддержкой поставщиков, но малой поддержкой операторов связи.
Будучи собственной производной MPLS, T-MPLS можно легко реализовать поверх существующих маршрутизаторов MPLS. Однако T-MPLS лишен тех характеристик, которые изначально делали его привлекательным для операторов связи (автоматизация плоскости управления, сигнализация и качество обслуживания), и поэтому ему еще предстоит доказать свои преимущества для транспортной сети. T-MPLS OAM, определенный в ITU Y.1711, отличается от MPLS OAM и не имеет мощных инструментов управления, которые обычно ожидают операторы связи. От T MPLS отказался ITU-T в пользу MPLS-TP в декабре 2008 года. [3]
MPLS-TP или MPLS Transport Profile — это профиль MPLS, разработанный в сотрудничестве между ITU-T и IETF с 2008 года как расширение с коммутацией пакетов с установлением соединения (CO-PS). Основываясь на тех же архитектурных принципах многоуровневой сети, которые используются в давно существующих технологиях транспортных сетей, таких как SDH , SONET и OTN , MPLS-TP обеспечивает надежную пакетную технологию L2, которая сравнима с транспортными сетями на основе каналов и, таким образом, соответствует текущие организационные процессы и крупномасштабные рабочие процедуры, аналогичные другим технологиям пакетной передачи данных.
Достижение обещаний Ethernet операторского уровня
[ редактировать ]Услуги в сети передачи данных обычно подразделяются на две основные категории: гарантированная скорость передачи информации (CIR) и избыточная скорость передачи информации (EIR). Служба CIR гарантирует пользователю фиксированную полосу пропускания, тогда как служба EIR предлагает только транспортировку с максимальной эффективностью. Оба типа услуг используют единую инфраструктуру с ограниченной пропускной способностью. Оба дополнительно определяются дополнительными параметрами.
оператора связи Окупаемость инвестиций напрямую связана с его способностью транспортировать больше экземпляров услуг по фиксированной инфраструктуре с ограниченной пропускной способностью, сохраняя при этом высокое качество обслуживания. Это также связано с его способностью предлагать широкий спектр дополнительных услуг, таких как IPTV, голосовая связь и VPN, требования которых могут сильно различаться и создавать технические трудности при использовании одной и той же инфраструктуры.
Учитывая вышеизложенное, цель оператора связи состоит в том, чтобы предложить максимальное количество услуг EIR с максимальной эффективностью в своей сети, одновременно надежно обслуживая свои выделенные услуги CIR. Для достижения этой цели подходы PBB/PBT и T-MPLS в значительной степени выделяют сетевые ресурсы недостаточно, чтобы избежать ситуации, когда всплеск трафика с максимальной эффективностью поставит под угрозу способность обслуживать выделенный трафик, что приведет к дорогостоящим штрафам. Дополнительной проблемой, связанной с максимальным доступом к сетям передачи данных, является справедливое распределение ресурсов между клиентами. При использовании PBB/PBT и T-MPLS объем полосы пропускания, доступной конкретному клиенту, во многом зависит от местоположения клиента и преобладающих условий трафика. Это ограничивает ценность, которую клиенты придают услугам EIR, и подрывает возможности операторов связи предлагать дифференцированный доступ к избыточной пропускной способности.
Таким образом, управление трафиком в режиме реального времени является ключом к транспорту Ethernet следующего поколения. Чтобы сделать Ethernet технологией операторского уровня, необходимы дополнительные качества:
- Богатый OAM: оптимизация емкости, расчет и настройка пути, итеративная оптимизация.
- Защита пути: аварийное переключение менее чем за 50 мс.
- Поддержка услуг нового поколения: эффективное предоставление услуг «точка-многоточка» и «многоточка-многоточка».
Поддержка различных поставщиков, возможность поддержки различных коммутаторов Ethernet в ядре, является желательным атрибутом, поскольку позволяет операторам связи использовать недорогие коммутаторы для построения своей городской транспортной сети. Такие поставщики, как Tejas Networks, Ethos Networks и Nortel, предлагают решения, которые отвечают вышеуказанным требованиям, сохраняя при этом простоту и гибкость Ethernet.