|
Технические решения построения городской операторской сети на базе
технологии Optical Ethernet
Купинский Г.
Введение
На
сегодняшний день существует возможность использования технологии Ethernet не
только в локальной сети, но и сетях операторов связи — для организации соединений
между локальными сетями клиентов. В качестве транспорта используются
волоконно-оптические линии связи, отсюда и название — оптический Ethernet.
Основными преимуществами использования Ethernet для построения распределенной
сети являются экономическая эффективность и простота подключения клиентов, эффективность
использования канальных ресурсов и производительность, а также
распространенность, скорость и относительно низкая стоимость оборудования и
эксплуатации.
Технология
Ethernet позволяет строить межузловые соединения протяженностью до 100 км без промежуточного
усиления и регенерации при потенциально неограниченной пропускной способности.
А интерфейс Ethernet 10/100Base-T уже стал стандартом де-факто при подключении
пользователей.
Область
применения Ethernet расширяется, что обусловлено главным образом его простотой
и низкой стоимостью. Интерфейсы Ethernet, Fast Ethernet и 1/10-гигабитный
Ethernet за несколько первых лет с начала их появления дешевели в среднем на
30% в год. Fast Ethernet практически вытеснил технологию ATM в области
подключения рабочих мест. По тем же самым причинам (простота и низкая
стоимость) гигабитный Ethernet и 10-гигабитный Ethernet в настоящее время
становятся более привлекательными для построения опорных сетей, чем ATM.
Гигабитный
и десятигигабитный Ethernet привлекательны с точки зрения соотношения
цена/производительность и будут удачным выбором для магистральных приложений не
только в выделенных корпоративных сетях, но и для построения городских
операторских сетей.
Немаловажным
фактором является наличие индустриальных стандартов и поддержка Ethernet
практически всеми производителями оборудования передачи данных. Относительная
простота развертывания и администрирования сетей Ethernet, как и наличие
множества специалистов, имеющих опыт работы с этими сетями, позволяют говорить
о сравнительно низкой стоимости владения и эксплуатации таких сетей.
Экономическая эффективность и простота подключения клиентов
При
использовании оптического Ethernet со стороны клиента для подключения к
распределенной сети нужен только свободный порт Ethernet на коммутаторе или
концентраторе, входящем в состав локальной сети. Нет необходимости в установке
дополнительного устройства доступа (обычно в качестве такого устройства
используется маршрутизатор). Затраты на подключение со стороны клиента включают
стоимость порта Ethernet на существующем оборудовании локальной сети и
единовременный платеж оператору связи за выделение порта распределенной сети.
Порт Ethernet на типичном коммутаторе локальной сети поддерживает пропускную
способность до 100Мбит/с, для сравнения, стоимость порта АТМ, поддерживающего
подобную пропускную способность на два порядка выше.
За
счет уменьшения количества используемого оборудования и технологий уменьшаются
затраты клиента на содержание собственной технической службы сопровождения.
Эффективность использования канальных ресурсов и производительность
Уже
сейчас на телекоммуникационном рынке широко представлено оборудование с
оптическими интерфейсами Ethernet с пропускной способностью до 1 Гбит/с.
Ведущие производители телекоммуникационного оборудования уже предлагают
оборудование с оптическими интерфейсами Ethernet 10 Гбит/с.
При
подключении клиентов к распределенной сети оператора с использованием технологии
"оптический Ethernet" на каждое виртуальное соединение может быть
выделена пропускная способность, в зависимости от необходимости, от 1 до
100Мбит/с без замены оборудования и до 1 Гбит/с при наличии соответствующего
порта со стороны локальной сети.
Решение
L3
Городская
сеть оператора должна предоставлять услуги по передаче данных между клиентами
на базе протоколов TCP/IP. Объединение различных подсетей корпоративных
клиентов также происходит с помощью передачи IP-пакетов через сеть оператора.
Услуги
IP-сети оператора обеспечивают следующие возможности: передачу трафика между
одиночными абонентами, а также между территориально-распределенными элементами
сетей корпоративных клиентов на третьем уровне модели OSI (на уровне
IP-пакетов); возможность управления качеством обслуживания (QoS) на уровне
IP-пакетов и предоставление разных уровней сервиса в зависимости от
потребностей клиента; маршрутизацию трафика клиентов средствами сети оператора;
предоставление клиентам некого пространства IP-адресов.
Рис.
1 – Схема решения L3
В
структуре городской распределенной сети при ее создании должны быть учтены три
уровня: уровень доступа, уровень концентрации и уровень сервисов. Уровень
доступа включает коммутаторы доступа (КД), которые являются узлами доступа
городской операторской сети. КД могут располагаться в жилых домах, в зданиях
бизнес-центров, в офисах корпоративных клиентов. Уровень концентрации включает
узловые коммутаторы (УК) - концентрирующие узлы городской операторской сети. УК
агрегируют трафик КД и передают агрегированные потоки к другим УК сети
оператора. При необходимости функциональность КД и УК может быть реализована в
одном устройстве. УК может располагаться на территории офиса клиента, на узле
связи оператора или в жилом доме.
Функциональность
операторской сети - предоставление услуг, управление услугами, управление
стыками с внешними сетями и информационными системами – зависит от
функциональности КД, УК и рабочих станций системы управления сети оператора.
Управление активным сетевым оборудованием и сервисами осуществляется средствами
специализированного программного обеспечения, устанавливаемого на рабочие
станции системы управления сети оператора.
Решение
L2
Виртуальные
локальные сети (L2 VPN) позволяют объединить несколько географически удаленных
офисов в единую высокоскоростную, многопротокольную безопасную сеть в масштабе
города. Уникальная особенность L2 VPN заключается в организации виртуальной
сети на канальном уровне, что дает возможность интегрировать в рамках общей
сетевой среды сервисы, использующие различные сетевые протоколы (IP, IPX, Appletalk).
Таким образом, сохраняется возможность использования существующей сетевой
инфраструктуры, любых приложений, адресации и маршрутизации систем, являющихся
пользователями сети. Подключение оборудования клиента осуществляется по
стандартному интерфейсу Ethernet 10/100BaseТx или Gigabit Ethernet, при этом возможна
прозрачная передача информации о виртуальных сетях второго уровня (VLAN), использующихся
в сетях корпоративных клиентов, без смешивания трафика различных VLAN в
операторской сети.
Кроме
того виртуальная частная сеть второго уровня обеспечивает: масштабируемость —
скорости передачи данных (1 Мбит/с — 1000 Мбит/с); возможность управления
качеством обслуживания (QoS) и предоставление разных уровней сервиса в
зависимости от потребностей клиента; возможность быстрого изменения параметров
и конфигурации сети; высокую надежность за счет канальных систем защиты от
аварий и резервирования полосы пропускания; высокую защищенность клиентов за
счет обеспечения передачи трафика независимо от трафика других клиентов.
Рис.
2 – Схема решения L2
В
структуре городской операторской сети доступа можно выделить три уровня:
уровень доступа, уровень концентрации и уровень сервисов. Уровень доступа (так
же как и в решении L3) включает коммутаторы доступа (КД) и узловые коммутаторы
(УК).
При
построении городской сети оператора с использованием решения L2, в составе сети
оператора выделяется сервисный узел, в задачу которого входит управление
сервисами и активным сетевым оборудованием. В состав сети оператора может
входить несколько сервисных узлов, разделенных по территориальному признаку.
Построение нескольких сервисных узлов может быть обосновано с точки зрения
увеличения надежности управления сетью и с точки зрения распределения нагрузки
сервисного уровня. Количество сервисных узлов выбирается на стадии технического
проектирования.
Управление
активным сетевым оборудованием и сервисами происходит с помощью
специализированного ПО, устанавливаемого на рабочие станции системы управления
операторской сети.
Экономические аспекты
Экономическая
сторона выбора технического решения немаловажна. Решение L2 (по сравнению с
решением L3) имеет более низкую стоимость эксплуатации за счет упрощения процедур
конфигурации оборудования и упрощения взаимодействия с магистральной сетью и
другими внешними сетями и информационными системами. Решение L2 имеет и другие
экономические преимущества, например, более низкая стоимость оборудования по
сравнению с вариантом, когда в решении L3 используются коммутаторы третьего
уровня в качестве КД. |
