Carrier Ethernet 101

Carrier Ethernet 101

ce101В последнее время технология Carrier Ethernet стала преобладать в сетях поставщиков услуг.   Развитие этой технологии стимулируется спросом бизнес-клиентов на масштабируемые услуги, повышение пропускной способности и сокращение расходов. Тогда как традиционная технология Ethernet на основе локальных сетей ориентирована на максимальную пропускную способность, технология Carrier Ethernet разработана с ориентацией на надежность и доступность, необходимые для бизнес-приложений.

  • Организация MEF определила технологию Carrier Ethernet с помощью пяти атрибутов
  • Определения терминов Carrier Ethernet в сетевой экосистеме
  • Типы услуг Carrier Ethernet и их отличительные качества
  • Концепции и основы комплексных OAM-функций (эксплуатация, администрирование и обслуживание) для услуг


5 атрибутов Carrier Ethernet

Что такое Carrier Ethernet?

5 атрибутов MEFMetro Ethernet Forum (MEF) является организацией по стандартизации, которая дает определения услугам, разрабатывает стандарты и программы сертификации, а также способствует всемирному внедрению Carrier Ethernet.

Carrier Ethernet представляет собой повсеместно доступный набор стандартизированных услуг и сетей Ethernet операторского класса, характеризуемых пятью особыми атрибутами. Эти 5 атрибутов отличают сети Carrier Ethernet от привычных локальных сетей Ethernet:

  1. Стандартизированные услуги
  2. Надежность
  3. Масштабируемость
  4. Управление услугами
  5. Качество обслуживания

 

1. Стандартизированные услуги

Услуги Carrier Ethernet — это повсеместно доступные стандартизированные услуги, предоставляемые глобально и локально. В их число входят услуги частного канала Ethernet (E-Line), частной локальной сети Ethernet (E-LAN), виртуального частного канала Ethernet и виртуальной частной локальной сети Ethernet (несколько услуг мультиплексируются одним сетевым интерфейсом). Услуги Carrier Ethernet могут предоставляться клиенту без необходимости для него изменять сеть или оборудование для локальных сетей.

mef9Программа сертификации MEF для Carrier Ethernet гарантирует доставку услуг Carrier Ethernet с соблюдением пяти атрибутов. При сертификации MEF учитывает как возможности предоставления услуг Carrier Ethernet поставщиком услуг, так и возможности обеспечения необходимых каналов связи поставщиком оборудования. Сертификация MEF гарантирует повсеместность и глобальную согласованность предоставления услуг.

MEF 9

Устройства сетевого интерфейса (NID) iConverter сертифицированы по стандарту MEF 9. Стандарт MEF 9 регламентирует предоставление услуг частного канала Ethernet, виртуального частного канала Ethernet, частной локальной сети Ethernet и виртуальной частной локальной сети Ethernet. Услуги канала Ethernet обеспечивают двухточечное Ethernet-соединение. Услуги локальной сети Ethernet используются для соединения нескольких узлов.

MEF 14
Устройства NID iConverter сертифицированы по стандарту MEF 14. В стандарте MEF 14 регламентируется производительность услуг и профили пропускной способности. Производительность услуг измеряется с помощью трех параметров: задержка кадров (FD), вариация задержки кадров (FDV) и коэффициент потери кадров. Профили пропускной способности включают в себя следующие параметры: гарантированная скорость передачи данных (CIR), гарантированный размер пакета (CBS), коэффициент избыточности информации (EIR) и превышение размера пакета (EBS). Соответствие тому или иному профилю пропускной способности устанавливается с помощью функций контроля объемов трафика и выравнивания трафика.

2. Надежность

Услуги Carrier Ethernet должны отвечать самым строгим требованиям к качеству и доступности. Сбои в сетях должны обнаруживаться и устраняться без ущерба для пользователей. Такая надежность достигается с помощью OAM-функций услуг, обеспечивающих быстрое обнаружение сбоев и управление ими, а также защиту (резервирование) с географическим рассредоточением ресурсов и быстрым восстановлением. Устройства NID iConverter обеспечивают надежное предоставление услуг Ethernet с комплексными OAM-функциями услуг и защитой канала путем резервирования.

  • Управление сбоями соединения, стандарт IEEE 802.1ag
  • Мониторинг производительности, стандарт ITU-T Y.1731
  • OAM-функции канала, стандарт IEEE 802.3ah
  • Защитное переключение со сбойного канала за 50 мс
  • Линейная защита Ethernet, стандарт ITU-T G.8031

3. Масштабируемость

Услуги Carrier Ethernet должны быть масштабируемыми в отношении пропускной способности. Устройства NID iConverter обеспечивают масштабируемую пропускную способность, изменяющуюся от менее 1 Мбит/с до 1 Гбит/с с очень малым шагом. Сеть также должна быть масштабируемой и обладать возможностью глобальной инициализации услуг для абонентов. Устройства NID iConverter компактны, экономически эффективны и легко развертываются в любом месте благодаря автоматической инициализации услуг и встроенной тестирующей головке, соответствующей стандарту RFC 2544.

4. Управление услугами

Управление услугами включает в себя программное обеспечение и системы управления сетью, используемые для инициализации услуг, устранения неполадок и обслуживания сети. Поставщики услуг должны иметь возможность выполнять мониторинг и диагностику своей сети и централизованно управлять ею, используя стандартные, независимые от поставщиков средства. NID iConverter поддерживают функцию безопасного управления без IP-адреса, а также функции TELNET и SNMPv3, которые можно интегрировать в системы управления телекоммуникационным оборудованием и системы OSS. Система управления iConverter контролирует удаленную инициализацию и работу OAM-функций услуг: мониторинг производительности и уведомление о сбоях.

5. Качество обслуживания

Услуги Carrier Ethernet обеспечивают качество обслуживания с широким спектром уровневых услуг. Соглашения об уровне обслуживания (SLA) гарантируют непрерывную производительность для таких абонентских приложений, как передача голоса, видео и данных. Устройства NID iConverter поддерживают приоритизацию на основе качества обслуживания и мониторинг производительности по стандарту ITU-T, который обеспечивает предоставление услуг с соглашениями SLA и гарантией производительности на всем протяжении сети.

Экосистема Carrier Ethernet

Экосистема 1
Схема сети Carrier Ethernet с одним поставщиком услуг

На рисунке выше показано типовое двухточечное виртуальное соединение Ethernet (EVC) между двумя расположениями абонента через сеть одного поставщика услуг (в филиальной сети). Эта схема сети Carrier Ethernet содержит следующие элементы.

EVC. Виртуальное соединение Ethernet — представляет собой услугу Ethernet по созданию соединения между двумя или несколькими сетевыми интерфейсами пользователя (UNI). EVC могут быть основаны на портах (весь абонентский трафик проходит через UNI-порт) или виртуальными (весь абонентский трафик проходит через виртуальную локальную сеть поставщика услуг). EVC могут быть двухточечными, соединяя два UNI, или многоточечными, соединяя более двух UNI.

CPE. Оборудование у клиента — принадлежащее абоненту сетевое оборудование, расположенное в локальной или корпоративной сети абонента. Также сюда относятся интерфейсы с сетью Metro Ethernet оператора.

UNI. Сетевой интерфейс пользователя — физический интерфейс или порт, через который поставщик услуг предоставляет услугу абоненту. UNI — это точка, где ответственность переходит от поставщика услуг к абоненту. UNI также можно рассматривать как начальную и конечную точку для EVC. UNI — это порт NID, обращенный к клиенту.

NID. Устройство сетевого интерфейса — демаркационное оборудование, предоставляющее услуги Ethernet через интерфейс UNI. NID обеспечивает качество услуги, ведет мониторинг производительности, способствует устранению неполадок и осуществляет преобразование между различными физическими носителями (например, преобразование оптоволоконного интерфейса поставщика услуг в интерфейс медного UTP-канала абонента). NID обычно находится у абонента, но принадлежит поставщику услуг или оператору и управляется последними.

Экосистема 2
Схема сети Carrier Ethernet с несколькими поставщиками услуг

На рисунке выше показано оптовое двухточечное EVC-соединение между расположениями двух абонентов через сети двух поставщиков услуг. Для связи с удаленным клиентом поставщик услуг сотрудничает с поставщиком доступа (вне филиальной сети). Эта схема сети Carrier Ethernet содержит следующие элементы.

ENNI. Внешний межсетевой интерфейс — обеспечивает точку соединения двух сетей, когда в предоставлении услуги Ethernet задействовано более одного поставщика услуг. В приведенном выше примере это место, где поставщик услуг и оптовый оператор передают услуги друг другу.

E-Access. Услуга электронного доступа — оптовая услуга, предоставляемая поставщиком доступа и продаваемая поставщику услуг, который предоставляет услугу Carrier Ethernet абоненту, находящемуся вне филиальной сети. Услуга электронного доступа — это оптовая услуга соединения между интерфейсом ENNI и интерфейсом UNI, находящимся в расположении абонента вне филиальной сети.

Типы услуг Ethernet

EVC (на рисунке ниже) — это двухточечная услуга E-Line, которая может использоваться либо для частных каналов Ethernet, либо для виртуальных частных каналов Ethernet. Частные каналы Ethernet используют выделенные интерфейсы UNI для двухточечных соединений и содержат одно EVC-соединение на каждый UNI. Частные каналы Ethernet являются самой популярной услугой Ethernet как наиболее простые.

Виртуальные частные каналы Ethernet (EVPL) часто используются для замены услуг Frame Relay или ATM путем поддержки UNI с мультиплексированием услуг (несколько EVC на один UNI) и поддержки нескольких EVPL на одном физическом соединении (UNI) в расположении клиента.

E-Line

Услуги E-LAN состоят из многоточечных EVC-соединений. Услугу E-LAN можно использовать для создания услуги прозрачной локальной сети, например многоточечной виртуальной частной сети L2.

E-LAN

E-Tree — это точечно-многоточечная услуга с корневым узлом. Используется для широковещательных приложений, когда услуги распространяются от центральной точки. Услуги E-Tree используются для доставки видео по запросу, доступа в Интернет, транзита «тройной услуги», транзита сотовой связи и филиальных применений. E-Tree обеспечивает разделение трафика между удаленными интерфейсами UNI («листами»). Трафик любого «листа» может передаваться на корневые UNI (и наоборот), но не перенаправляется напрямую другим «листам».

E-Tree

Виртуальные частные каналы Ethernet

Устройства NID iConverter поддерживают виртуальные частные каналы Ethernet (EVPL) или мультиплексирование услуг, при котором несколько услуг объединяются в одном интерфейсе «пользователь-сеть» (UNI). Каждая услуга отличается от других благодаря идентификации на основе меток VLAN 802.1q.

Один интерфейс UNI, или порт, может являться конечной точкой для нескольких виртуальных соединений Ethernet (EVC), причем каждое EVC-соединение может быть установлено с различными удаленными расположениями. Кроме того, UNI с мультиплексированием услуг может идентифицировать различный трафик от размещенного у клиента оборудования и сопоставлять разный трафик с разными EVC, связанными с разными удаленными местоположениями.

Применение мультиплексирования услуг

Мультиплексирование услуг снижает расходы операторов разными способами:

  • снижает расходы путем минимизации числа необходимых портов в маршрутизаторе или коммутаторе клиента;
  • минимизирует занимаемое пространство, потребляемую мощность и количество кабелей;
  • упрощает активацию новых услуг.

Все порты NID, если настроены как UNI, поддерживают мультиплексирование услуг. При использовании стандарта Y.1731 порты способны независимо вести мониторинг и отслеживание матрицы производительности каждого EVC вплоть до отдельных уровней классов обслуживания в пределах EVC.

Несколько классов обслуживания

Устройства NID iConverter поддерживают доставку нескольких классов обслуживания (CoS) для виртуального соединения Ethernet. Каждый класс обслуживания может иметь уникальные атрибуты производительности услуг в пределах одного EVC. Класс обслуживания с небольшой задержкой и низким уровнем флюктуации можно назначить приложениям, требующим наилучшего качества обслуживания. Стандарт ITU-T Y.1731 позволяет независимо вести мониторинг и отслеживание каждого класса обслуживания в пределах EVC, гарантируя, что для каждого класса обслуживания соблюдаются соглашения SLA.

Класс обслуживания

Комплексные OAM-функции услуг

Для предоставления надежных услуг Ethernet и поддержки осуществимых гарантий по соглашениям об уровне обслуживания требуются OAM-функции (эксплуатация, администрирование и обслуживание), обеспечивающие управление сбоями и мониторинг производительности всего соединения Ethernet.

В стандартах ITU-T Y.1731 и IEEE 802.1ag описаны комплексные OAM-функции услуг, предназначенные для достижения этих целей при предоставлении услуг в одной или нескольких сетях оператора. Управление сбоями соединения по стандарту 802.1ag повышает надежность с помощью средств OAM, предназначенных для мгновенного уведомления о сбоях и быстрой локализации сбоев. В стандарте Y.1731 описан мониторинг производительности услуг Ethernet с учетом EVC-соединений и классов обслуживания с целью выполнения гарантий по соглашениям об уровне обслуживания (SLA).

Комплексные OAM-функции услуг охватывают все услуги Ethernet между демаркационными точками в каждом клиентском расположении (от UNI до UNI). UNI — это интерфейс «пользователь-сеть», определяющий демаркационную точку услуг Ethernet (физический порт) между клиентом и поставщиком услуг. Также UNI определяет атрибуты услуг, классификацию трафика, профили пропускной способности, назначение тегов и другие параметры услуг. Устройство сетевого интерфейса предоставляет интерфейс UNI, а также интеллектуальные OAM-функции, требуемые для работы комплексных OAM-функций услуг у клиента.

Применение стандартов OAM-функций услуг

На данной схеме соединения вне филиальной сети показана работа услуги E-Line между двумя расположениями клиента, которые географически охватывают две и более сетей независимых операторов. Поставщик услуг несет ответственность за формирование счетов. Согласно контракту об обслуживании в каждом абонентском расположении установлены устройства NID iConverter, которые функционируют как конечные точки домена обслуживания поставщика услуг. Благодаря OAM-функциям услуг (стандарты 802.1ag и Y.1731) устройства NID ведут непрерывный мониторинг производительности услуг во всей сети, а поставщик услуг получает возможность обзора сетей оператора, чтобы обеспечивать соблюдение всех оговоренных условий соглашения об уровне обслуживания.

Управление сбоями соединения

Устройства NID iConverter поддерживают управление сбоями соединения (CFM) по стандарту IEEE 802.1ag. Это обеспечивает масштабируемый непрерывный мониторинг сбоев услуг Ethernet для абонента, поставщика услуг и оператора сети, каждый из которых работает на своем уровне (слое) домена сети. Ниже перечислены основные функции CFM.

  • Проверка непрерывности. Периодически конечные точки услуги Ethernet на уровне домена обмениваются сообщениями для подтверждения активности, что обеспечивает упреждающий мониторинг сбоев и автоматическое уведомление о них.
  • Трассировка канала. Инициируемая администратором команда для быстрой локализации сбоев, которая выполняет трассировку промежуточных точек от одной конечной точки услуги Ethernet до другой.
  • Кольцевая проверка. Инициируемая администратором команда, при выполнении которой конечная точка запрашивает отклик у промежуточной точки или другой конечной точки услуги Ethernet.

Мониторинг производительности

Устройства NID iConverter поддерживают непрерывный мониторинг производительности по стандарту ITU-T Y.1731. Это позволяет обеспечить соблюдение соглашений SLA, принятых между поставщиком услуг и абонентом. Ниже перечислены основные параметры SLA.

  • Задержка кадров — время, необходимое для передачи кадра от одной конечной точки услуги Ethernet к другой.
  • Вариация задержки кадров (флюктуация) — статистическое расхождение в наборе показаний задержки кадров между конечными точками.
  • Потеря кадров — количество кадров, потерянных между конечными точками услуги Ethernet.
  • Доступность — доля времени, в течение которого услуга работоспособна.

Ask a Question

(*) Required field

1000 characters left

Russian