Операторский Ethernet - Carrier Ethernet

Операторский Ethernet маркетинговый термин для расширения Ethernet чтобы позволить поставщикам телекоммуникационных сетей предоставлять клиентам услуги Ethernet и использовать технологию Ethernet в своих сетях.

Фон

Ethernet имеет долгую историю. Он стал доминирующим в корпоративных сетях. Это доминирование привело к производству компонентов с большим объемом производства, что, в свою очередь, привело к чрезвычайно низкой стоимости битов. Точно так же и Ethernet давно изобретает себя заново. Из оригинальной меди коаксиальный кабель формат ("сеть ") он распространил сферу своей деятельности почти на всю медь, оптоволокно и беспроводной физический носитель. Битрейт продолжали расти, традиционно увеличиваясь в десять раз каждый раз при определении новой ставки. Гигабитный Ethernet интерфейсы широко используются на ПК и серверах, а 10 Гбит / с в локальная сеть (LAN) магистрали. Стоимость до 100 Гбит Ethernet были стандартизированы в 2010 и 2011 годах.[1][2][3]

Доминирование Ethernet отчасти объясняется простыми преимуществами для отрасли, связанными с принятием единого стандарта для увеличения объемов и снижения цен. Отчасти это также связано с простотой развертывания с использованием возможности самонастройки на основе ключевых концепций «обучающего моста» (наводнение, и связывание изученного пункта назначения адреса с мост порты) и "протокол связующего дерева "(протокол, используемый для предотвращения петель).

Исторически сложилось так, что конкурирующие протоколы и кабели создавались для доступа к устройствам с более высокой скоростью, чем современные устройства, подключенные к Ethernet, по доступной цене. Примеры включают FireWire и Световой пик. Одним из мотивов создания конкурирующих стандартов было снижение цен на устройства Ethernet сопоставимой скорости. Как только эта цель достигнута, конкурирующие стандарты имеют тенденцию исчезать или ограничиваться узкоспециализированными нишами.

Ethernet - это довольно простой протокол, скорость которого увеличена в сотни тысяч раз и который постоянно может адаптироваться для удовлетворения потребностей и требований новых рынков. Например, в IEEE 802.3 Ethernet добавляются возможности временной области для поддержки IEEE 802.1. Аудио-видео мост (AVB),[4] и эти возможности будут применимы к чувствительным ко времени приложениям операторов связи. IEEE 1588.

Сети LAN клиентов все чаще подключаются к глобальным телекоммуникационным сетям через интерфейсы Ethernet или к устройствам, соединяющим мосты. цифровая абонентская линия (DSL) или беспроводной к этим. Более того, клиенты знакомы с возможностями сетей Ethernet и хотели бы расширить эти возможности до многосайтовых сетей. Между тем, потребности таких сетей расширились, и теперь они включают многие услуги, которые ранее выполнялись только в локальной сети или через специализированные соединения, в частности, видео и резервное копирование. Нецелесообразно расширять большинство малых сетей за пределы 1G или максимум 2G (двойное объединение гигабит) на сегмент, поскольку узкое место остается в соединениях с другими офисами и онлайн-сервисами.

Ограничения оператора связи

Таким образом Глобальная сеть (WAN) и городская сеть (MAN) провайдеры сталкиваются с тремя потребностями:

  1. Предоставлять своим клиентам услуги Ethernet
  2. Использовать в своих сетях преимущества технологий Ethernet по объему и стоимости.
  3. Чтобы заменить технологии, не относящиеся к Ethernet, конкурентами Ethernet, имеющими достаточную емкость для место хранения, резервный и HD видео и гарантировать функции (надежность передачи, низкая задержка), необходимые для поддержки этих услуг

Они также ограничены, поскольку услуги не могут быть перемещены с локальных на глобальные слишком быстро, чтобы они не превысили общее доступное предоставление и не привели к неприемлемому качеству. Сервисы, которые пытаются расширяться слишком быстро, теряют деньги, а те, которые слишком долго ждут, теряют клиентов. Соответственно, операторы должны консервативно расширять свои услуги и уделять пристальное внимание Качество обслуживания (QoS).

Начало: Metro Ethernet

В MEF была образована в 2001 году с целью разработки повсеместных бизнес-сервисов для корпоративных пользователей, доступ к которым в основном осуществляется через оптические городские сети, чтобы соединить свои корпоративные локальные сети. Основная идея заключалась в том, чтобы внедрить модель простоты и стоимости Ethernet в глобальную сеть.[5]

Расширение до Carrier Ethernet

Успех Metro Ethernet Services захватил воображение всего мира, когда концепция расширилась и включила всемирные услуги, проходящие через национальные и глобальные сети:[5]

  • Сети доступа для обеспечения доступности для гораздо более широкого класса пользователей по оптоволоконным, медным, кабельным и т. Д. пассивная оптическая сеть (PON) и беспроводной
  • Экономия на масштабе за счет конвергентных деловых, жилых и беспроводных сетей, использующих одну и ту же инфраструктуру и услуги
  • Масштабируемость и быстрое развертывание бизнес-приложений
  • Утверждение программы сертификации
  • И все это при сохранении модели затрат и простоты Ethernet.

Услуги операторского Ethernet

Чтобы создать рынок услуг Ethernet, необходимо прояснить и стандартизировать предоставляемые услуги. Признавая это, промышленность создала MEF. Это сыграло ключевую роль в определении:

  • Виртуальная частная линия Ethernet или же E-Line: услуга, соединяющая два пользовательских порта Ethernet через глобальную сеть.
  • Виртуальная частная локальная сеть Ethernet или же E-LAN: многоточечная служба, соединяющая группу клиентов конечные точки, создавая для заказчика видимость мостовой сети Ethernet, соединяющей сайты.
  • Виртуальное частное дерево Ethernet или же E-Tree: многоточечная служба, соединяющая один или несколько корней и набор листьев, но предотвращающая обмен данными между листами.

Все эти услуги предоставляют стандартные определения таких характеристик, как пропускная способность, отказоустойчивость и мультиплексирование услуг, что позволяет клиентам сравнивать предложения услуг и упрощает соглашения об уровне обслуживания (SLA). Аналогичные определения для беспроводных сетей определены в IEEE 802.21 и IEEE 802.11u, хотя они предназначены для гораздо более коротких сроков и услуг, подходящих только для мобильных пользователей.

Виртуальное частное дерево Ethernet

Виртуальное частное дерево Ethernet или же E-Tree это точка-многоточка Виртуальное соединение Ethernet, определяемое MEF - Ethernet VLAN конфигурация подходит для многоадресная передача Сервисы.

Частная линия Ethernet

Частная линия Ethernet (EPL) и Виртуальная частная линия Ethernet (EVPL) - это службы данных, определенные MEF. EPL обеспечивает двухточечный Виртуальное соединение Ethernet (EVC) между парой выделенных пользовательско-сетевые интерфейсы (UNI) с высокой степенью прозрачности. EVPL обеспечивает связь точка-точка или точка-многоточка соединение между парой UNI.

Услуги относятся к типу услуг E-line с ожиданием низкого уровня. задержка кадра, изменение задержки кадра и коэффициент потери кадров. EPL реализуется с использованием двухточечного EVC без мультиплексирования услуг на каждом UNI (физическом интерфейсе), то есть все служебные кадры в UNI отображаются на один EVC (также известное как объединение «все-к-одному»).

Из-за высокой степени прозрачности EPL часто используется для обеспечения связи точка-точка. прозрачный сервис LAN (TLS), где заголовок и полезная нагрузка служебного кадра идентичны как в исходном, так и в целевом интерфейсе UNI. Некоторые реализации туннелируют большинство протоколов управления Ethernet уровня 2 (L2CP), за исключением некоторых L2CP канального уровня, таких как IEEE 802.3x приостановить кадры.

В отличие от EPL, EVPL допускает мультиплексирование сервисов, то есть несколько EVC или сервисов Ethernet для каждого UNI. Другое различие между EVPL и EPL заключается в степени прозрачности: в то время как EPL очень прозрачен, фильтруя только кадры паузы, EVPL требуется для однорангового соединения или отбрасывания большинства протоколов управления уровня 2.

Виртуальная частная локальная сеть Ethernet

Виртуальная частная локальная сеть Ethernet (EVP-LAN) - это многоточечный-многоточечный Виртуальное соединение Ethernet, определенное MEF - эквивалент Carrier Ethernet для Виртуальная частная сеть LAN (VPLS) или Прозрачные услуги LAN. EVP-LAN обеспечивает связь между всеми клиентами, связанными с виртуальными соединениями Ethernet (EVC) клиента. Он классифицируется как тип службы E-LAN ​​с ожиданием низкой задержки кадра, вариации задержки кадра и коэффициента потери кадров. Мультиплексирование услуг разрешено в UNI и EVPL, а типы услуг EVP-LAN могут использовать один и тот же порт. Идентификаторы CE-VLAN поддерживаются в сети.

Транспорт услуг Ethernet

MEF не определяет, как услуги Ethernet должны предоставляться в сети оператора. Несмотря на описанные выше преимущества, Ethernet традиционно имеет ряд ограничений в приложении WAN. Описанные выше концепции «моста» и «связующего дерева» не подходят для крупных международных сетей. Более того, в Ethernet отсутствуют некоторые функции обеспечения надежности, необходимые для этого приложения (в частности, механизмы для изоляции трафика одного клиента от другого, для измерения производительности экземпляра обслуживания клиентов и для быстрого обнаружения и устранения сбоев в больших сетях).[нужна цитата ]Из-за этих ограничений и из-за необходимости использовать уже существующее оборудование услуги Ethernet были переданы по глобальным сетям с использованием других технологий. Широко используются два типа технологий, в то время как третий (транспорт Carrier-Ethernet) быстро становится жизнеспособным и логичным вариантом для услуг Carrier-Ethernet.

Ethernet через SDH / SONET

Точка-точка Каналы Ethernet переносятся SDH / SONET сетей, использующих виртуальную конкатенацию (ITU-T G.707) и LCAS (схему регулирования пропускной способности канала - ITU-T G.7042) для создания связки несущих соответствующего размера, Общая процедура кадрирования из SDH оборудования и использует возможности управления и восстановления SDH для обеспечения высокая доступность и устойчивость к неудачам.

Ethernet через MPLS

Услуги Ethernet переносятся IP /MPLS сети, использующие широкий спектр Протоколы, связанные с IP (см. стандарты псевдопроводов IETF, например RFC 3985, RFC 4448 ). Каналы Ethernet передаются как «псевдопроводы» с использованием MPLS пути с переключением меток (LSP) внутри внешнего «туннеля» MPLS. Эта стратегия может поддерживать как двухточечную (виртуальную частную проводную службу - VPWS), так и многоточечную (виртуальную частную локальную сеть - VPLS) услуги, и в последнее время она была широко развернута в маршрутизируемых сетях. Он использует ряд основных транспортных протоколов, включая SDH и (все чаще) Ethernet.

Ethernet через транспортный канал оператор-Ethernet (CET)

Сторонники Ethernet операторского класса утверждают, что Ethernet лучше всего подходит для городских сетей, поскольку весь трафик данных исходит из Ethernet. Повсеместное присутствие Ethernet в локальных сетях по всему миру снижает стоимость Ethernet как технологии. Таким образом, использование Ethernet в городской сети позволяет поставщикам услуг использовать тома, которыми управляет гораздо более крупный сегмент предприятия. Транспортировка Carrier-Ethernet (CET) обычно представляет собой эволюцию обычного Ethernet и включает несколько технологических компонентов. Магистральные мосты провайдера (PBB) обеспечивает масштабируемость и безопасное разграничение, в то время как Проектирование трафика магистрального моста провайдера (PBB-TE, обычно называемый PBT) обеспечивает организацию трафика и эффективный транспорт для защищенных услуг Ethernet. Управление ошибками подключения (CFM-OAM) обеспечивает столь необходимый OAM, который делает Ethernet операторский класс.

Разграничение операторского Ethernet

Демаркация Carrier Ethernet является ключевым элементом услуг Carrier Ethernet и транспортных сетей для бизнеса, оптовых продаж и транспортных приложений для мобильных сетей, поскольку позволяет поставщикам услуг расширять свой контроль над всем трактом обслуживания, начиная с точек передачи обслуживания. Это достигается путем подключения оборудования в помещении клиента (CPE) к сети с помощью устройств демаркации, принадлежащих поставщику, которые развертываются в местах расположения клиентов, что позволяет четко разделить сети пользователя и поставщика.

Устройства разграничения сетей Ethernet операторского класса (EDD) необходимы для поддержки таких услуг, как Частная линия Ethernet (EPL), Виртуальная частная линия Ethernet (EVPL или E-LAN), и Виртуальное частное дерево Ethernet (E-Tree), как указано в MEF. Такая поддержка должна включать соглашение об уровне обслуживания (SLA) возможности управления с постоянной производительностью по оптоволокну, DSL, подключенным PDH, и линии доступа SDH / SONET. В результате обязательные функции демаркации Carrier Ethernet включают сложное управление трафиком и иерархическое управление. качество обслуживания (QoS) механизмы, стандартные сквозные эксплуатация, администрирование и обслуживание (OAM) и мониторинг производительности, обширное управление сбоями и диагностика, а также отказоустойчивость, подобная SDH / SONET, для снижения операционных и капитальных затрат поставщика услуг.[6]

Технологии Carrier Ethernet

Промышленность предприняла согласованные усилия по устранению ограничений Ethernet в WAN, описанных выше, чтобы позволить сетевым провайдерам использовать «родные» технологии Ethernet.[нужна цитата ]Ключевые роли сыграли Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 802.1 и 802.3 комитеты по стандартам. IEEE 802.1 обратился к проблемам масштабируемости и управления в стандартах для Провайдерские мосты (802.1ad) и Магистральные мосты провайдера (802.1ah). Эти стандарты позволяют создавать сети Ethernet планетарного масштаба.[нужна цитата ] Связанные стандарты (IEEE 802.1ag и соответствующий стандарт ITU-T Y.1731) предоставляют возможности эксплуатации и технического обслуживания (OAM), позволяющие проверять подключение, быстрое восстановление и измерение производительности. Текущая работа над PBB-TE (802.1Qay: Provider Backbone Bridging-Traffic Engineering) позволяет управлять таким Ethernet с помощью внешнего управления или приложения управления (например, приложения управления сетью или уровня управления транспортом, такого как GMPLS (IETF RFC 3945 )), чтобы предоставить сетевому провайдеру полный спектр политик и стратегий управления трафиком.[нужна цитата ]

IEEE 802.3 Рабочая группа в тесном сотрудничестве с ITU работают над упрощением передачи технологий 40G и 100G, разрабатываемых обеими организациями: 802.3 для LAN и ITU для OTN. В OIF и Ethernet Alliance также работали совместно со своими членами, чтобы обеспечить возможность будущих усовершенствований Ethernet для WAN, одновременно рассматривая будущую скорость технологий и услуг Ethernet.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Целевая группа IEEE P802.3ba 40 Гбит / с и 100 Гбит / с Ethernet". Официальный веб-сайт. IEEE 802. 19 июня 2010 г.. Получено 6 августа, 2011.
  2. ^ IEEE P802.3ba 40Gb / s и 100Gb / s Ethernet Task Force: http://ieee802.org/3/ba/
  3. ^ IEEE P802.3bg 40G SMF PMD для целевой группы оператора связи: http://www.ieee802.org/3/40GSMF/
  4. ^ Аудио / видео мост IEEE 802.1
  5. ^ а б "Carrier Ethernet и CE 2.0". MEF. Архивировано из оригинал 23 сентября 2015 г.. Получено 22 сентября 2015.
  6. ^ "Carrier Ethernet и CE 2.0". Архивировано из оригинал на 2015-09-23.

внешняя ссылка