Mультисервисная транспортная платформа Cisco ONS 15454 MSTP
Развивая сегодняшние транспортные сети, ориентированные в первую очередь на передачу традиционного голосового трафика, но не оптимизированные для передачи данных, мультисервисная транспортная платформа ONS 15454 MSTP компании Cisco Systems коренным образом изменяет экономику построения транспортных инфраструктур с помощью интегрированного оптического сетевого взаимодействия. Компания Cisco Systems, являясь общепризнанным мировым лидером в обеспечении сетевого взаимодействия для Интернет, предоставляет операторам связи путь экономически эффективной эволюции от перегруженных сегодня сетей на базе SDH (Synchronous Digital Hierarchy) в оптическую инфраструктуру будущего. Мультисервисная оптическая транспортная платформа Cisco ONS 15454 MSTP предлагает транспортные возможности нового поколения и является ключевым элементом современных оптических сетей. Cisco ONS 15454 объединяет наилучшее из традиционных сетей SONET/SDH, DWDM, TDM, Ethernet и статистического мультиплексирования в едином устройстве и может быть использована в любой топологии.
Платформа Cisco ONS 15454 MSTP
Решение Cisco ONS 15454 MSTP устанавливает новый уровень возможностей для городских и региональных сетей, построенных с использованием технологии плотного спектрального мультиплексирования за счет использования проверенной мультисервисной платформы Cisco ONS 15454 MSPP (Multiservice Provisioning Platform) для предоставления простых, быстрых и интеллектуальных услуг DWDM и понижения капитальных и эксплуатационных расходов. Преобразование городских и региональных сетей
Когда Cisco Systems® в 1999 году представила на рынок городских сетей мультисервисную платформу Cisco ONS 15454 MSPP, это создало четкую границу между традиционным оптическим транспортным оборудованием и оборудованием нового поколения. Основным технологическим скачком тогда была возможность обеспечения традиционных услуг на скоростях от DS1/E1 до OC-192/STM-64, использующих технологии мультиплексирования с разделением по времени (TDM) и синхронной цифровой иерархии (SDH) одновременно с услугами передачи трафика Ethernet и IP. Решение было уникальным по функциональности и масштабируемости, оставаясь при этом компактным и сохраняя низкое потребление электроэнергии, что обеспечило лидерство устройству Cisco ONS 15454 MSPP в новом сегменте рынка. Сегодня, продолжая развивать городские оптические сети, Cisco представляет мультисервисную транспортную платформу Cisco ONS 15454 MSTP (Multiservice Transport Platform), которая позволяет перейти от сетей SDH к сетям с использованием технологии плотного спектрального мультиплексирования. Платформа Cisco ONS 15454 MSTP позволяет перейти к интеллектуальным и очень успешным городским и региональным сетям DWDM, обеспечивающим широкий набор сервисных интерфейсов, прозрачность предоставляемых услуг, гибкие топологии и простое функционирование. Широкий набор интерфейсов
Городская оптическая сеть, проходящая через узлы, располагающиеся недалеко от точек присутствия клиентов, нуждается в обеспечении широкого спектра сервисных интерфейсов. Сервисные интерфейсы позволяют операторам связи предоставлять широкий спектр различных услуг и тарифов, корпорациям – передавать широкий набор различных видов трафика по единой транспортной сети без лишней конвертации и дополнительного оборудования. Также широкий набор сервисных интерфейсов упрощает планирование услуг в сети. Платформа Cisco ONS 15454 MSTP с функциональностью MSPP поддерживает широкий спектр стандартных услуг в одном устройстве, включая:
✓ транспорт собранных низкоскоростных потоков DS1/E1 в оптическом канале (длине волны) на скорости 2,5 и 10 Гбит/с; ✓ транспорт оптических каналов и сбор потоков SDH: STM-1, STM-4, STM-16 и STM-64; ✓ услуги по передаче данных: выделенные линии, коммутируемый или базирующийся на оптических каналах транспорт трафика 10/100/1000BaseT; ✓ услуги по организации транспорта для систем хранения данных: 1 и 2 Гбит/с Fibre Channel, FICON и ESCON; ✓ услуги по транспорту видеосигналов: поддержка D1 и телевидения высокого качества (HDTV). Платформа Cisco ONS 15454 MSTP поддерживает различные варианты резервирования, которые могут быть настроены для каждого конкретного интерфейса, тем самым обеспечивая одновременное предоставление сервисов с высокой надежностью и без резервирования, что необходимо для различных типов обеспечения качества сервиса в транспортной сети.
Прозрачность услуг Способность системы DWDM, построенной на базе Cisco ONS 15454 MSTP, обеспечивать различные уровни прозрачности в зависимости от требований конкретной услуги позволяет обеспечить транспорт для широкого спектра услуг. Платформа Cisco ONS 15454 MSTP позволяет обеспечить мультисервисную агрегацию, агрегацию и транспорт оптических каналов, совмещенные с интегрированной, интеллектуальной транспортной системой DWDM в одном устройстве, что обеспечивает эффективное решение для любой комбинации услуг и видов трафика. Использование технологии цифровой упаковки (в соответствии с ITU-T G.709) позволяет обеспечить прозрачность, при этом сохраняя широкие возможности по управлению оптическими каналами и увеличение длины оптических каналов за счет использования упреждающей коррекции ошибок (Forward Error Correction – FEC).
Гибкость топологий Первое поколение решений с использованием технологии DWDM было оптимизировано для передачи трафика на соединениях «точка–точка». Современные городские и региональные оптические сети нуждаются в возможности обеспечения более сложной модели транспорта с использованием линейной или кольцевой топологии. Платформа Cisco ONS 15454 MSTP может быть настроена для поддержки любой городской или региональной топологии системы DWDM (рис. 8), что позволяет использовать единое решение для сети.
Рис. 8. Варианты топологий сети DWDM для различных приложений
В дополнение к гибкости поддержки различных топологий платформа Cisco ONS 15454 MSTP может быть использована для построения сетей на различные расстояния, что позволяет использовать одну платформу для построения городских магистральных сетей, сетей доступа и региональных сетей. Совмещение функциональности платформ MSPP и MSTP позволяет снизить сложность внедрения системы за счет сокращения сетевых элементов сети.
Эффективность и простота управления
Платформа Cisco ONS 15454 MSTP обеспечивает быстрый возврат капитальных вложений и сокращение эксплуатационных расходов за счет удовлетворения развивающихся требований к разнообразию набора сервисов, гибкого увеличения пропускной способности, поддержки различных сетевых топологий, широкого диапазона поддерживаемых расстояний и простоты управления в единой платформе. Оптимизированная для построения городских и региональных оптических сетей, платформа Cisco ONS 15454 MSTP предлагает новый уровень интеллектуальности для систем, использующих технологию DWDM и постоянно нуждающихся в увеличении пропускной способности. Платформа Cisco ONS 15454 MSTP использует представленные в решении MSPP функции для упрощения управления сетью, среди этих функций: многоуровневое графическое представление всех элементов сети (сетевых сегментов, узлов, карт), сквозное управление в сети сервисами на базе оптических каналов, графические мастера для упрощения и ускорения пользовательских операций (например, первоначальная настройка колец, активация сервисов, изменение пропускной способности, модернизация узлов и многое другое). Использование такой архитектуры позволяет представить недоступный ранее для систем DWDM уровень простоты в эксплуатации. Используя протокол IP в сервисном оптическом канале и программное обеспечение, подобное платформе MSPP, Cisco MSTP поддерживает:
• масштабируемый транспорт ( до 64 оптических каналов) с возможностью увеличения количества оптических каналов в системе без прерывания сервиса; • предоставление услуг по транспорту оптических потоков на скоростях от 150 Мбит/с до 10 Гбит/с с возможностью агрегации трафика TDM и данных для достижения максимальной гибкости системы; • гибкие возможности транспортной системы с возможностью работы на расстояниях до 600 км за счет использования многофункциональных усилителей и технологии упреждающей коррекции ошибок, что позволяет поддерживать широкий спектр сетевых приложений; • архитектуру «Plug and play» картами для максимальной гибкости при конфигурировании сетевых элементов системы DWDM: терминальных узлов, оптических узлов ввода/вывода, линейных усилителей и узлов компенсации дисперсии в сетях с усилением или без усиления; • высокую плотность шасси для предоставления высокоскоростных (10 Гбит/с) услуг на базе оптических каналов; • гибкие возможности ввода/вывода оптических каналов (от 1 до 64 каналов), поддержку канальных и полосных оптических мультиплексоров ввода/вывода для упрощения планирования сети и развития сервисов; • использование программно - управляемых клиентских модулей (SFP) и возможность настройки длины волны на транспондерных картах для уменьшения склада запасных частей и упрощения активации сервисов; • многоуровневый контроль сервисов, используя технологии SONET/SDH и цифровой упаковки (G.709) с встроенным каналом обслуживания для обеспечения уникальной надежности системы; • автоматическое определение топологии сети; • интегрированную систему Cisco Transport Controller для быстрого ввода в эксплуатацию узлов и сегментов сети; • программное управление оптической мощностью сигналов в сети для обеспечения полностью автоматического контроля оптической мощности, который особенно необходим при добавлении оптических каналов в систему, добавлении узлов и компенсации переходных процессов при обрыве оптического кабеля; • современную межплатформенную систему управления Cisco Transport Manager, обеспечивающую единый интерфейс для систем управления и мониторинга сети.
Уникальные возможности интеграции c сетями SDH Передовой дизайн платформы ONS 15454 SDH MSPP, унаследованный платформой MSTP, открывает уникальные возможности интеграции. В отличие от традиционных мультиплексоров ввода/вывода (ADM), использующих раздельные цифровые кросс-коннекторы (DXC) для объединения нескольких сетей, платформа MSTP объединяет в одном устройстве функции цифрового кросс-коннектора и мультиплексора ввода/вывода. Это позволяет обеспечить конвертацию сигналов из электрической формы в оптическую и обратно в одном устройстве, что существенно упрощает оптическую транспортную сеть за счет исключения лишних элементов оборудования. Платформа Cisco ONS 15454 MSTP объединяет в одном простом для использования устройстве функциональность нескольких мультиплексоров сети SDH, оптический транспорт DWDM и элементы сети коммутации. Возможность работы с любыми топологиями сети SDH, поддержка широкого спектра интерфейсов (от E1 до Gigabit Ethernet и STM-64) и способность прозрачного транспорта контрольных соединений (DCC) для оборудования третьих производителей позволяют применять Cisco ONS 15454 MSTP совместно с уже существующим оборудованием SDH, сохраняя полную функциональность. Используя емкость неблокируемой матрицы коммутации (384 x 384 VC-4, 384 x 384 VC-3 или 2016 x 2016 VC-12) и функциональность коммутации пакетов/фреймов, платформа Cisco ONS 15454 MSTP может быть использована как распределенный менеджер полосы пропускания, сокращая потребности в цифровых кросс-коннекторах на узлах сети. Платформа Cisco ONS 15454 MSTP существенно увеличивает плотность услуг за счет использования DWDM транспорта, что позволяет операторам связи ускорить внедрение новых услуг и максимально эффективно использовать существующую инфраструктуру.
Использование SDH транспорта для передачи трафика Ethernet Одним из ключевых преимуществ, которое не было возможным до появления платформы MSPP, является многообразие сервисов. Возможность предоставления сервисов на базе Fast и Gigabit Ethernet на стандартной операторской инфраструктуре SDH без влияния на существующие услуги TDM позволяет операторам связи существенно увеличить доходность используемой сети. Аналогично, корпоративные клиенты теперь могут воспользоваться преимуществами использования гибкого и масштабируемого механизма транспорта для доставки данных и контента, что позволяет существенно сократить эксплуатационные расходы. Внедрение технологии, позволяющей обеспечить транспорт Ethernet поверх сетей SDH, было первым шагом в стратегии развития мультисервисных оптических сетей Cisco Systems. Платформа Cisco ONS 15454 MSTP позволяет обеспечить надежность, присущую сетям SDH, для сервисов Ethernet. Эти сервисы при использовании платформы MSTP могут быть внедрены поверх сетей, построенных на базе колец MS-SPR и SNCP, линейных, нерезервированных и смешанных топологий с резервированием пути. Более того, для этих сервисов Ethernet обеспечивается время восстановления сервиса 50 мс, как для соединений в сети SDH. Платформа Cisco ONS 15454 MSTP соответствует стандартам SDH и обеспечивает контроль производительности сети SDH, одновременно поддерживает функции удаленного слежения (RMON). Контроль производительности сети SDH позволяет операторам связи отслеживать состояние сети по известным характеристикам. Функция удаленного слежения (RMON) позволяет операторам связи и их клиентам отслеживать состояние пакетной части сети. Для платформы MSTP доступны три серии карт для обеспечения транспорта Ethernet поверх SDH, которые обеспечивают различные варианты предоставляемых сервисов:
• Карты серии E. Эта серия представлена двумя картами – 15454-E100T-12-G (12 портов 10/100BaseT) и 15454-E1000-2-G2 порта Gigabit Ethernet). Карта E100T-12-G включает в себя коммутатор второго уровня (IEEE.802.1D) с 12 портами 10/100BaseT (RJ-45). Карта E1000-2-G использует коммутатор с двумя слотами для установки интерфейсных модулей Gigabit Ethernet (GBIC). В каждый из двух слотов может быть установлен модуль 1000BaseSX или 1000BaseLX. Эти карты поддерживают два режима транспорта трафика Ethernet по сети SDH, «точка–точка» и пакетное кольцо с общим доступом. Соединения «точка–точка» позволяют обеспечить обмен трафиком Ethernet между двумя точками терминации трафика Ethernet, что часто используется для обеспечения обмена трафиком Ethernet между двумя узлами. Режим работы пакетного кольца с общим доступом использует статистическое мультиплексирование трафика и дополнительную надежность, обеспечиваемую вторым уровнем. Карты этой серии позволяют обеспечить транспорт трафика Ethernet на скоростях до 622 Мбит/с. • Карты серии G. Эта серия представлена картой 15454E-G1K-4 (4 порта Gigabit Ethernet). Карты серии G обеспечивают транспорт первого уровня для трафика Ethernet по сети SDH. Карта 15454E-G1K-4 имеет 4 слота для установки интерфейсных модулей Gigabit Ethernet, в которые могут быть установлены GBIC модули 1000BaseSX, 1000BaseLX, 1000BaseZX, а также CWDM и DWDM. Эта карта поддерживает функции транспорта физического уровня для соединений «точка–точка», что обеспечивает прозрачное подключение трафика Ethernet между узлами и возможность предоставления услуг высокоскоростной выделенной линии Ethernet. Карта 15454E-G1K-4 используется для транспорта трафика Ethernet на скоростях до 1,2 Гбит/с (VC-4-8c) на каждом из 4 портов, при этом общая пропускная способность карты составляет 2,5 Гбит/с. • Карты серии ML. Данная серия представлена двумя картами – 15454E-ML100T-12 (12 портов 10/100BaseT, RJ-45) и 15454E-ML1000-2 (2 порта Gigabit Ethernet, SFP). Эти карты отличаются уникальной функциональностью, а именно широкими возможностями по коммутации и маршрутизации трафика IP с поддержкой функций обеспечения качества сервисов. Использование карт этой серии операторам связи может создавать различные сервисы благодаря функциям встроенного коммутатора/маршрутизатора. Общая пропускная способность карт данной серии достигает 2,5 Гбит/с.
Широкие возможности обеспечения резервирования MS-SPR (двухволоконное кольцо с разделяемой защитой на уровне секций) является предпочтительным решением там, где живучесть сети имеет первостепенное значение, так как при этом обеспечивается защита и гибкое распределение полосы пропускания (можно повторно использовать VC после извлечения трафика). Конфигурация MS-SPR обеспечивает защиту от обрыва кабеля и неисправности узла с помощью резервных, географически разнесенных трактов для каждого транспортного пролета. Живучесть кольца SDH может быть в дальнейшем расширена с помощью смежных или стягивающих колец. В двухволоконных кольцах с MS-SPR каждое волокно обрабатывает одно направление трафика, при этом ровно одна вторая полосы пропускания, доступная между смежными узлами, может быть использована для рабочего трафика, в то время как остающаяся полоса пропускания резервируется для защиты. Эта архитектура обычно используется при выборе кольцевой архитектуры между офисами. В четырехволоконных кольцах MS-SPR каждое оптоволокно обрабатывает одно направление трафика – один полный оптоволоконный кабель используется для рабочего трафика и второй кабель используется для обеспечения полной защиты или транспорта дополнительного трафика. Такая архитектура кольца являет- ся предпочтительной при выборе архитектуры кольца между магистральными узлами. MS-SPR идеально подходит для распределенных приложений, так как в этом случае каналы могут повторно использоваться после их извлечения. В случае наихудшего сценария централизованной конфигурации, когда все каналы назначаются для одного месторасположения, MS-SPR работает так же, как SNCP.
Рис. 9. Топология четырехволоконного кольца MS-SPR
SCP (Subnetwork Connection Protection) – это механизм защиты транспорта, обеспечиваемый на ONS 15454 SDH с VC-12/3/4/4-Xc уровнями, который может быть использован для любой сетевой топологии (т. е. ячеистой, кольцевой, смешанной инфраструктуры). Этот механизм, используемый на базе технологии коммутации каналов и стандарта SNCP/N, поддерживает время восстановления сервиса 50 мс. Сервисы могут начинаться и терминироваться на одном и том же SNCP кольце, а также могут пропускаться на смежное кольцо доступа или межофисное кольцо, обеспечивая отказоустойчивый транспорт до месторасположения терминирования сервиса, или более того – могут даже маршрутизироваться через региональную или городскую ячеистую сеть. Емкость SNCP кольца равна его битовой скорости, так как оно эквивалентно кольцу, где весь трафик возвращается в центральный узел концентрации трафика (hub).
Рис. 10. SNC защита тракта
Cети нового поколения Обладая широкими мультисервисными возможностями, передовыми оптическими технологиями, автоматическим управлением оптической мощностью и простотой использования MSPP, платформа Cisco ONS 15454 MSTP позволяет изменить подход к построению и управлению городскими и региональными сетями DWDM. Объединяя различные виды сервисов и интеллектуальный DWDM, платформа Cisco ONS 15454 MSTP значительно сокращает капитальные затраты и эксплуатационные расходы для современных городских и региональных сетей.
