- Главная
- Информатика
- Ethernet операторского класса
Содержание
- 2. Для того чтобы успешно работать в сетях операторов связи, технология Carrier Ethernet и воплощающее ее оборудование
- 3. Различные варианты реализации услуги Разработчики технологии глобальной Ethernet -пытаются решить обе задачи. Основное условие, которое должно
- 4. Рис. 6-34.1. Различные варианты реализации услуги Carrier Ethernet Версии Ethernet операторского класса
- 5. Однако внутренняя организация такой услуги в пределах сети разных провайдеров может отличаться значительно Сегодня можно выделить
- 6. Ethernet поверх Ethernet (Ethernet over Ethernet), или транспорт Ethernet операторского класса (Carrier Ethernet Transport, СЕТ). Этот
- 7. Рис. 6-34.2. Три типа услуг Ethernet Версии Ethernet операторского класса
- 8. Версии Ethernet операторского класса Рис.6-34.3. Возможные топологии EVC: А) - точка-точка (E-Line); Б) - многоточка-многоточка (E-LAN);
- 9. В зависимости от типа используемого соединения различаются и типы услуг: E-LINE- услуга связывает только два пользовательских
- 10. В первом варианте пользовательский сайт определяется как сеть, подключенная к отдельному физическому интерфейсу UNI. Значения идентификаторов
- 11. Псевдоканалы Стандарты IETF описывают два типа услуг Ethernet операторского класса, которые строятся с помощью технологии MPLS:
- 12. Рис. 6-34.5. Псевдоканалы в сети провайдера Технология EoMPLS
- 13. Псевдоканалы представляют собой пути LSP второго уровня иерархии (называемого также внутренним уровнем), проложенным внутри LSP первого
- 14. Один из вариантов применения псевдоканалов при эмуляции услуг Ethernet – это передача трафика одного пользовательского соединения.
- 15. Рассматриваемый в нашем примере псевдоканал в направлении от РЕ1 к РЕ2 идентифицируется меткой 57, а туннель,
- 16. Рис. 6-34.6. Создание псевдоканала внутри туннелей MPLS Технология EoMPLS
- 17. Нельзя ли просто обойтись LSP первого уровня для передачи трафика Ethernet через сеть провайдера? В принципе,
- 18. Чаще всего пользовательские сети соединяют с пограничным маршрутизатором провайдера через выделенный интерфейс, который для глобальных услуг
- 19. Услуги VPWS Услуги виртуальных частных каналов (Virtual Private Wire Service, VPWS) исполняют роль «глобального кабеля», соединяя
- 20. Для того чтобы обобщить понятие интерфейса с пользователем, форум IETF ввел термин канала присоединения (Attachment Circuit,
- 21. Выбранные модулем моста кадры поступают в псевдоканал не непосредственно, а через два промежуточных модуля — NSP
- 22. Процедуру инкапсуляции и формат результирующего кадра определяет спецификация RFC 4448. У исходного кадра отбрасываются поля преамбулы
- 23. В то время как первое два слова в заголовке, представленном на рисунке, являются стандартными заголовками MPLS,
- 24. Протокол LDP служит также для уведомления одним маршрутизатором РЕ другого об изменении состояния «работоспособен - неработоспособен»
- 25. Услуги VPLS Услуги виртуальной частной локальной сети (Virtual Private LAN Service, VPLS) описаны в спецификациях RFC
- 26. Рис. 6-34.9. Организация услуги VPLS Технология EoMPLS
- 27. Внутренняя организация пограничного маршрутизатора при оказании услуги VPLS показана на примере маршрутизатора РЕ1. Мы видим, что
- 28. На рисунке показан упрощенный вид таблицы продвижения РЕ1, состоящей из двух записей: одна запись связывает адрес
- 29. Модуль моста В изучает только адреса, приходящие с пользовательских интерфейсов. Они служат ему для выбора нужного
- 31. Скачать презентацию
Слайд 2Для того чтобы успешно работать в сетях операторов связи, технология Carrier Ethernet
Для того чтобы успешно работать в сетях операторов связи, технология Carrier Ethernet
Чтобы соперничать с SDH или MPLS, превратившись в технологию операторского класса, Ethernet надо улучшить свою функциональность, при этом наиболее важным является решение двух задач:
Эксплуатационные и административные характеристики должны поддерживаться протоколами администрирования и обеспечивать мониторинг состояния соединений, а также локализацию и устранение неисправностей.
Необходимо принципиально обеспечить изоляцию адресных пространств сети Ethernet провайдера от адресных пространств сетей Ethernet пользователей. Пространство МАС- адресов Ethernet является плоским, так что если сеть Ethernet провайдера соединить непосредственно (а не через маршрутизатор) с сетями Ethernet пользователей, то всем коммутаторам сети Ethernet провайдера придется иметь дело с МАС- адресами пользовательского оборудования, а у крупного провайдера их может насчитываться сотни тысяч.
Версии Ethernet операторского класса
Слайд 3Различные варианты реализации услуги
Разработчики технологии глобальной Ethernet -пытаются решить обе задачи. Основное
Различные варианты реализации услуги
Разработчики технологии глобальной Ethernet -пытаются решить обе задачи. Основное
Эти интерфейсы поддерживают одну из спецификаций Ethernet физического уровня, например 100Base-FX или 1000Base-LX, а также стандартные кадры Ethernet. Кроме того, существует некоторое описание услуги, которое определяет ее основные параметры, такие как топологию взаимодействия сетей пользователей (например, двухточечную, как показано на рисунке, звездообразную или полносвязную), пропускную способность логического соединения или же гарантированный уровень качества обслуживания кадров.
Версии Ethernet операторского класса
Слайд 4
Рис. 6-34.1. Различные варианты реализации услуги Carrier Ethernet
Версии Ethernet операторского класса
Рис. 6-34.1. Различные варианты реализации услуги Carrier Ethernet
Версии Ethernet операторского класса
Слайд 5Однако внутренняя организация такой услуги в пределах сети разных провайдеров может отличаться
Однако внутренняя организация такой услуги в пределах сети разных провайдеров может отличаться
Сегодня можно выделить три основных варианта подобной организации в зависимости от используемой внутренней транспортной технологии.
Ethernet поверх MPLS (Ethernet over MPLS, EoMPLS). В этом случае MPLS-туннели используются как основной транспортный механизм провайдера, позволяющий эмулировать услугу Ethernet для клиентов. Технология MPLS зрелая технология с более чем 10-летней историей, обладает необходимыми качествами для операторов связи, а именно:
поддержка детерминированных маршрутов;
наличие механизма быстрой перемаршрутизации, обеспечивающего быстрое (сравнимое с SDH) переключение с основного маршрута на резервный;
развитые средства контроля работоспособности соединений.
Сегодня данный подход является одним из самых распространенных при реализации услуги Ethernet VPN в сетях операторов связи.
Версии Ethernet операторского класса
Слайд 6Ethernet поверх Ethernet (Ethernet over Ethernet), или транспорт Ethernet операторского класса (Carrier
Ethernet поверх Ethernet (Ethernet over Ethernet), или транспорт Ethernet операторского класса (Carrier
Усилия разработчиков технологии СЕТ и услуг на ее основе стандартизует комитет 802 IEEE. Здесь технология Ethernet не только видна потребителям услуг извне, но и работает внутри сети провайдера, т.е. функционирует как транспортная технология провайдера.
Для любой пакетной технологии непросто приблизиться к функциональности SDH, а для Ethernet это сделать сложнее, чем, скажем, для MPLS, так как Ethernet изначально была задумана как дейтаграммная технология с минимумом функций. Тем не менее, прогресс в этой области наблюдается.
Ethernet поверх транспорта (Ethernet over Transport, EOT). Это наиболее традиционный для оператора связи вариант организации, так как под транспортом здесь понимается транспорт, основанный на технике коммутации каналов, которая всегда использовалась для создания первичных сетей операторов, то есть транспорт PDH, SDH или OTN. Для того чтобы эмулировать услуги Ethernet, необходимы некоторые надстройки над базовыми стандартами этих технологий, стандартизацией таких надстроек занимается ITU-T. International Telecommunication Union - Telecommunication sector (сектор стандартизации электросвязи Международного союза электросвязи)
Версии Ethernet операторского класса
Слайд 7
Рис. 6-34.2. Три типа услуг Ethernet
Версии Ethernet операторского класса
Рис. 6-34.2. Три типа услуг Ethernet
Версии Ethernet операторского класса
Слайд 8Версии Ethernet операторского класса
Рис.6-34.3. Возможные топологии EVC:
А) - точка-точка (E-Line);
Версии Ethernet операторского класса
Рис.6-34.3. Возможные топологии EVC:
А) - точка-точка (E-Line);
Б) - многоточка-многоточка (E-LAN);
В) - точка-многоточка (Е-Тгее)
Слайд 9В зависимости от типа используемого соединения различаются и типы услуг:
E-LINE- услуга связывает
В зависимости от типа используемого соединения различаются и типы услуг:
E-LINE- услуга связывает
E-LAN- услуга аналогична услуге локальной сети, так как она позволяет связать неограниченное число пользовательских сайтов таким образом, что каждый сайт может взаимодействовать с каждым. При этом соблюдается логика работы локальной сети — кадры Ethernet с неизученными и широковещательными МАС- адресами передаются всем сайтам, а кадры с изученными уникальными МАС- адресами — только тому сайту, в котором находится конечный узел с данным адресом.
E-TREE- в локальных сетях ей аналога нет. Пользовательские сайты делятся на корневые и листовые. Листовые сайты могут взаимодействовать только с корневыми, но не между собой. Корневые сайты могут взаимодействовать друг с другом.
Кроме того, в спецификациях MEF вводятся два варианта каждого типа услуги и использует термины «частная услуга» и «виртуальная частная услуга».
Они классифицируются по двум признакам: топологии виртуальных соединений и тем, как происходит идентификация: физически на основе порта или логически на основе виртуальной сети (Virtual LAN, VLAN). Благодаря VLAN в пользовательском оборудовании достаточно одного физического порта для нескольких виртуальных соединений.
Версии Ethernet операторского класса
Слайд 10В первом варианте пользовательский сайт определяется как сеть, подключенная к отдельному физическому
В первом варианте пользовательский сайт определяется как сеть, подключенная к отдельному физическому
В другом варианте услуги к одному и тому же физическому интерфейсу UNI могут быть подключены различные пользовательские сайты. В этом случае они различаются по значению идентификатора VLAN. Другими словами, провайдер внутри своей сети сохраняет деление локальной сети на VLAN, сделанное пользователем. В варианте услуги с учетом VLAN добавляется название «виртуальная частная», например, для услуги типа E-LINE это будет виртуальная частная линия Ethernet (Ethernet Virtual Private Line, EVPL).
Помимо указанных определений услуг, спецификации MEF стандартизуют некоторые важные параметры услуг, например, услуга может характеризоваться гарантированным уровнем пропускной способности соединения, а также гарантированными параметрами QoS.
Терминология MEF постепенно набирает приверженцев в мире.
Версии Ethernet операторского класса
Слайд 11Псевдоканалы
Стандарты IETF описывают два типа услуг Ethernet операторского класса, которые строятся с
Псевдоканалы
Стандарты IETF описывают два типа услуг Ethernet операторского класса, которые строятся с
Если использовать терминологию MEF, то услуга VPLS соответствует услуге E-LAN - обеспечивает соединения с полносвязной топологией, а услуга VPWS — услуге E-LINE - эмулирует соединение Ethernet с двухточечной топологией. При этом стандарты IETF описывают оба варианта услуг, как с учетом идентификаторов VLAN пользователя, так и без.
Обе услуги являются услугами MPLS VPN второго уровня (MPLS L2VPN), так как они позволяют предоставлять услуги VPN, взаимодействуя с пользовательскими сетями на втором уровне. В этом их отличие от услуг MPLS L3VPN.
Услуги VPLS и VPWS реализуется провайдером с помощью особого типа путей LSP в сети MPLS, называемых псевдоканалами. Псевдоканалы (pseudowire) образуют логические соединения между пограничными маршрутизаторами провайдера
На рис. 6-34.5 показано три таких псевдоканала, соединяющих между собой пограничные маршрутизаторы РЕ1-РЕ4.
Технология EoMPLS
Слайд 12
Рис. 6-34.5. Псевдоканалы в сети провайдера
Технология EoMPLS
Рис. 6-34.5. Псевдоканалы в сети провайдера
Технология EoMPLS
Слайд 13Псевдоканалы представляют собой пути LSP второго уровня иерархии (называемого также внутренним уровнем),
Псевдоканалы представляют собой пути LSP второго уровня иерархии (называемого также внутренним уровнем),
Псевдоканалы — это логические транспортные соединения, физически они могут проходить через промежуточные магистральные маршрутизаторы, однако для них они прозрачны, то есть в нашем примере маршрутизаторы P1, Р2 и РЗ просто не замечают их существование в сети.
Псевдоканал — это механизм, который эмулирует существенные свойства какого-либо телекоммуникационного сервиса через сеть с коммуникацией пакетов.
Из определения, данного в RFC 3985, видно, что назначение псевдоканала шире эмуляции Ethernet — это может быть и эмуляции сервисов выделенных каналов технологий PDH или SDH, и эмуляция виртуальных каналов ATM или Frame Relay; однако в любом случае эмуляция такой услуги выполняется через пакетную сеть.
Технология EoMPLS
Слайд 14Один из вариантов применения псевдоканалов при эмуляции услуг Ethernet – это передача
Один из вариантов применения псевдоканалов при эмуляции услуг Ethernet – это передача
Технически создать LSP второго уровня достаточно просто — для этого маршрутизаторам, соединенным LSP первого уровня, нужно оговорить значение метки второго уровня, которое будет использоваться, чтобы различать LSP второго уровня внутри LSP первого уровня. Этот процесс иллюстрируется Рис. 6-34.6. На нем изображены два пограничных маршрутизатора РЕ1 и РЕ2, соединенные псевдоканалом РЕ57. Однако двухточечные псевдоканалы, которые эмулируют Ethernet всегда являются двунаправленными, a в MPLS LSP — это однонаправленный путь. Поэтому для создания двунаправленного псевдоканала требуется два однонаправленных пути второго уровня, вложенных в два однонаправленных пути первого уровня, что и показано на рисунке 6-34.6.
Технология EoMPLS
Слайд 15Рассматриваемый в нашем примере псевдоканал в направлении от РЕ1 к РЕ2 идентифицируется
Рассматриваемый в нашем примере псевдоканал в направлении от РЕ1 к РЕ2 идентифицируется
Технология EoMPLS
Слайд 16
Рис. 6-34.6. Создание псевдоканала внутри туннелей MPLS
Технология EoMPLS
Рис. 6-34.6. Создание псевдоканала внутри туннелей MPLS
Технология EoMPLS
Слайд 17Нельзя ли просто обойтись LSP первого уровня для передачи трафика Ethernet через
Нельзя ли просто обойтись LSP первого уровня для передачи трафика Ethernet через
Другим преимуществом псевдоканалов является их универсальность, то есть возможность их применения не только в сетях MPLS, но и в сетях других типов, например в «чистых» IP-сетях с туннелированием по протоколу L2TP, и не только при эмуляции Ethernet, но и при эмуляции других сервисов, например каналов PDH. Естественно, что при переходе к другой реализации псевдоканалов конкретные команды конфигурирования меняются, но концепция остается, и это помогает администраторам сети освоить новую технологию.
Технология EoMPLS
Слайд 18Чаще всего пользовательские сети соединяют с пограничным маршрутизатором провайдера через выделенный интерфейс,
Чаще всего пользовательские сети соединяют с пограничным маршрутизатором провайдера через выделенный интерфейс,
В этом случае для услуги VPWS соединение этих интерфейсов прозрачно, т.е. сеть провайдера передает все кадры, которые поступают на такой интерфейс от сети пользователя. Иногда этот режим VPWS называют коммутацией портов пользователя.
Для услуги VPWS, когда сеть провайдера соединяет виртуальные пользовательские сети, - по двухточечному соединению передаются не все кадры, поступающие через интерфейс пользователя, а только кадры, принадлежащие определенной сети VLAN. Этот режим работы VPWS можно назвать коммутацией виртуальных локальных сетей, или VLAN-коммутацией.
Технология EoMPLS
Слайд 19Услуги VPWS
Услуги виртуальных частных каналов (Virtual Private Wire Service, VPWS) исполняют роль
Услуги VPWS
Услуги виртуальных частных каналов (Virtual Private Wire Service, VPWS) исполняют роль
Рассмотрим организацию такой услуги с помощью псевдоканалов MPLS (Рис. 6-34.7).
Рис. 6-34.7. Организация виртуального частного канала Ethernet
Технология EoMPLS
Слайд 20Для того чтобы обобщить понятие интерфейса с пользователем, форум IETF ввел термин
Для того чтобы обобщить понятие интерфейса с пользователем, форум IETF ввел термин
На рисунке показаны также внутренние функциональные элементы пограничных маршрутизаторов РЕ1 и РЕ2, которые эмулируют услуги VPWS вместе с псевдоканалом PW57.
Модуль В (от Bridge — мост) работает по стандартному алгоритму IEEE 802.ID. Его роль в схеме эмуляции — выделение кадров Ethernet из общих потоков, поступающих на порты маршрутизатора, для передачи в псевдоканал. Тем самым модуль моста формирует логический интерфейс виртуального коммутатора. Например, если это режим коммутации портов, то модуль моста конфигурируется так, чтобы все кадры, пришедшие на соответствующий порт от пользователя, направлялись для дальнейшей обработки в псевдоканал. Если же это VLAN-коммутация, то модуль моста выбирает для передачи псевдоканалу только кадры, помеченные определенным значением тега VLAN.
Технология EoMPLS
Слайд 21Выбранные модулем моста кадры поступают в псевдоканал не непосредственно, а через два
Выбранные модулем моста кадры поступают в псевдоканал не непосредственно, а через два
После обработки пришедшего кадра модулями NCP и VS он передается псевдоканалу.
Конечные точки T псевдоканала PW57 выполняют две операции:
инкапсуляцию и декапсуляцию пользовательских кадров в кадры MPLS;
мультиплексирование и демультиплексирование псевдоканалов в туннеле MPLS.
Технология EoMPLS
Слайд 22Процедуру инкапсуляции и формат результирующего кадра определяет спецификация RFC 4448. У исходного
Процедуру инкапсуляции и формат результирующего кадра определяет спецификация RFC 4448. У исходного
Рис. 6-34.8. Формат инкапсуляции Ethernet поверх MPLS (RFC 4448)
Технология EoMPLS
Слайд 23В то время как первое два слова в заголовке, представленном на рисунке,
В то время как первое два слова в заголовке, представленном на рисунке,
Конфигурирование псевдоканалов, то есть согласование внутренних меток, используемых для идентификации и мультиплексирования псевдоканалов внутри туннеля, может быть автоматизировано. Для этого сегодня применяют протокол LDP или BGP. Обратите внимание, что речь идет о прокладке псевдоканала, а не самого туннеля, эти два процесса независимы, так что туннель может быть проложен, например, с помощью протокола RSVP ТЕ, а псевдоканалы в нем — с помощью протокола LDP.
Технология EoMPLS
Слайд 24Протокол LDP служит также для уведомления одним маршрутизатором РЕ другого об изменении
Протокол LDP служит также для уведомления одним маршрутизатором РЕ другого об изменении
Параметрами качества обслуживания (QoS) для виртуальных соединений VPWS —могут быть обеспечены с помощью стандартных механизмов QoS, таких как, например, приоритетное обслуживание, профилирование трафика, контроль доступа и резервирование ресурсов, опирающейся в данном случае на соответствующие свойства туннелей MPLS. Аналогично обеспечивается гарантированная пропускная способность с техники инжиниринга трафика, опирающейся в данном случае на соответствующие свойства туннелей MPLS.
MPLS делает контроль доступа намного более определенной процедурой, чем в случае IP-сетей с их распределенным (и вносящим неопределенность) механизмом выбора маршрутов.
Технология EoMPLS
Слайд 25Услуги VPLS
Услуги виртуальной частной локальной сети (Virtual Private LAN Service, VPLS) описаны
Услуги VPLS
Услуги виртуальной частной локальной сети (Virtual Private LAN Service, VPLS) описаны
Услуга VPLS соответствуют определению услуг E-LAN MEF, причем как варианту с учетом идентификаторов VLAN пользователей, так и варианту без их учета.
Так же как и в случае VPWS, сервис VPLS организован на базе псевдоканалов. Отличие заключается в том, что для каждого экземпляра VPLS используется собственный набор псевдоканалов. При этом каждый такой набор имеет полносвязную топологию, то есть все пограничные маршрутизаторы РЕ, участвующие в работе какого-то экземпляра VPLS, связаны друг с другом.
На рис. 6-34.9 показан пример сети провайдера, эмулирующей два сервиса VPLS. Пользовательские сети C1, С5 и С8 относятся к «серому» сервису VPLS, а сети С2, СЗ, С4,С6 и С7 — к «белому». Соответственно, набор псевдоканалов PW-B1, PW-B2 и PW-B3 объединяет пограничные маршрутизаторы, к которым подключены сети «серого» сервиса VPLS, а набор псевдоканалов PW-W1, PW-W2 и PW-W3 — маршрутизаторы, к которым подключены сети «белого» сервиса VPLS (в нашем примере это одни и те же пограничные маршрутизаторы РЕ1, РЕ2 и РЕЗ, но если бы, например, сети С4 не существовало, то псевдоканалы PW-W2 и PW-W3 были бы не нужны). (B1, B2, B3 - Black) и (W1,W2,W3-wite).
Технология EoMPLS
Слайд 26
Рис. 6-34.9. Организация услуги VPLS
Технология EoMPLS
Рис. 6-34.9. Организация услуги VPLS
Технология EoMPLS
Слайд 27Внутренняя организация пограничного маршрутизатора при оказании услуги VPLS показана на примере маршрутизатора
Внутренняя организация пограничного маршрутизатора при оказании услуги VPLS показана на примере маршрутизатора
Как и в случае VPWS, модуль В выполняет стандартные функции моста и при этом формирует логический интерфейс с каждым из виртуальных коммутаторов. Этот интерфейс может также формироваться на основе коммутации либо пользовательских портов, когда весь трафик от определенного порта (или нескольких портов) передается на логический интерфейс, либо сетей VLAN, когда выбираются кадры одной или нескольких пользовательских сетей VLAN от одного или нескольких портов.
Однако если в случае VPWS виртуальный коммутатор выполнял простую работу по передаче кадров от логического интерфейса, то для VPLS этот модуль функционирует по алгоритму стандартного коммутатора (моста). Для этого виртуальный коммутатор изучает МАС- адреса и строит свою таблицу продвижения, как и обычный коммутатор.
Технология EoMPLS
Слайд 28На рисунке показан упрощенный вид таблицы продвижения РЕ1, состоящей из двух записей:
На рисунке показан упрощенный вид таблицы продвижения РЕ1, состоящей из двух записей:
Единственной особенностью виртуального коммутатора является то, что он не изучает адреса отправления кадров, приходящих с логического интерфейса. Это не требуется, потому что для интерфейсов, представленных псевдоканалами, виртуальный коммутатор работает по правилу расщепления горизонта (split horizon) — он никогда не передает на псевдоканалы кадры, полученные от какого бы то ни было псевдоканала. Тем самым предотвращается образование петель между виртуальными коммутаторами, а доставку кадров по назначению гарантирует полносвязная топология. То есть любой кадр, полученный виртуальным коммутатором по псевдоканалу, всегда передается на логический интерфейс, соответствующий тому сервису VPLS, к которому относится псевдоканал.
Технология EoMPLS
Слайд 29Модуль моста В изучает только адреса, приходящие с пользовательских интерфейсов. Они служат
Модуль моста В изучает только адреса, приходящие с пользовательских интерфейсов. Они служат
Конфигурирование РЕ может оказаться трудоемким занятием, так как в случае N пограничных коммутаторов нужно создать N (N - 1)/2 псевдоканалов. Кроме того, добавление любого нового устройства РЕ требует переконфигурирования всех остальных коммутаторов. Для автоматизации этих процедур можно использовать вариант организации VPLS, описанный в RFC 4761, так как он предусматривает применение для этой цели протокола BGP. Вариант VPLS, описанный в RFC 4762, подразумевает распределение меток второго уровня иерархии с помощью протокола LDP, автоматизацию процедур конфигурирования он не поддерживает.
Технология EoMPLS