МНОГОПРОТОКОЛЬНАЯ ЛЯМБДА-КОММУТАЦИЯ ИЗМЕНИТ ОПТИЧЕСКИЕ СЕТИ?...

МНОГОПРОТОКОЛЬНАЯ ЛЯМБДА-КОММУТАЦИЯ ИЗМЕНИТ ОПТИЧЕСКИЕ СЕТИ?...


рисунок 3.

Вы, вероятно, уже достаточно наслышаны об оптической коммутации следующего поколения, обещающей в ближайшем будущем множество заманчивых возможностей: пропускную способность по требованию, динамическое формирование сервиса и настройку сети с учетом требований отдельных пользователей. Поговорим о некоторых технологиях, с помощью которых все это может стать реальностью. В частности, речь пойдет о технологиях сигнализации и управления для первичного оптического транспорта и о его взаимодействии с уровнем транспортных услуг для конечных абонентов, базирующемся на протоколе IP. Сегодня наиболее высокий барьер на пути к «прозрачной» пропускной способности образует несоответствие между интеллектуальными пограничными устройствами и достаточно примитивными устройствами ядра сети (работающими с временными интервалами, длинами волн и т. п.), разговаривающими на разных языках. Для создания унифицированных транспортных сервисов и управления ими необходим мост, который бы объединил эти два сетевых диалекта.

Начнем с технологии многопротокольной коммутации на основе меток (Multiprotocol Label Switching, MPLS) — наилучшего из имеющихся на данный момент способов реализации возможностей по обеспечению АТМ-подобного качества обслуживания для трафика IP без установления соединений с доставкой данных по мере возможности (но без гарантий). Разрабатываемый стандарт MPLS уже нашел широкое признание, хотя предстоит еще большая работа над различными деталями спецификации. Сейчас мало кто сомневается в том, что сочетание IP с MPLS (в противовес АТМ) будет доминировать в сетях начиная с конца 2001 г.

Технология MPLS создает виртуальные пути в сети коммутирующих метки маршрутизаторов (Label Swit-ching Routers, LSR). Каждому пакету входной LSR назначает метку отдельно от заголовка третьего уровня, где содержится адресная информация и сведения о классе обслуживания (Class of Service, CoS), так что потоки не требуется обрабатывать по схеме «пакет за пакетом» на каждом промежуточном сетевом узле. Вместо этого заголовок третьего уровня пакета считывается только на входе и выходе домена коммутации MPLS. Это существенно сокращает количество операций чтения и продвижения пакета, обеспечивая в то же время защиту пути при отказах, группировку трафика в соответствии с параметрами CoS и конструирование трафика (traffic engineering). Поэтому технологию MPLS можно считать ключом к решению проблемы масштабирования IP до сверхвысокой производительности с одновременной поддержкой качества обслуживания (QoS) и доставкой данных без заторов.

Одновременно с покорением мира IP концепция MPS спустилась по уровням модели OSI до уровня фотонов и оптического транспорта. Сегодня разрабатывается новый стандарт — многопротокольная лямбда-коммутация (Multi-protocol Lambda Switching, MPlS — несколько странная аббревиатура, придуманная для того, чтобы избежать путаницы с «классической» технологией MPLS). Пути MPLS организуются на уровне длин волн (лямбда-уровень), так что процедуры MPLS получают возможность управлять процессом взаимодействия оптических устройств. Это даст возможность сетевым администраторам операторов связи и провайдеров телекоммуникационных услуг создавать пути для оптических пакетов на уровне плотного мультиплексирования по длине волны (Dense Wavelength Division Multiplexing, DWDM), с использованием команд электрического уровня. Главное различие между MPLS и MPlS заключается в степени детализации — если MPlS управляет лямбдами, то MPLS потоками пакетов, которые передаются с помощью этих лямбд.

Примененные вместе, оба стандарта позволяют устройствам IP (маршрутизаторам, коммутаторам) динамически запрашивать пропускную способность у уровня оптического транспорта с помощью имеющихся средств слоя управления. Для реализации этого свойства MPlS выполняет много различных функций, включая поддержку объявлений (сигнализацию) о требуемой пропускной способности и организацию оптического пути через сеть, для чего необходимо знать о характеристиках сетевых каналов данной сети, в частности об их емкости.

Звучит интригующе, но как это все работает и как повлияет в перспективе на сети и сервисы? Повлияют ли новые стандарты на позиции технологии SONET/SDH и облегчат ли они вашу жизнь в ближайшем будущем? Хорошие вопросы, попытаемся дать на них ответы.

MPLS ПРОНИКАЕТ ВО ВЛАДЕНИЯ SONET/SDH

Доминирующее положение SONET/SDH в сегодняшнем оптическом мире послужило причиной того, что технология MPlS, первоначально l предназначавшаяся для лямбда-коммутации и оборудования DWDM, была распространена на оборудование мультиплексирования с разделением времени (Ti-me Division Multiplexing, TDM) и SONET/SDH. Новый, более широкий стандарт получил название обобщенной многопротокольной лямбда-коммутации (Generalized Multiprotocol Lambda Switching, GMPLS). Сфера его действия включает мультиплексоры с разделением по времени, мультиплексоры ввода/вывода SONET/SDH, оптические кросс-коннекторы и маршрутизаторы длин волн. Это означает, что стандарт GMPLS применим к устройствам, которые принимают решение на основе временных интервалов (time slots), портов или индивидуальных длин волн. Основная идея состоит в том, чтобы обеспечить сквозную интеллектуальность — от одной границы сети оператора через ее ядро до другой границы — на основе унифицированных средств сигнализации, что должно облегчить управление сетью. При этом те же самые протоколы, которые создают путь на втором или третьем уровнях, используются для создания физического пути на первом уровне.

«Классическая технология MPLS использует метки, которые физически добавляются к пакетам, — поясняет Джон Фрайер, вице-президент по маркетингу компании NetPlane Systems, занимающейся разработкой переносимого кода сетевых протоколов и систем для создания инфраструктуры Internet. — GMPLS абстрагирует эту концепцию путем введения новых типов меток для различных оптических элементов, таких, как волокна, лямбды, группы лямбд, виртуальные контейнеры SONET/SDH и т. д. Эти элементы представляются в управляющей плоскости протоколов сети 32-битовыми числами [метками], которые оптические коммутаторы/маршрутизаторы используют для установления соединений или маркированных оптических путей (обычно двунаправленных)».

По словам Ами Копли, старшего менеджера по продуктам магистральной коммутации компании Sycamore Net-works, стандарт GMPLS позволяет изменять процесс коммутации меток для того, чтобы учесть различия в способах назначения меток, распространения сообщений об ошибках и взаимодействия со входными и выходными устройствами. Проще говоря, GMPLS — это унифицированная парадигма для пакетных, оптических сетей и сетей с коммутацией каналов, в соответствии с которой протоколы сигнализации MPLS используются для управления оптическими путями, т. е. входящими и исходящими маршрутами, по которым поток пересекает сеть.

Желаемый результат? Простота управления, высокая пропускная способность, большая степень предсказуемости, поддержка QoS и соглашений об уровне сервиса (Service Level Agree-ment, SLA), что делает формирование сервиса делом быстрым и оперативным. Вы можете увеличивать или уменьшать требуемую пропускную способность по мере необходимости, в зависимости от требований приложений конечных пользователей, одновременно резервируя сетевые ресурсы. Сначала сфера применения GMPLS скорее всего будет ограничиваться границами ядра сети, но по мере созревания технологии она расширится, включив конечные точки, где нужна сверхвысокая пропускная способность. Питер Эшвуд-Смит, старший технический консультант компании Nortel Networks, в качестве примера применения GMPLS называет дополнение обычной сети IP супермагистралью по требованию. Сочетание оптической коммутации/маршрутизации с технологией SONET/SDH сделает возможным за считанные миллисекунды создавать между любыми конечными точками пути с чрезвычайно высокой пропускной способностью.