Има ли конкурент на MPLS в градските мрежи
Сред кандидатите да изземат функциите на етикираното маршрутизиране са технологии като PBT и T-MPLS.
Многопротоколната комутация на базата на етикети се утвърди в операторските магистрали като най-доброто средство за пренос на IP трафик с поддръжка на класове услуги през защитени тунели. Проблемът е, че и до ден-днешен доставчиците на операторско оборудване не са единодушни относно това, доколко навътре трябва да проникне MPLS в градските или регионални мрежи. В хода на проточилата се дискусия възникна идеята за използване на облекчения вариант за пренос на Ethernet — метод, известен като Provider Backbone Transport вместо скъпата MPLS. Животът на всички мрежови администратори би бил много по-простичък, ако целият свят беше едно село, а всички глобални мрежи – една локална. Тогава филиалите (доколкото изобщо има нужда от такива в едно село) щяха да се включват с помощта на изпитани подръчни средства. В реалния живот обаче стандартният протокол е IP и всичко, което се случва в операторските мрежи, е свързано с него. Между другото, стигна се до нуждата от разширяване на маршрутизацията на IP за сметка на допълнителните механизми, за да се гарантира необходимото качество на услугите (Quality of Service, QoS) и тунелирането на IP пакетите. В целия свят многопротоколната комутация на основата на етикети (Multiprotocol Label Switching, MPLS) се превърна в основен метод за пренос на IP трафик по операторски магистрали - граничните “етикиращи” маршрутизатори (Label Edge Routers, LER) добавят към пакетите специална маркировка (етикети) за пренос на данни от местоназначението по предварително заложени комутируеми маршрути (Label-Switched Path, LSP) с определен клас услуги. MPLS тунелирането дава възможност за създаване на виртуални частни мрежи (Virtual Private Network, VPN) на трето (IP VPN) или второ ниво от модела OSI (Virtual Private LAN Services, VPLS). Разширения като бързата премаршрутизация на MPLS (Fast ReRoute, FRR) гарантират висока степен на готовност и късо време за превключване след отказ — за обединяване на маршрутите, както и в случая със SDH, се отделят само 50 милисекунди. Методите LSP Ping или LSP Traceroute облекчават управлението на MPLS, което на операторския пазар е известно със съкращението OAM (Operations, Administration and Maintenance — експлоатация, администриране и поддръжка). Предимството на IP/MPLS е в липсата на задължителна поддръжка за отделните мрежи за пренос на глас и данни благодарение на единния език на мрежата. От тежкото занимание по “усмиряване” на мотаещите се по целия свят IP пакети дивиденти извлякоха най-вече големите производители на маршрутизатори и преди всичко Cisco Systems и Juniper Networks. Нарастващото разпространение на критично важни за компаниите приложения в реално време и активно рекламираната услуга Triple Play (възможност за пренос на данни, глас и видео по единна инфраструктура за достъп), която в операторските кръгове се разглежда като ключов източник на постъпления, доведе до ръст на търсенето по отношение на обслужването в градските мрежи. От техническа гледна точка това налага разпространението на механизми за контрол на MPLS от ядрото към градските мрежи. Още повече, че много оператори още се съмняват, дали протоколът на локалната мрежа ще се справи, въпреки преобразуването му в Carrier Ethernet, с трафика на глобалната мрежа, макар че почитателите на Carrier Ethernet, каквато е компанията Extreme Networks, тържествено вещаят стопроцентов успех. В сравнение с класическата градска мрежа на базата на Ethernet, мрежата на базата на MPLS технологията изглежда доста по-зрял, но и по-скъп вариант. Миналото лято в спора за най-приемлива архитектура за градска мрежа се включи и компанията Nortel, която даде оригинално алтернативно предложение - разработеният от нея и активно лансиран от British Telecom метод, наречен „транспорт на трафика в опорните операторски мрежи” (Provider Backbone Transport, PBT) предвижда не изглаждане на слабите места в Ethernet за сметка на въвеждане на допълнителни протоколи, а тотално изключване на проблемните аспекти. Характерното за SDH прехвърляне на данните с ориентация към съединенията трябва да превърне Ethernet в евтина алтернатива на MPLS за градските мрежи, тъй като Nortel смята да използва стандартно Ethernet оборудване.
Елиминиране на слабите места в Ethernet
Комутаторите на локалните мрежи предават Ethernet кадри с неизвестен получател за всички изходни портове (ветриловидно разпространение). Според отговора комутаторът определя правилния МАС адрес (обучение по МАС). Според специалистите от Nortel този подход, използван в локалните мрежи, не е подходящ за градските мрежи, тъй като генерира голям трафик и предизвиква проблеми със сигурността. Освен това макар че т.нар. Spanning Tree Protocol (STP) позволява да се намери алтернативен маршрут за пренос в случай на грешка, той е твърде неефективен за защитена комутация — т. е. за гарантиране на исканите 50 милисекунди за превключване след отказ. Според Nortel подобни затруднения имат място и в случай на разширяване на STP, както при бързия STP (Rapid STP, RSTP), тъй като основният проблем, който е и предимство на класическия Ethernet подход, а именно пренос без установяване на съединение, си остава нерешен. От технологичната брошура на производителя става ясно, че SPT е бил разработен за дървовидна топология, която в локалната мрежа стои естествено, но не за сложна клетъчна топология, която се среща в градската мрежа.
Целта е детерминирано поведение
Поради липсата на процедура за установяване на връзка, гарантираното качество на услугите и детерминираното поведение на мрежата се осъществяват в Ethernet, както и в SDH, само при много високи разходи. Напоследък адекватността на Ethernet за операторския бизнес се увеличи благодарение на стандартите IEEE 802.1ag (управление на грешките), 802.3ah (Ethernet на първата миля) и ITU Y.1731 (OAM в Ethernet). В същото време Alcatel-Lucent предложиха облекчен вариант на MPLS — транспортната MPLS (Transport MPLS, T-MPLS), която трябва да прокара трасето в градските мрежи. Според анализатори T-MPLS технологията трябва да направи IP/MPLS мрежите по-прости и евтини, както и да подобри предоставянето на услуги между два възела („от точка до точка”). Процесът на стандартизация обаче е далеч по-напред, отколкото при PBT, смятат те.
Подходът на Nortel е насочен директно към основната характеристика на Ethernet - PBT заобикаля ветриловидното разпращане и МАС обученията, както и проблемите със STP — ретранслацията се предава от нивото на прехвърляне на данните от комутатора на градската мрежа на нивото за управление от устройството. Вместо да предостави вземането на решения за прокарването на автоматичните механизми на Ethernet, PBT предвижда явна конфигурация на преките връзки. Наред с предварително определените маршрути администраторите задават и резервни връзки (вж. Фиг. 1). Маршрутите не са свързани с услугите - по тях може да се предават както традиционни Ethernet услуги, така и варианти за виртуална частна мрежа.
Комутаторите на Ethernet предават кадри в зависимост от 60-разрядния етикет на виртуалната локална мрежа (Virtual LAN, VLAN) и МАС адреса. Идентификаторът на виртуалната локална мрежа (VLAN-ID, VID) и МАС адресът са уникални, но според Nortel това не е задължително изискване. Ако на базата на МАС адресите се конфигурира маршрут без разклонения, идентификаторите на виртуалните мрежи могат да се използват и за други задачи. PBT задейства тези идентификатори за определяне на маршрутите от точката на назначение на МАС (вж. Фиг. 2). Тогава идентификаторът има значение само за МАС адреса на пункта на назначение, но тъй като МАС адресът си остава уникален, това е справедливо по отношение и на 60-разрядната комбинация на МАС адреса и идентификатора на локалната виртуална мрежа. Всеки кадър, както и преди, съдържа МАС адрес на подателя. Така PBT гарантира мащабируемост на прокарването на данни към ядрото в зависимост от получателя и в същото време придобива всички работни атрибути на преките връзки на границата. Тъй като етикетът на виртуалната локална мрежа вече не трябва да е уникален, падат ограниченията за мащабирането.
Мониторинг на базата на Ethernet стандартите
За мониторинг на PBT връзките се препоръчва стандартът 802.1ag. И на двата маршрута — редовен и резервен – се прави проверка на връзките (Connectivity Check, СС). И двете крайни точки на връзката през равни интервали от време изпращат СС кадри. Ако три СС съобщения подред не достигнат целта, връзката се оценява като отказала, след което се активира система за защитно превключване. Като алтернатива този защитен механизъм може да се инициира от сигнал за тревога в съответствие със стандарта ITU-T Y.1731. Макар нивото на управление да служи за контрол и мониторинг на връзките, той не взима участие в защитното превключване, тъй като, както твърдят специалистите, се спазва нужното време за превключване след отказ — 50 милисекунди. В същото време Nortel смята, че PBT тунелът е пряк конкурент на традиционните за MPLS тунелите протоколи за резервиране на ресурсите с формиране на трафика (Resource Reservation Protocol with Traffic Engineering, RRP-TE). Подобен PBT тунел трябва да гарантира мултиплексирането на всякакви услуги на Ethernet или MPLS. Nortel се замисля и за услуги като MPLS псевдовръзки над PBT.
По пътя към стандарта
Nortel вече подадоха заявка за регистриране на PBT в Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). По всичко личи, че новият метод ще получи статут на официален проект на IEEE. В комитетите по стандартизация той се разглежда под името „мост на опорните операторски мрежи с формиране на трафика” (Provider Backbone Bridge with Traffic Engineering, PBB-TE). При това се очаква, че PBB-TE технологията ще стане допълнение към PBB (IEEE 802.1ah). Ако всичко мине по сценария на Nortel, то РВВ би могла да предложи мрежа за пренос на данни „от точка до много точки” на базата на Ethernet. Технологията PBT би елиминирала част от функциите на PBB в някои мрежови комутатори и би добавила интерфейс за управление за конфигуриране на схемите с две точки. През януари 2007 г. компанията British Telecom, която подкрепяше PBT от самото начало, официално избра концепцията на Nortel за база за разгръщане на операторски Ethernet в рамките на радикалното обновяване на мрежите под името „Мрежа на XXI век” (Twenty-First Century Network, 21CN). Участие в проекта има и Siemens, чиито устройства SURPASS също поддържат PBT. Още през есента Nortel обяви, че един от купувачите на нейното PBT оборудване е компанията Shanghai Telecom. Така PBT уверено се превръща в конкурент на MPLS в градската мрежа, а някога може би и в ядро. В известна степен неочаквано нееднозначни бяха коментарите на представителите на известните играчи на MPLS пазара. Те варираха от изчакващи до скептични. Томас Рубан, технически директор на Juniper Networks EMEA за граничните и широколентови технологии, отбелязва, че според него в дългосрочен план няма шанс PBT да израсне чак толкова. Според него съществува само един сценарий, при който РВТ може да се справи по-добре от MPLS. Това е миграция от SDH мрежите за достъп към Ethernet мрежите за достъп. „Тогава РВТ би била по-проста, тъй като управлението на системата за операционна поддръжка (Operations Support System, OSS) следва парадигмите на SDH”, коментира той. ”Но много доставчици на услуги няма да предприемат миграцията със SDH — те просто ще преминат на нова версия на операторския Ethernet. И след няколко години няма да има големи SDH мрежи. Изводът – времевият интервал, нужен за успешното излизане на PBT на пазара, е ограничен.
Критиката
Рубан също не вярва в рекламираното по-леко управление на РВТ, тъй като се решават само част от проблемите, с които в развитата MPLS технология вече са се справили. „За да бъде изпълнено обещанието за по-малка сложност, РВТ трябва да бъде разширена от тези решения. В противен случай доставчиците на услуги ще трябва да се борят едновременно с PBT и MPLS, а не само с MPLS или с РВТ. Но дали разширената PBT технология ще има други предимства, е неизвестно”. Освен това представителят на Juniper напомня, че освен протокола PBT обхваща и системата на управление. „Реална полза може да предложи системата за операционна поддръжка. Но исторически положението е, че с най-голяма продуктивност тя функционира само в мрежите, снабдени с оборудване на един производител”. Сега обаче се наблюдава тенденция на преход на операторите на мрежи към разнообразно оборудване (многовендорни мрежи). Щефан Пробст, мениджър по бизнес развитието на Cisco, също е сдържан. „Рано е да се говори, дали PBT или T-MPLS ще получат признание. И двата подхода са обединени от това, че "интелектът" се премества от мрежовите компоненти на ниво OSS. Този модел е известен в традиционните транспортни мрежи SDH. Интересно е да се види дали наистина спестяването на инвестиции в мрежовите компоненти и OSS ще бъде по-голямо от нарасналите загуби за "ръчно" формиране на услуги”. Според него тепърва трябва да се докаже, „че OSS системите на отделни производители се отличават с отлични възможности за взаимодействие в сравнение с онова, което бе във времената на SDH”. Освен това заради ориентацията към връзки с две точки РВТ не е подходящ за осъществяване на проекти с Triple Play. Пробст подчертава, че Cisco оценява новите технологии наравно с другите производители и в зависимост от техническия и пазарен потенциал ще реши кога и на каква платформа да реализира РВТ и дали това изобщо е нужно. „Именно в случая с PBT и T-MPLS е особено важно да се обръща внимание на безболезненото взаимодействие с наличните MPLS мрежи”, предупреждава той. Но и той не отхвърля наличния потенциал. „За доставчика на услуги е важно каква техника ще използва за своите мрежи за агрегация — Ethernet или MPLS. Ако изборът е в полза на Ethernet, PBT може да стане още един вариант наред с РВВ”. Явно дискусията продължава.
КОМЕНТАРИ
"Има ли конкурент на MPLS в градските мрежи"
Tech Quiz
Последни новини
- Стартира проектът „ТОП ИКТ Работодател“
- В 29 общини и 24 малки селища ще се изгражда инфраструктура за ШЛ интернет по проект на ЕСМИС
- Двуобхватен маршрутизатор от новата серия amplifi обяви D-Link
- D-Link вдига HD оборотите с нов двулентов високопроизводителен рутер DIR-857
- Мултимедийните системи Aastra 400 обслужват комуникациите на СМБ