Ethernet Szolgáltatások Moldován István
Budapest University of Technology and Economics
Department of Telecommunications and Media Informatics
Szolgáltatói Ethernet BME-TMIT
Ethernet Transzport
Ethernet felhordó hálózat
Metro Ethernet
VPN szolgáltatások BME-TMIT
● L3 VPN – IPVPN, VPRN ● IP szintő kapcsolatot biztosít a telephelyek között ● A csomagok routing segítségével jutnak célba
● L2 VPN – VLL vagy PW ● Pont-pont kapcsolat
● L2 VPN – TLS, VPLS ● Ethernet szintő kapcsolat a telephelyek közt ● Bridging – A két telephely egyetlen LAN-t lát
[email protected]
Ethernet Szolgáltatások
3
Szabványosítás BME-TMIT
Provider Bridges (Q-in-Q) Pseudowire Provider Backbone Bridges (Mac-in-Mac) Virtual Private LAN Service Provider Backbone Transport (PBB-TE) Hierarchical VPLS
UNI specifikáció Szolgáltatás Definíciók Szolgáltatás specifikációk
UNI specifikáció– szolgáltató oldal
Szolgáltatás Definíciók T-MPLS
Carrier Ethernet: Two Service Types EVCs E-Line Using szolgáltatás BME-TMIT
típus
● E-Line Szolgáltatás – felhasználás: Point-to-Point EVC
● Ethernet Private Line ● Virtual Private Line ● Ethernet Internet Access
UNI UNI
UNI UNI CE CE
CE CE
Carrier Ethernet Network
● E-LAN
E-LAN szolgáltatás típus
Szolgáltatás – felhasználás:
● Multipont L2 VPN-ek ● Transzparens LAN Szolgáltatás ● Alap az IPTV és Multicast szolgáltatásokhoz stb.
CE CE UNI UNI
Carrier Ethernet Network
UNI UNI
Multipoint-to-Multipoint EVCCE CE MEF által hitelesített Carrier Ethernet termékek
UNI: User Network Interface, CE: Customer Equipment
Kihívások BME-TMIT
● Szolgáltatói tulajdonságok ● Skálázhatóság ● QoS Az Ethernet skálázhatóságának ● OAM kiterjesztése ● Védelem ●… Az olcsó Ethernet továbbítási technológia kiterjesztése (IEEE)
A bevált MPLS technológia bıvítése (IETF)
Ethernet alapú átvitel
Budapest University of Technology and Economics
Department of Telecommunications and Media Informatics
IEEE 802.1Q - VLAN BME-TMIT
● VLAN tag ● QoS: prioritás bitek ● 12 bit VLAN ID: 4096 VLANs lehetséges Pri CFI (3 bits) (1 bit)
VLAN ID (12 bit)
MAC MAC 802.1Q VLAN tag DA SA ethertype
Data
CRC
● Felhasználási módok: ● Felhasználó azonosítás ● Szolgáltatás azonosítás
● Mindkét esetben korlát a 4096 – szolgáltatói környezetben kevés! ● De: a legelterjedtebb UNI ● Fel kell készülni hogy transzparensen át kell vinni a VLAN csomagot
Provider Bridges (IEEE 802.1ad) BME-TMIT
● Q-in-Q néven ismert ● Széles körben elterjedt ● A legelterjedtebb felhasználói interfész ● 4K Szolgáltatás (12-bits) ● Egyedi szolgáltatás ID
● (S-VID) ● A csomagtovábbítás a megszokott L2 tanuló bridge alapú a MAC DA/SA alapján S-VID szinten és xSTP a hurkok elkerülésére
● Skálázhatóság
● 4K szolgáltatás
Provider Backbone Bridges BME-TMIT
● 4K összekötött többesadásos hálózat ● Egyedi Szolgáltatás ID ● (LAN = I-SID)
● A csomagtovábbítás a megszokott L2 tanuló bridge alapú a MAC DA/SA alapján B-VID szinten és xSTP a hurkok elkerülésére ● A szolgáltatások engedélyezése egyszerő mert az I-SID társítás hasonlít az S-VID beállításhoz ● Skálázhatóság ● Maszív szolgáltatás skálázhatóság (24-bit) ● Nincs szükség hogy minden csomópontban beállítsunk egy I-SID-et egy P2P mesh hálózat kialakításához ● A C-MAC címeket megtanulja és B-VID/I-SID alapján társítja
Összehasonlítás – hozzáadott fejlécek BME-TMIT
PB/PBB tények BME-TMIT
● Skálázhatóság megoldva ● Marad az olcsó Ethernet kapcsolás
● Továbbra sincs Traffic Engineering ● Védelem/helyreállás STP alapú ● Nehézkes a menedzsment
● Több szintő VLAN-ok sokasága ● Nincs hiba- és performancia menedzsment ● Még mindig nem megfelelı a maghálózatban…
PBT BME-TMIT
● A cél: ● marad az Ethernet csomagtovábbítási mechanizmus ● Lecseréljük a vezérlési síkot (kikapcsoljuk az STPt és tanulást) BVID=1 ● Az útvonalakat a hálózatban elıre beállítjuk = Traffic Engineering - Ethernet BVID=2
● Amit kapunk: ● Pont-pont tunnelek ● Traffic Engineering ● Védelem (védelmi kapcsolás)
PBT BME-TMIT
● Provider Backbone Transport – IEEE 802.1Qay ● Nortel kezdeményezte ● A PBB-re épül
● Újrahasznosítja a meglévı technológiákat ● Determinisztikus QoS-t nyújtó szolgáltatás a cél ● Jól skálázható
Ethernet Transzport technológiák alkalmazása BME-TMIT
PBB
Hang IP/MPLS Adat mag
802.1Q
PB
PBT
Video
802.1Q: 4K felhasználóig PB: 4K szolgáltatásig PB – Q-in-Q – IEEE 802.1ad PBB – Mac-in-Mac – IEEE 802.1ah PBT – PBB-TE – IEEE 802.1Qay
PBB: jól skálázható Hozzáadott érték: TE, OAM
MPLS alapú átvitel
Budapest University of Technology and Economics
Department of Telecommunications and Media Informatics
MPLS Pseudowire - WPWS BME-TMIT
● Ethernet p2p kapcsolatot tesz lehetıvé ● Az IETF pwe3 csoport dolgozta ki, a draft neve alapján Martini – enkapszulációnak is nevezik ● Az MPLS címke is beágyazott, egy UNI-n belül több virtuális kapcsolatot megkülönböztetve (VC) ● A tunnel címke alapján továbbítódik a hálózatban
SP CE
PE
PE
● A megoldás örökli az MPLS összes jó tulajdonságát: ● Traffic Engineering, Védelem, OAM
CE
VPLS hálózat
Common VC ID between PEs creates a Virtual Switching Instance
BME-TMIT MPLS enabled core forms Tunnel LSPs
PE
PE
CE
CE
MPLS
Full Mesh of directed LDP sessions exchange VC Labels
Attachment VCs are Port Mode or VLAN ID
CE
Customer Edges (CE): kliens oldali eszköz, tipikusan Etherneten csatlakozik Provider Edges (PE): itt található a VPLS inteligencia, kezdı/végsı pont Core: csak a továbbításban vesz részt
VPLS rendszer példa BME-TMIT PE CE-2
PE Pseudo Wires
PSN Tunnel CE-1
PE Attachment VC
CE-3
Full Mesh alagutak a PE-k között - nem feltétlen fizikai, sıt! PE-k egy virtuális bridge-t mutatnak a CE-k felé
VPLS Mőködési elv BME-TMIT
● VPLS instance : Service–identifier (Svc-id) ● Full mesh tunnelek kialakítása ● Célzott LDP üzenetekkel
● Csomag továbbítás: tanuló bridge ● Ismeretlen cél: broadcast az összes tunnelre ● Split-horizon: soha nen továbbít oda, ahonnan érkezett – a hurkok ellen
VPLS skálázhatóság - hierarchia BME-TMIT
● MTU - Multi-Tenant Unit: több felhasználó által bérelt eszköz, bridge ● MTU-ig kiterjeszthetı a VPLS ● MAC/VLAN skálázhatóság megnı ● Komplexebb MTU
● Hierarchikus VPLS ● PE-k között „HUB” pseudowire-k (hub PW) ● MTU-PE között „spoke” PW – Spoke PW lehet QiQ, MPLS, …
Hierarchikus VPLS BME-TMIT
VPLS jelzés és automatikus felderítés VPN felderítés
Központosított DNS, LDAP, Radius, Directory Services
Jelzés
Elosztott BGP
BME-TMIT
Címke kiosztási Protokoll (LDP, BGP)
● VPLS megköveteli a full-mesh LSP-k kihúzását a PE-k között egy adott VPLS instance számára: ● Manuális eljárás (statikus beállítás) ● Menedzsment rendszerek (NMS/OSS alapú beállítás) ● Jelzési protokollok: – LDP (“Lasserre-V. Kompella” draft, a legtöbb gyártó által támogatva) – BGP ( “Kompella” draft, kevesen támogatják) – other (Radius, DNS, etc.) VPLS javaslat
Automatikus felderítés
Jelzés / címke kiosztás
Draft Kompella VPLS
BGP
BGP
Draft Lasserre-Vkompella VPLS
Nincs (több lehetséges opció)
LDP
OAM Operations Aministration Maintenance
Budapest University of Technology and Economics
Department of Telecommunications and Media Informatics
Ethernet OAM BME-TMIT
● Jelenleg korlátozódik az SNMP alapú lekérdezésekre ● A szolgáltatások megvalósításához szükséges! ● Ethernet szintő „ping”, „traceroute”
● Szabványosítás folyamatban ● IEEE 802.1ag – CFM, ITU - Y.17ethoam ● IEEE 802.3ah – EFM
[email protected]
Ethernet Szolgáltatások
25
Ethernet OAM követelmények BME-TMIT
● Link monitorozás ● EVC kapcsolatok folytonosságának ellenırzése ● Jelentés a hálózati menedzsment felé hiba észlelése esetén ● Alsóbb szintekrıl érkezı redundáns üzenetek szőrése ● Az alapvetı eszköztár nyújtása az operátor felé ● STP hiba esetén is mőködjön!
[email protected]
Ethernet Szolgáltatások
26
OAM Hierarchia BME-TMIT
● Maintenance Entities (ME) ● MEP – mgmt. endpoint, MIP – intermediate ● Különbözı szintek a menedzsmentben
[email protected]
Ethernet Szolgáltatások
27
OAM eszköztár BME-TMIT
● Hiba menedzsment funkciók ● A kapcsolati hibák felderítése, ellenırzése és lokalizálása
● Performancia menedzsment ● Minıségi hibák felderítése, ellenırzése és lokalizálása
● Kommunikáció: OAM keretek segítségével ● Out-of-Band: különálló OAM keretek
[email protected]
Ethernet Szolgáltatások
28
OAM eszköztár - CFM BME-TMIT
● Hiba menedzsment funkciók (CFM) ● Continuity Check – folyamatos ellenırzés – Az aktuális szolgáltatói szinten – SNMP trap– hiba jelentés
● Loopback – Ellenırzés, IP megfelelı: ping
● Link Trace – lokalizálás, IP megfelelı: traceroute
[email protected]
Ethernet Szolgáltatások
29
OAM eszköztár - performancia BME-TMIT
● Performancia menedzsment ● Különbözı metrikák mérését teszik lehetıvé
● Performancia mérések: ● Frame Loss (FL), ● Frame Delay (FD), ● Frame Delay Variation (FDV), ● Availability
● Folytonos mérés: Frame Loss
[email protected]
Ethernet Szolgáltatások
30
Összefoglalás BME-TMIT
● Az Ethernet alapú szolgáltatások gyorsan fejlıdnek ● Szabványosítás ● Alkalmazás
● Több, egymással versenyzı technológia van az Ethernet szolgáltatások átvitelére ● MPLS és Ethernet alapú megközelítések ● Mindkettınek megvan az elınye-hátránya
● A különbözı technológiák arányát/határait a hálózatokban a szolgáltatók fogják eldönteni
Köszönöm a figyelmet
Budapest University of Technology and Economics
Department of Telecommunications and Media Informatics
“Carrier Ethernet” szolgáltatások - összehasonlítás BME-TMIT
VPLS
H-VPLS
T-MPLS
PBB
PBT
PBT-LAN
P2P, LAN
P2P, LAN
P2P
P2P, LAN
P2P
P2P, LAN
Tunnel Scale (N=PE nodes)
N up to N! / 2*(N-2)!
N up to N! / 2*(N-2)!
Service count
4K Flood Domains
2 * Service Count
N! / 2*(N-2)!
Pseudowire Scale
N! / 2(N-2)! * Services
N! / 2(N-2)! * Services
Service count
N/A
Service Scale
100s
1000s
1M
16M
Protection
FRR
FRR
Y.1720 Y.mrps
Ethernet Services
Dual Homing
Yes
Control Plane
OSPF/IS-IS w/ RSVP-TE and LDP
GMPLS
Split Horizon Forwarding
Yes
No
OAM
Virtual Ping Virtual Traceroute BFD
Forrás:
xSTP
In-Tunnel CCM
In-Tunnel CCM
No
Yes
Yes
xSTP only for Loop Prevention
Future OSPF/IS-IS w/ RSVP-TE
Future OSPF/IS-IS w/ RSVP-TE
No Virtual Ping Virtual Traceroute CFM
Yes
