Многоуровневая интеллектуальная плоскость...
-
Upload
cisco-russia -
Category
Technology
-
view
506 -
download
0
description
Transcript of Многоуровневая интеллектуальная плоскость...
Многоуровневая интеллектуальная
плоскость управления –
Cisco nLight Control Plane
Борис Черваков
Инженер-консультант
© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.19.12.2013
nLight
Silicon
nLight
ROADM
nLight
Control Plane
Гибкость, Конвергенция, Масштабируемость
Архитектура Cisco nLight
100G и далее…
Различные модуляции
Производительность
Обмен информацией
между уровнями сети
Автоматизация и
оптимизация
Программируемость
Полная гибкость
Отсутствие ручных
настроек
Масштабируемость
Маршрутизатор
Расширяемая открытая платформа, позволяющая добавлять различный функционал
Обмен информацией между PCE/SDN, NMS и плоскостью управления
Поддержка различных подходов, в зависимости от принятой модели эксплуатации сети
Централизованная многоуровневая оптимизация посредством PCE/SDN
Система управления мониторит состояние сети и сервисов
Маршрутизатор
Система
управления
PCE/SDN
Инфраструктура управление сетью
Плоскость управления Cisco nLight обеспечивает взаимодействие между уровнями
сети и добавляет интеллектуальные возможности оборудованию DWDM
Cisco nLight CP
Функционал управления Cisco nLight
Автоматическое включение DWDM сервиса c IP
маршрутизатора Снижает OpEx
Обмен информацией о параметрах сервиса между IP и
DWDM уровнями Снижает OpEx Повышает надежность
Обмен данными о характеристиках маршрута между
DWDM и IP Снижает OpEx Повышает надежность
Автоматическое изменение DWDM маршрута при
аварии на линии или для оптимизации полосы
Снижает OpEx Снижает CapEx Повышает надежность
Изменение IP и DWDM топологии при аварии на узле
или для оптимизации ресурсов сети
Снижает OpEx Снижает CapEx Повышает надежность
XYZ
ABC
Много
уровне
вое
пл
ани
ровани
е
Impairment aware DWDM CP (WSON)
Компоненты управления Cisco nLight
GMPLS UNI
Взаимодействие и обмен
информацией между уровнями
сети
Оптимизация и оптическое
восстановлениесервисов при
аварии
Межуровневое восстановление
сервисов при аварии на уровне IP
Межуровневая оптимизация ресурсов сети
Impairment aware DWDM CP (WSON)
Компоненты управления Cisco nLight
GMPLS UNI
Взаимодействие и обмен
информацией между уровнями
сети
Оптимизация и оптическое
восстановлениесервисов при
аварии
Межуровневое восстановление
сервисов при аварии на уровне IP
Межуровневая оптимизация ресурсов сети М
ного
уровне
вое
пл
ани
ровани
е
Функционал Cisco WSON
Интегрированная плоскость управления, учитывающая в своей
работе оптические характеристики DWDM сети
• Топологию
• Линейные и нелинейные эффекты• Характеристики интерфейсов
Регистрация «клиентских» интерфейсов• Транспондер
• Alien wavelength• ITU-T интерфейс
«Сервис по запросу»
• Установление нового сервиса
• Перемаршрутизация сервиса по запросу
Восстановление сервиса на уровне оптической сети• Автоматическая реакция на аварии
• Защита от двойных отказов• Различные варианты SLA (0+1, 0+1+R, 1+1, 1+1+R)
GMPLS UNI
WSON – Полная информация о сети
Создание сервиса
Входные параметры
WSON
Линейные эффекты
Затухания
OSNR
CD
PMD
Нелинейные эффекты
SPM
XPMFWM
Топология
Распределение длин волн
Тип интерфейса
Bit rate
FEC
Модуляция
Возможность регенерации
Назначение длины волны
Расчет оптического
маршрута на сети
Проверка характеристик
оптического сигнала
(линейные, нелинейные)
WSON - Распределенная обработкаКаждый узел участвует в работе подсистемы управления
Вся необходимая для вычислений информация находится непосредственно на
узле
Для установления маршрута используются расширения стандартных
протоколов – OSPF, MPLS-TE, RSVP-TE
• Низкие требования
к сети DCN
• Отсутствие
центрального
сервера
• Всегда актуальная
информация о
состоянии сети
Лучшая
масштабируемость и
отказоустойчивость
Много
уровне
вое
пл
ани
ровани
е
Impairment aware DWDM CP (WSON)
Компоненты управления Cisco nLight
GMPLS UNI
Взаимодействие и обмен
информацией между уровнями
сети
Оптимизация и оптическое
восстановлениесервисов при
аварии
Межуровневое восстановление
сервисов при аварии на уровне IP
Межуровневая оптимизация ресурсов сети
Что такое GMPLS?
• GMPLS предназначен для построения LSP через различные домены (не обязательно IP)
• Единая плоскость управления для междоменного взаимодействия
• Плоскость управления и плоскость данных полностью разделены
• Клиент – Сервер взаимодействие между доменами
• Основан на расширениях протоколов:
o RSVP-TE
o OSPF-TE
o ISIS-TE
• Поддержка двунаправленных LSP
• Для обмена необходимой информацией между соседними доменами используется функционал GMPLS UNI
L1L2
L3
L0
Протоколы используемые в GMPLS
• OSPF / ISIS
o Распространяют информацию о топологии сети
o OSPF / ISIS TE extensions RFC3660, RFC3784, RFC4202
• RSVP
o Отвечает за прокладку LSP
o Контролирует состояние LSP
o RSVP-TE (RFC3209), GMPLS extensions (RFC3473)
• LMP
o Определяет и отслеживает состояние соседнего устройства,
подключенного к линку
o Может работать динамически или прописан статически
Оптический домен
Pre-FEC Error Rate
Топология сети
Circuit ID, Wavelength path
Wavelength Latency
Shared Risk Link Groups
Wavelength Margin (yellow, green, red)
Available wavelength capacity
L0 Network Topology
Dynamic Optical Restoration
L0 Maintenance
Пакетный домен
Protection (Proactive FRR)
Сервисы от А до Я
Circuit with the same path as X
Circuit with disjoint path as X
Circuit with max latency Y
Circuit that avoids an SRLG
Minimum wavelength acceptance
Protected circuit, with restoration
Unprotected circuit, with restoration
Coordinated Maintenance
IPoDWDM
Маршрутизатор
(Клиент)
DWDM
(Сервер)
IGPSLA
QoS Queuing
Мощность
OSNR
CD / PMD
Нелинейные эффекты
Физическая топология
Пиринг Адресация
GMPLS UNI
Взаимодействие между доменами сети
WSON
Клиент: IP/MPLS
Сервер: DWDM WSON
GMPLS-UNI
Преимущества внедрения GMPLS UNI
Актуальная информация о ВСЕЙ сети с
сохранением масштабируемости
плоскости управления
Поддержка многоуровневого управления
с сохранением границ
административных доменов
Независимое управление и экспертиза
внутри каждого домена
Обмен и использование информации
между различными уровнями/доменами
Скорость внедрения сервисов
R1 R2
R3
O1 O2
O3Запрос от Клиента к Серверу:
“Создать сервис до R2”
DWDM
IP Control Channel (IPCC)
Сеть управления
(IP)
IP Control Channel
(IPCC)
• Не все узлы в GMPLS сети способны маршрутизировать IP. Многие
«мыслят» частотами, тайм-слотами и т.д., а не IP адресами.
• Для работы служебных протоколов необходимо обеспечить внешнюю IP
сеть управления
• Для взаимодействия друг с другом элементы используют IP Control
Channel (IPCC)
• Все служебные протоколы (OSPF/ISIS, RSVP, LMP) работают поверх
IPCC
Модель взаимодействия GMPLS UNI
UNI-CUNI-C
UNI-N UNI-N
IP уровень
DWDM уровень
UNI UNIHead Tail
RSVPRSVP RSVPRSVP
Данные
Управление (IPCC)
Много
уровне
вое
пл
ани
ровани
е
Impairment aware DWDM CP (WSON)
Компоненты управления Cisco nLight
GMPLS UNI
Взаимодействие и обмен
информацией между уровнями
сети
Оптимизация и оптическое
восстановлениесервисов при
аварии
Межуровневое восстановление
сервисов при аварии на уровне IP
Межуровневая оптимизация ресурсов сети
Автоматическое включение сервисаТрадиционный подход Дни
o IP посылает запрос в DWDM на включение
сервиса с определенными параметрами
o DWDM определяет возможность
предоставления сервиса, отвечающего
запрошенным параметрам
o DWDM проверяет необходимые ресурсы и
характеристики сервиса
o IP / DWDM координируют включение сервиса
nLight CP Минуты
o IP сигнализирует параметры включения нового
сервиса
o DWDM находит оптимальный маршрут и
сигнализирует в сторону IP необходимую
характеристики (длину волны)
o Происходит автоматическое включение
сервиса
Задержки &
ошибки
GMPLS
Packet Layer
Optical Layer
Сигнализация характеристик сервиса
nLight CP:
• Включение нового сервиса
происходит автоматически, с учетом
требований вышестоящего уровня.
Характеристики сервиса
сигнализируются через GMPLS-UNI
• Информирование вышестоящего
уровня в случае невозможности
выполнения запроса
o Задержка
o Не совпадающий маршрут
o Совпадающий маршрут
o SRLG
Много
уровне
вое
пл
ани
ровани
е
Impairment aware DWDM CP (WSON)
Компоненты управления Cisco nLight
GMPLS UNI
Взаимодействие и обмен
информацией между уровнями
сети
Оптимизация и оптическое
восстановлениесервисов при
аварии
Межуровневое восстановление
сервисов при аварии на уровне IP
Межуровневая оптимизация ресурсов сети
ONS 15454
MSTP
Маршрутизатор
5. Гибкая (Colorless, Omni-Directional, FS) DWDM сеть устанавливает новый маршрут
6. Быстрое восстановление сервиса, с использованием , без
необходимости какого-либо ручного вмешательства
2. Встроенный функционал WSON находит новый альтернативный маршрут
4. При необходимости, DWDM запрашивает IP о смене длины волны, модуляции
1. Обрыв волокна!
IPoDWDMIPoDWDM
Маршрутизатор
Большая надежность. Меньшее количество IP&DWDM интерфейсов
nLight CP
SDN/PCE
3. Возможность использования атрибутов при выборе маршрута – SRLG, путь, задержка
Автоматическое восстановление nLight
Утилизация интерфейса
маршрутизатора ≈ 50%
Утилизация DWDM
сети ≈ 50%
Утилизация ресурсов сети ≈ 25%
IP FRR DWDM 1+1
Нет взаимодействия между L1 и L3 Не эффективное использование
ресурсов сети
IP FRR + Защита на DWDM
Варианты обеспечения защиты (I)
DWDM
Варианты обеспечения защиты (II)
Proactive Protection
Утилизация интерфейса
маршрутизатора ≈ 50%
Утилизация DWDM
сети ≈ 100%
L3 FRR Нет защиты
Только L3 FRR
Утилизация ресурсов сети ≈ 50%
Лучше, но сколько времени займет восстановление трассы на DWDM?
DWDM
Варианты обеспечения защиты (III)
GMPLS-UNI
Утилизация интерфейса
маршрутизатора > 50%
Утилизация DWDM
сети ≈ 100%
IP FRR DWDM восстановление
L3 FRR + Оптическое восстановление
Эффективная утилизация ресурсов сети 75%
Больше утилизация Меньше интерфейсов Ниже CAPEX
DWDM
Много
уровне
вое
пл
ани
ровани
е
Impairment aware DWDM CP (WSON)
Компоненты управления Cisco nLight
GMPLS UNI
Взаимодействие и обмен
информацией между уровнями
сети
Оптимизация и оптическое
восстановлениесервисов при
аварии
Межуровневое восстановление
сервисов при аварии на уровне IP
Межуровневая оптимизация ресурсов сети
Переход к гибридной модели управления
Приложения
Сетевые
устройства с
интегрированным
Control Plane
Гибридная плоскость
управления:
распределенная модель под
контролем центрального
элемента для оптимизации
производительности
Распределенная плоскость
управления:
оптимизирована для
максимальной
масштабируемости и
надежности
Контроллеры
Централизованный подход при необходимости,
распределенная модель для всего остального
Централизованна
я оркестрация и
оптимизация
R1 R3
IP ЦОО
3. Создание сервиса О1-
О3, используя механизмы
WSON3
NMS
2. IP ЦОО программирует
маршрутизаторы на
установление нового линка
R1-R3 и инициирует
создание сервиса на
DWDM, используя
расширения GMPLS-UNI
2
1
1. Оптический NMS
предоставляет ЦОО
информацию о топологии
транспортной сети
IP ЦОО и nLight CP
О1
О2
О3
4. Установление линка
между маршрутизаторами
R1-R3
4IP
DWDM
R1 R3
IP ЦОО
NMS
Многоуровневый ЦОО
О1
О2
О3
IP
DWDM
МУ ЦОО
МУ ЦОО программирует IP
и DWDM на установление
нового линка R1-R3
Система оптимизации и оркестрации
MATE Collector
MATE Design MATE Live
Desktop GUI
Archive Web Application
External
Systems
Plan
Files
MapExplore
Analytics
Web Application
Plan
Archives
Time
Series
Data-store
Offline Collection Online Collection
Configs Statistics
External Systems
API
SNMP
and CLI
SPAM
CPAM
Flow Collection
Server
SOAP
XML
Flow
Data
API
Datastore
External
Systems
API
Archives
Переключение, оптимизация сервисов
Packet Layer
Optical Layer
Традиционный подход:
Оптимизация, если и производится,
то независимо на каждом из уровней
сети
nLight CP:
• Возможность оптимизации
ресурсов, с учетом реальных
потребностей и требований всех
уровней сети
• Возможность автоматического и
согласованного переключения
сервисов между различными
портами или устройствами
Восстановление в случае отказа IP порта
R3 R4
DWDM
R2R1При аварии на R1, порты
на R2 простаивают
Выделенное (1+1)
резервирование для
конкретного порта/линка
R3 R4
DWDM
R2R1nLight CP позволяет
переиспользовать порты
на R2
Порт может быть
задействован для
резервирования любых
портов/линков R1 (N+1)
Традиционный
подход
nLight CP
ЦОО
Изменение матрицы трафика
R3 R4
DWDM
R2R1
ЦОО
Запрос на
изменение
Удаление сервиса R3-R4
Добавление сервиса R1-R4
Запрос на
изменение
Восстановление в случае отказа IP узла
C1 C2
E1
C1 C2
E1
C1 C2
E1
C3 C4
E7
ЦОО
Ok
Fix
Alarm
Запрос
AlarmЗапрос
Традиционный подход nLight CP
Снижение капитальных затрат
«Multi-Layer Capacity Planning for IP-Optical Networks White Paper»
Внедрение механизмов Cisco nLight приводит к существенному снижению
капитальных затрат на дальнейшее развитие сети
Результаты планирования IP + Optical сети с помощью Cariden MATE,
включающие оптимизацию распределения трафика и использование
различных механизмов восстановления nLight
Эволюция оптической плоскости управления
WSON
GMPLS-UNI
nLight
Интеллект DWDM сети
Межуровневое взаимодействие
Полная картина сети
От автоматизации к оптимизации
Плоскость управления Cisco nLight
• Многоуровневая архитектура для
автоматического включения и
оптимизации сервисов на сети
• Направлена на интеграцию IP и
DWDM
• Позволяет снизить операционные
и капитальные затраты на сеть
• Стандартизованные механизмы
взаимодействия (IETF)
Cisco Optical Solutions
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
Пожалуйста, заполните анкеты.
Ваше мнение очень важно для нас.
Спасибо
Name: Борис Черваков
Phone: +7 985 6436485
E-mail: [email protected]
CiscoRu Cisco CiscoRussia
#CiscoConnectRu