Rugalmas DWDM hálózatok fejlődése

Rugalmas DWDM hálózatok fejlődése

Szepesi Zoltán Cisco Networkshop2010 Debrecen, 2010. Április 8. © 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Cisco Public

1

Tartalom § DWDM hálózatok fejlődése § Automatikus DWDM hálózatok § Hardver feltételek § Optikai vezérlési sík

© 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Cisco Public

2

DWDM hálózatok fejlődése: korai időszak 1987 EDFA kifejlesztése 1994 Pont-pont 4 lambdás rendszerek 1995 Pont-pont 8 lambdás rendszerek OADM funkcionalitással - Cél: optikai kábelek hatékony felhasználása, nagy távolságok áthidalása - Főleg SDH (max STM-16) jelek átvitele 1997 Hullámhosszak számának növekedése (64+ lambda) 1998 Megjelenik a 10G-s transzponder 1999 Architektúrális előrelépés: dwdm gyűrűk, optikai védelem © 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Cisco Public

3

2000-es évek: DWDM hálózatok gyorsuló elterjedése § Új szegmensek: - Városi/Metro hálózatokban való alkalmazás - Adatközpontok összekötése

§ Új típusú szolgáltatások: - IP/Ethernet natív támogatása - SAN összeköttetések támogatása (FC, FICON, ESCON) - Nem szabványos jelek átvitelének támogatása - 40Gb/s megjelenése transzport hálózatokban

§ Új elvárások: - Capex/Opex kihívások a szolgáltatói szegmensben - Egyszerűbb tervezés és rugalmasabb architektúrák - E2E menedzselhetőség © 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Cisco Public

4

Rugalmas DWDM hálózatok alapjai § ROADM elterjedése - Oldja a Fix OADM-ek okozta skálázhatósági és rugalmassági korlátokat - Cisco innováció: a 2004-ben piacra dobott iPLC alapú ROADM

§ Architektúrális ugrás: - Többirányú ROADM-k megjelenése (WXC) - Szövevényes DWDM hálózatok lehetősége


Cisco Public

5

Szövevényes hálózat

8-Degree Mesh ROADM 4-Degree Mesh ROADM 2-Degree ROADM Intermediate Line Amplifier © 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Cisco Public

6

DMX

MUX

WXC

B

P

Többirányú ROADM

A MUX

B

WXC P

MUX

D

PP-MESH-4 B

DMX

B

WXC P

DMX

DMX P

B

MUX

WXC

C


Cisco Public

7

Többirányú ROADM

40-MUX

A

D

1

2

3

1C

2C

3C

4C

...

40C

1D

2D

3D

4D

...

40D

1A

2A

3A

4A

...

40A

PP-MESH-4 B

4

...

40

B

40-WXC P

C 40-DMX


Cisco Public

8

WXC-40 Blokkdiagram ADD RX

Wavelength

EXPRESS RX

COMMON TX

Switch P.....P

EXPRESS TX DROP TX

COMMON RX

80/20 70/30


Cisco Public

9


§ Architektúrális ugrás: - Többirányú ROADM-k megjelenése (WXC) - Szövevényes DWDM hálózatok lehetősége - IPoDWDM architektúra


Cisco Public

10

IPoDWDM

§Alacsonyabb CapEx IPoDWDM

Elötte

Kevesebb optikai interfész

§Alacsonyabb OpEx Kevesebb szekrény (Hely, hűtés, táp, menedzsment)

§ Nagyobb megbízhatóság Kevesebb eszköz, kábel, aktív komponens CRS-1

ROADM DWDM I/F

CRS-1 Transponder ROADM


Cisco Public

§L1-L3 integráció vezérlési sík szinten Pre-FEC FRR Virtuális transzponder (LMP) 11

IPoDWDM támogatás § CRS-1 4-10GE-ITU/C 1OC768-ITU/C (ODB modulation) 1OC768-DPSK/C (DPSK+ Modulation)

§ GSR 1 port 10GE WDMPHY Hangolható

§ 7600 ES+XT card

§ ASR9000 8x10GE és 20xGE+2x10GE

IP NGN_APR2005 © 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Cisco Public

12 12


§ Architektúrális ugrás: - Többirányú ROADM-k megjelenése (WXC) - Szövevényes DWDM hálózatok lehetősége - IPoDWDM architektúra

§ Integráció: - L2 szint beépítése a DWDM eszközökbe: Cisco Xponder - SDH ADM funkció integrálása: MSPPoBlade - Következő lépés: MPLS-TP beépítése © 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Cisco Public

13

Ethernet-képes DWDM GE/10GE XPE GE crossponder

10GE crossponder

•20x GE ports (UNI) •2x 10GE ports (UNI) •2x 10GE ports (NNI) •2x 10GE ports (NNI)

Funkciók • Teljes MetroEthernet L2 funkcionalitás • MEF 9 és 14 megfelelőség • Optikai intelligens L2 védelmi mechanizmus G.709 alapján (sub 50 ms) • Rugalmas konfigurációs lehetőségek: sima transzponder, regenerátor, L2 switch • GUI alapú konfiguráció illetve IOS CLI emuláció


Cisco Public

14

GE/10GE XPonder Layer2 hálózat 10GE (DWDM)

10GE (DWDM)

GE 10GE (DWDM)

10GE (DWDM)

10GE

10GE (DWDM)

Layer1 OCHCC / OCHNC Provisioning 10GE (DWDM)

Cisco Public

10GE

10GE (DWDM)

10GE (Grey)

GE © 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Layer2 VLAN Provisioning

10GE (DWDM)

GE 15

Cél: Automatikus (Touch-less) Optikai Hálózat Kansas City

Seattle

Salt Lake A

B D

C

OEO Austin

Dallas

San Francisco

B

A

San Antonio

San Diego C D


Cisco Public

16

Automatikus DWDM hálózat elemei

Hangolható optika

Irányfüggetlen ROADM

Hullámhosszfüggetlen ROADM Optikai vezérlési sík


Cisco Public

17


Hangolható optika


Cisco Public

18

Hangolható optikai interfész Coupler

§ Teljes

C-bandben hangolható § 50GHz Stabilitás § G.709/FEC/EFEC § 10Gb, 40Gb, 100Gb

OA

Tx Tx Tx Tx

Coupler

ADD

TxP/MxP/XP

Router ITU Optics


Cisco Public

Tunable XFP 19




Cisco Public

20

Irányított ROADM

Hangolható forrás

MUX / DMX

Wavelength X


Cisco Public

21


Hangolható forrás

MUX / DMX MUX / DMX

Wavelength X


Cisco Public

22

WXC

B

P

Cisco Irányfüggetlen ROADM kialakítás

A H DMX

P

B

WXC

G

C

B

WXC

MUX

P

B

F

D E


Cisco Public

23


Hullámhossz-független ROADM


Cisco Public

24

Hullámhossz-függő és független (Colorless) ROADM § Alapesetben minden csatornát egy meghatározott porthoz lehet csatlakoztatni a mux-on § Pl. A 30.3-as hullámhossz csak a megfelelő porthoz csatlakoztatható

East DCU

AMP-C

AMP-C ROADM

ROADM

AMP-C

AMP-C

DCU

Különböző portok

West

Hullámhosszfüggő DWDM

§ A hullámhossz-független porthoz bármely lambdára hangolt forrás jelét hozzá lehet kapcsolni.

East DCU

AMP-C

AMP-C ROADM AMP-C

ROADM AMP-C

DCU

Ugyanaz a port

West

Hullámhosszfüggetlen DWDM © 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Cisco Public

25

WXC-40 Blokkdiagram ADD RX

Wavelength

EXPRESS RX

COMMON TX

Switch P.....P

EXPRESS TX DROP TX

COMMON RX

80/20 70/30


Cisco Public

26

Tx Tx Tx Tx

WSS

Coupler

WSS

DROP

Rx Rx Rx Rx

ADD

Észak

OA

OA

Többirányú Hullámhossz-független WSS/WXC csomópont

Kelet

Nyugat Coupler

WSS

OA

OA

Coupler

Rx Rx Rx Rx WSS

OA


Cisco Public

DROP

Coupler

WSS

Rx Rx Rx Rx

Rx Rx Rx Rx

Tx Tx Tx Tx

WSS

ADD

Tx Tx Tx Tx ADD

OA

ADD WSS

DROP

DROP

OA

OA

Tx Tx Tx Tx

WSS

Dél 27

Cisco Többirányú Hullámhossz- és irányfüggetlen csomópont G H B

A

WXC-50 (9x1)

F

A

E

E

PP-MESH-8

P

B

D C

WXC-50 (9x1)

B

P

Szükséges az irányfüggetlenséghez

Egy pár szükséges a hullámhossz-függetlenségtől

WXC-50 (1x9)


Cisco Public

WXC-50 (1x9)

WXC-50 (9x1) WXC-50 (9x1)

28

Észrevételek az hullámhossz-független csomópontok kialakításához § Maximális portszám = 9 § Ha több port szükséges, akkor 9x1-es WSS sorbakapcsolása szükséges § Komponensgyártók dolgoznak a több portos WSS-en § A legtöbb felhasználó keverten fogja használni a hullámhossz-függő és független portokat.


Cisco Public

29


Vezérlési sík


Cisco Public

30

Mi a feladata az optikai vezérlési síknak (OCP)? Az OCP elemei Erőforrások ismerete

Topológia

§ Hálózati elemek §Összeköttetések tulajdonságai

§ Csomópontok

Összeköttetés Forgalom létesítés helyreállítás

Hálózat optimalizálás

§ Összekötetés Mátrix

§ Központosított v. elosztott

§ Optimális forgalomterhelés

§Tervezett v. dinamikus

§Optikai átvitel paraméterei

§ Előre megtervezett v. dinamikus

§Regeneráció §Együttműködés a kliens síkkal

Növekvő komplexitás


Cisco Public

31

ONS 15454 MSTP beépített intelligencia DWDM DWDM létesítés és Hálózattervezés, hálózati topológia modellezés és feltérképezés támogatott installáció

Szolgátatásszintű létesítés és Hálózati szintű hibakorreláció

Point&click Ethernet szolgátatások

Point&click kiterjesztése IPoDWDM-re

2009

vezérlési sík:

vezérlési sík: Automatikus hálózatfeltérképezés, A-Z létesítés

Grafikus alapú tervezőprogram, amely előállitja a paramétertáblázatot az installációhoz


Kliens interfésztől – kliens interfészig tartó létesítés, Hibalokalizációval segített forgalomhelyreállítás Cisco Public

Point&Click alapú létesítés Ethertne alapú szolgáltatásokra

Virtuális Transzponder

32

Hálózati topológia feltérképezés § Csomópontok és optikai szálakat OSPF segítségével feltérképezi és a hálózati topológiát felépíti a csomópontban. § Az OSPF az OSC, GCC vagy DCC-n keresztül kommunikál a többi csomóponttal. OSPF

OSPF

OSPF OSPF OSPF OSPF

OSPF

OSPF


Cisco Public

33

Cisco Transport Planner GUI alapú tervezőprogram, amely a bemenő optikai és forgalmi adatok (jelenlegi és jövőbeli) alapján megtervezi a hálózatot. Többek között a következő adatokat szolgáltatja: -Teljes hálózat topológia és eszköz-összeállítás (BoM) - Számolt optikai paraméterek - Csomópontok felépítése és installációs adatok - XML file installáláshoz


Cisco Public

34

Point&click létesítés § OCH NC à Transzponder trunkportok/mux portok között létesít áramkör-szerű összeköttetést, a forrás és a végállomás megadásával. A létesítés során a vonalon az optikai paraméterek automatikusan beállnak. § OCH-CC à Kliens porttól – kliens portig létesít összeköttetést, tehát szolgáltatásszintű létesítés történik § Ethernet és ADM kártyán hoz létre VLAN-okat illetve SDH áramköröket.

Ezen funkciók vihetők át egy optikai vezérlési sík alapú automatikus szolgáltatáslétesítésnek § Photonic Path Trace: A létrehozott hullámhosszáramkörök optikai paramétereit lehet követni a hálózaton keresztül

Optikai SLA biztosítása és a hálózat állapotának monitorozásához bemenő info © 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Cisco Public

35

ONS 15454 MSTP Hálózati szintű hibakorreláció R-OADM

R-OADM

TRANSPONDERS R-OADM

R-OADM

R-OADM R-OADM TRANSPONDERS

G.798 PMI/FDI

Hálózati hiba esetén nincs karácsonyfa jelenség a NOCban, csak az eredeti hibajelenségről jön alarm.

Az automatikus forgalom-helyreállításhoz fontos információ az optikai vezérlési síknak © 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Cisco Public

36

Következő lépés: Az OCP elemei Erőforrások ismerete

Topológia

§ Hálózati elemek §Összeköttetések tulajdonságai

§ Csomópontok

Összeköttetés Forgalom létesítés helyreállítás

Hálózat optimalizálás

§ Összekötetés Mátrix

§ Központosított v. elosztott

§ Optimális forgalomterhelés

§Optikai átvitel paraméterei

§Tervezett v. dinamikus

§ Előre megtervezett v. dinamikus

§Regeneráció §Együttműködés a kliens síkkal


Cisco Public

37

E2E Vezérlési sík MPLS RSVP TE

IP Routing Protocols With Extensions OSPF

Label Distribution Protocols RSVP TE

Unified Control Plane GMPLS

Router Router Router Forwarding Plane

PSC Domain Router

Router

SONET SDH OTN NE

λ Switch

λ Switch

TSC LSC Domain Domain

λ Switch

λ Switch

λ Switch

SONET SDH OTN NE

λ Switch

SONET SDH OTN NE

Optical

Router Router

λ Switch

λ Switch

Router

Router

Router Router

WSON Router

GMPLS Domain


Cisco Public

38

OCP a DWDM szegmensben § A GMPLS alapú vezérlés eredeti felépítésében nem veszi figyelembe a átvitelt korlátozó optikai/fizikai tényezőket, ezért nem elég hatékony eldönteni, hogy az optikai rétegben az ajánlott útvonal használható-e § A megoldás egy olyan OCP definiálása, amely figyelembe veszi az optikai lehetőségeket illetve a hálózatban rendelkezésre álló erőforrásokat (pl.: regeneráció) § Szükséges (G)MPLS protokoll kiterjesztés: RSVP-TE kiegészítése az optikai jellemzőkkel

WSON implementáció


Cisco Public

39

WSON paraméterek

Lineáris optikai hatások Csillapítás

Interfész Jellemzők Bit sebesség

Chromatic Dispersion (CD)

FEC

Phase Modulation Distortion (PMD)

Moduláció

Optical Signal to Noise Ratio (OSNR)

Nem-Lineáris optikai effektusok: Self-Phase Modulation (SPM) Cross-Phase Modulation (XPM) Four-Wave Mixing (FWM)


Cisco Public

40

SRLG szinkronizáció L1-L3 között L3 topológia A

L1 topológia C

A

B

X

Y

(a) Rossz routing

(b) Jó routing

C

B

1. A és B illetve B és C L3 csomópontok között létrejön az összeköttetés 2. A és C között kell létrehozni összeköttetést 3. SRLG-nek mind L3, mind L1 szempontjából jónak kell lenni © 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Cisco Public

41

Automatikus létesítés Kansas City

Seattle

Salt Lake A

B D

C

Austin

Dallas

San Francisco

B

A

San Antonio

San Diego C D


Cisco Public

42

Optikai forgalom-helyreállítás Kansas City

Seattle

Salt Lake A

B D

C

OEO Austin

Dallas

San Francisco

B

A

San Antonio

San Diego C D


Cisco Public

43

Köszönöm a figyelmet!


Cisco Public

44

Rugalmas DWDM hálózatok fejlődése

Recommend Documents