eng
Ведущие специалисты в сфере телекоммуникационных транспортных сетей европейского подразделения Alcatel-Lucent выступили перед российскими коллегами на семинаре "Оптические транспортные сети: эволюция к гибкой сетевой сервисной платформе".
Теги: ip transport ip-транспорт metro networks metro-сети optical transport network sdn оптические транспортные сети
Такая встреча профессионалов прошла во второй раз и вызвала не меньший интерес, чем и год назад, у операторов связи и других специалистов в области оптических коммуникаций. Ее организаторы поставили перед собой задачу ответить на вопрос: как подготовить сети к реалиям сегодняшнего и завтрашнего дня, обеспечивая их надежность, масштабируемость, безопасность и в то же время экономичность и эффективность? Программа семинара состояла из четырех основных блоков: глобальные тенденции в области развития оптических транспортных сетей; стратегия и портфель решений Alcatel-Lucent для этого сегмента телекоммуникаций; специфика вертикальных рынков и отдельных участков сети и оптимальные решения для них; приложения для планирования и поддержки оптической транспортной сети.
Семинар открыла директор департамента по работе с органами государственной власти, маркетингу и корпоративным коммуникациям Alcatel-Lucent в России и странах СНГ Тина Бутхузи. Она рассказала, что в книге Future X Networks ("Сети будущего X"), недавно опубликованной Лабораториями Белла – научно-исследовательским центром Alcatel-Lucent, представлен прогноз развития сетей связи на ближайшие 10 лет. Ученые пришли к выводу, что сегодня на смену информационной революции (1985–2015 гг.) приходит революция всеобщей связности, опирающаяся на интегрированную облачную сеть. Согласно опубликованным прогнозам, к 2025 году пропускная способность беспроводных сетей вырастет в 66 раз, число ежедневных подключений к ним – в 100 раз, при этом 47% трафика в беспроводных сетях будет инициироваться Интернетом вещей. Средняя скорость ШПД вырастет в 10 раз, трафик в ядре сети – в 13 раз. Все это потребует такого развития оптических транспортных сетей, что впору, скорее, говорить не об эволюции, а о революции.
Одну из передовых позиций в этом революционном процессе занимает Alcatel-Lucent. Как рассказал Н.Альмендо, компания демонстрирует рост на рынке оптического транспорта EMEA уже три года подряд. Согласно отчету Infonetics Research, по итогам I полугодия 2015 года доля Alcatel-Lucent на этом рынке составила 30,8% (у ближайшего конкурента – 21,9%).
Если же говорить о европейском рынке оптического транспорта в целом, то после нескольких лет падения он вернулся к энергичному росту и в I полугодии 2015 года увеличился на 19% по сравнению с тем же периодом предыдущего года. В значительной мере катализатором такого роста является строительство ЦОДов, которое требует серьезного повышения производительности, в первую очередь, METRO-сетей. Аналитики ожидают, что в ближайшие три-четыре года рынок продолжит расти в среднем на 5% в год, причем докладчик считает такой прогноз консервативным, поскольку инвестиции в транспорт будут стимулироваться бурным ростом беспроводного и проводного трафика.
Согласно данным Ovum, сегодня самым объемным сегментом рынка EMEA являются METRO-сети на базе WDM, и его среднегодовой рост до 2019 года составит 6,6%. Еще большими темпами будет расширяться сегмент пакетной коммутации и агрегации (L2 switch/MPLS-TP) в оптических сетях – на 9,1%.
Что касается номиналов скоростей передачи по оптическим каналам, то уже с середины 2013 года первое место по объему продаж на европейском рынке завоевали системы с оптическими каналами 100G, и, по сравнению с 2014 годом, их прирост к 2019 году составит примерно 100%. Производство оборудования с каналами 10G за тот же период должно уменьшиться в денежном выражении на треть. А вот системы с оптическими каналами 40G, по мнению Н.Альмендо, скоро совсем уйдут с рынка.
Самым быстрорастущим приложением WDM в ближайшие пять лет будет DCI (Data Center Interconnection) – обеспечение взаимодействия между ЦОДами по каналам оптических систем передачи. Этот сегмент будет увеличиваться в два раза быстрее рынка оптического транспорта в целом, по прогнозу Ovum, на 10,5% ежегодно. По данным той же аналитической компании, по итогам 2014 года первое место на европейском рынке DCI занимает Alcatel-Lucent – с долей 31%.
Н.Альмендо рассказал о важнейших трендах развития оптических транспортных сетей. Первой он упомянул вертикализацию – чтобы повысить свою конкурентоспособность на рынке транспортных услуг, операторам надо предлагать не универсальный набор, а решения, "заточенные" под отраслевую специфику клиента. Ряд таких бизнес-кейсов для вертикальных рынков был представлен позже на семинаре.
Важнейший тренд – опережающий рост METRO-сетей, связанный с ростом трафика облачных услуг, сотовых сетей 4G и видео по требованию. К 2017 году более 75% всего трафика будет оставаться в пределах сети без выхода на магистральный уровень (сегодня эта доля составляет 57%). Следствием этого тренда является изменение дизайна METRO-сетей.
Растет внедрение систем с канальной скоростью 200 Гбит/с, позволяющих операторам сократить удельные затраты на передачу бита информации. В начале 2014 года Alcatel-Lucent первой на рынке представила линейную карту 200G DWDM – 260SCX2, отличающуюся возможностью программного изменения формата модуляции DP QPSK/DP 16QAM для обеспечения передачи на одной несущей одного / двух клиентских потоков 100G. В июне 2015 года общее число проданных карт этого типа превысило 2 400.
Большое будущее ждет такие новые технологии, как маршрутизация на длинах волн оптического излучения (Wave Routing), гибкая сетка частот (FlexGrid) и адаптивные форматы модуляции. В числе других актуальных трендов – конвергенция инфраструктуры IP / оптика и переход к многоуровневой платформе управления, работающей как на фотонном (WDM), так и электронном (OTN/ODU) уровнях.
Меняется и привычное оборудование. Так, кросс-коммутаторы OTN нового поколения имеют производительность до 20 Тбит/с на полку, уже готовы работать с каналами 400G, характеризуются малым энергопотреблением (менее 1 Вт на Гбит/с). Благодаря высокой энергоэффективности наряду с компактностью, специальным форм-факторам, возможностям обеспечить минимальные задержки и шифрование на уровне оптических каналов, другим специфическим характеристикам оптические системы передачи для ЦОДов можно выделить в отдельный класс – DCI.
В качестве новой и весьма перспективной с точки зрения роста рыночной ниши использования DWDM было отмечено применение оптической технологии для связи радиомодулей базовых станций сотовой сети (RRH) c блоками электронной обработки (BBU) при переходе от традиционной к централизованной архитектуре построения систем радиодоступа (Centralized RAN, C-RAN). По расчетам оператора China Mobile, использование такой архитектуры, которая получила название Fronthoul, позволяет уменьшить эксплуатационные расходы на 53%.
Завершая выступление, вице-президент Alcatel-Lucent выразил убежденность, что перспективы дальнейшего успешного развития на рынке оптического транспортного оборудования, учитывая уровень его технологической продвинутости и требуемых затрат на разработку и конструирование, сегодня есть только у самых крупных компаний.
Среди докладов, посвященных решениям Alcatel-Lucent для отдельных участков сети, необходимо выделить сообщение менеджера компании по продуктам для METRO-сетей в регионе EMEA Энрико Ди Лоренцо о новациях для транспортных METRO-сетей, поскольку именно эти сети, как ожидается, будут развиваться особенно быстро. По мнению аналитиков Лабораторий Белла, рост этого сегмента в период до 2017 года может составить 560%, что почти в два раза превышает прогнозируемую цифру (320%) для магистральных сетей. В первую очередь, такой бурный рост объясняется трафиком, генерируемым провайдерами облачных сетей в рамках виртуализованной инфраструктуры. Операторы неуклонно увеличивают количество периферийных ЦОДов с целью приближения мест хранения контента к пользователям.
Отвечая на этот вызов, Alcatel-Lucent в текущем году усовершенствовала свою оптическую транспортную платформу 1830 PSS, добавив в линейку новые малогабаритные узлы, разработанные специально для установки в METRO-сетях. Это оптимизированные для облачных приложений METRO-устройства следующего поколения 1830 PSS-8 и 1830 PSS-16 II (II указывает на второе поколение PSS-16).
При их разработке ставились задачи обеспечения масштабируемости (10, 40, 100 Гбит/с и выше), гибкости (быстрое изменение производительности, переключение каналов по требованию и т.п.) и экономической эффективности (за счет конвергентного пакетно-ориентированного решения с высокой плотностью портов и оптимального использования ресурсов).
Устройства PSS-8/16 II являются основой масштабируемой и ориентированной на будущее METRO-платформы на уровнях доступа и агрегации, обеспечивающей поддержку как традиционных услуг на фотонном уровне (WDM), так и мультсервисных транспортных приложений на уровне METRO-сетей. Они позволяют осуществлять высокопроизводительную коммутацию каналов (трактов) на трех уровнях: пакетном, OTN и фотонном.
К главным преимуществам новых транспортных решений для METRO-сетей относятся компактность устройств; высокие плотность клиентских портов (например, до 20-ти портов 10G и до 24-х портов 1GE на лицевой панели однослотового блока) и производительность слотов (200 Гбит/с по стыку с задней панелью); возможность формирования оптических OTN/WDM-каналов 10/100/200G с размещением на лицевой панели блока до двух линейных интерфейсов 100G или одного 200G.
В новом оборудовании нет отдельных блоков c матрицей кросс-коммутации OTN. Она организована поверх пассивной задней панели (кросс-платы) с установкой кросс-коммутации СБИС непосредственно на сменных блоках оборудования. Отсутствие блоков центральной матрицы позволило не только снизить стоимость, но и обеспечить особую компактность решения. Производительность кросс-матрицы OTN в полке PSS-8 высотой 3 U составляет 800 Гбит/с, а в полке PSS-16 II (высота 8 U) – 1,6 Тбит/с.
Среди других новаций, внедренных в картах новых устройств, упомянем встроенное решение ROADM (реконфигурируемый узел ввода-вывода оптических каналов). Его докладчик выделил особо, как не имеющее аналогов ни у одного из конкурентов. Вновь разработанная карта iROADMx объединяет в себе функциональности линейного оптического усилителя и селективного переключателя по длинам волн излучения (Wavelength Selective Switch, WSS). Установив в PSS-8 от 2 до 4 таких карт можно получить полностью не блокирующий 2–4-связный узел ROADM. При этом изменение коэффициента связности (например, последовательное наращивание количества направлений до четырех) может осуществляться без перерыва связи. Кроме того, в данном решении обеспечивается сокращение занимаемого узлом ROADM объема почти в четыре раза по сравнению с традиционными решениями.
Интегрированные карты iROADMx выпускаются в двух модификациях – для пролетов длиной до 50 и 100 км, они совместимы с существующей ROADM-архитектурой (т.е. пригодны для внедрения класса "браунфилд") и могут быть установлены также в существующие устройства PSS-4/16/32.
В новом оборудовании предусмотрен набор из двух блоков с функцией пакетной агрегации и коммутации L2 Switch, сертифицированных по услугам Carrier Ethernet в соответствии с MEF CE 2.0. Оба имеют производительность 64 Гбит/c.
Первый включает 22 клиентских порта GE/FE SFP, а набор клиентских портов второго блока: 10 или 12 x GE/FE SFP (с возможностью расширения до 24 в перспективе). Линейные порты обоих блоков 4 x 10GE/OTU-1e/OTU-2e XFP могут использоваться в конфигурации ч/б 10GE или OTN/WDM OTU-2. В последнем случае они полностью перестраиваемы по длинам волн во всем диапазоне C-band.
Пакетные блоки имеют функциональность IEEE 802.1ad Provider Bridging (PB) L2 switching с VLAN push/pop/rewrite и обеспечивают реализацию всех стандартных Ethernet-услуг (MEF service support): E-Line, E-LAN, E-Tree, E-Access. В блоках может быть активизирована также функциональность MPLS-TP.
Благодаря компактности PSS-8 может устанавливаться на территории пользователя (например, около базовой станции оператора мобильной связи), поэтому предусмотрен вариант комплектации для наружной установки с расширенным температурным диапазоном эксплуатации: от –40 до +65°C.
В обоих устройствах платформы используется один и тот же набор линейных карт. PSS-16 II может рассматриваться как сдвоенное PSS-8, поэтому у заказчика нет необходимости покупать два последних устройства и дважды платить за общие модули. Кроме того, PSS-8/16 II имеют обратную совместимость с установленным на сетях оборудованием типов PSS-4, PSS-16 и PSS-32. Большая часть линейных карт последних может использоваться в новых устройствах.
Как и все современное DWDM-оборудование Alcatel-Lucent, новые устройства имеют встроенную запатентованную функциональность Wavelength Tracker, позволяющую осуществлять мониторинг (OA&M) всех каналов на оптическом уровне.
Даже краткий рассказ о семинаре невозможен без упоминания принципиально нового продукта – сетевой сервисной платформы Alcatel-Lucent NSP (Network Services Platform). Введению в концепцию этой платформы посвятил свой доклад Семен Коган, руководитель отдела подготовки оптических транспортных решений и технических предложений подразделения оптических транспортных сетей департамента технологий и развития бизнеса Alcatel-Lucent в России и странах СНГ.
Анонсированный официально 21 мая 2015 года продукт Alcatel-Lucent NSP представляет собой первую в отрасли программно-определяемую сетевую платформу операторского класса (WAN SDN), которая обеспечит полную автоматизацию и унификацию всех процедур по предоставлению услуг при оптимальном использовании сетевых ресурсов. Операторы получают беспрецедентную возможность оперативно предоставлять "услуги по требованию" с необходимой масштабируемостью и высокой экономической эффективностью. Услуги могут предоставляться сквозь разные технологические слои (от L0 до L3) с учетом доступной физической и виртуальной сетевой инфраструктуры, а также установленного на сети оборудования различных производителей. Все это должно позволить операторам существенно повысить качество предоставления услуг и эффективность использования сетевых ресурсов за счет внедрения интеллектуальных алгоритмов адаптации сети к реальным изменениям в распределении трафика и требованиям по предоставлению услуг во времени.
Новая платформа расширяет сферу применения принципов SDN – с центров обработки данных, где они получили первоначальное внедрение, на сети операторов связи. NSP реагирует на поступающие от облачных приложений запросы на услуги динамическим созданием "соединений по требованию" с предоставлением соответствующих сетевых ресурсов поверх конвергентной инфраструктуры IP/OPTICS. Эти тракты и ресурсы предоставляются и обслуживаются до тех пор, пока данные услуги востребованы.
Чтобы услуги предоставлялись поверх инфраструктуры IP/OPTICS быстро и эффективно, в NSP предусмотрены мощные программные средства, использующие абстрактное видение сетевой инфраструктуры и свод политик (правил и ограничений) по предоставлению определенных услуг. Чтобы скрыть специфические особенности сети при организации услуг, а также упростить подключение к существующей зонтичной системе поддержки эксплуатации OSS, в NSP используются простые программные "северные" интерфейсы приложений (Northbound APIs) с протоколом Restful. Благодаря использованию абстрактной сетевой модели, NSP может работать с существующей OSS в привычном для оператора режиме.
С учетом наличия возможностей по выбору разных протоколов для "южных" сетевых интерфейсов приложений (South APIs) типа NetConf/Yang, OpenFlow и т.п., NSP способна разместить услуги и выделить для этого тракты и другие сетевые ресурсы поверх IP-, оптического транспортного и/или Ethernet-уровней, а также поверх оборудования разных вендоров.
NSP включает два основных интегрированных элемента: приложение по управлению сетевыми сервисами (Network Services Director, NSD) и три модуля приложения по управлению сетевыми ресурсами (Resource Controller, NRC).
Первое приложение NSD обеспечивает автоматизацию процесса предоставления услуг поверх инфраструктуры IP/OPTICS путем размещения сервисов в абстрактном формате в детальном сервисном шаблоне с внесенными в него политиками, определяемыми самим оператором. NSD обменивается данными о реальном состоянии сети с модулями приложения NRC для того, чтобы управлять сервисными соединениями и соответствующими сетевыми ресурсами (например, сетевыми трактами и скоростью передачи данных по ним).
Модули NRC с помощью приложения PCE (Path Computation Engine) производят вычисление маршрута соединения (тракта) сквозь различные домены и уровни сети, например, на уровне IP, или на оптическом уровне, или сквозь конвергентную инфраструктуру IP/OPTICS. NRC создает сервисные соединения на основе запросов, поступающих от NSD, OSS, системы оркестрации и от физических / виртуальных сетевых элементов. В силу централизованной архитектуры NRC, в нем имеется полная информация обо всей сети IP/OPTICS, что необходимо для вычисления оптимального маршрута для любой комбинации требований бизнеса с учетом технических ограничений, а также для реализации сервисных соединений (трактов) динамически и в реальном времени.
Модуль NRC-Transport обеспечивает создание трактов на уровне L1 (OTN) и L0 (DWDM) оптической транспортной сети. Модуль NRC-Packet организует создание трактов LSP в IP-сети с поддержкой протокола Resource Reservation (RRP) и технологии Segment Routing LSP.
Модуль NRC-X обеспечивает создание трактов сквозь многочисленные домены маршрутизации, многочисленные транспортные домены или комбинацию транспортных доменов и доменов с маршрутизацией. Он дополняет упомянутые выше модули в том случае, когда требуется динамическое вычисление оптимального маршрута соединения (тракта) через гибридную сеть IP/OPTICS.
Сетевая оптимизация в NSP базируется на разработанном учеными Лабораторий Белла уникальном алгоритме STAR, позволяющем достичь максимальной эффективности динамической маршрутизации. В результате за счет его применения при предоставлении на той же инфраструктуре дополнительных услуг оператор может это сделать на 40% быстрее и повысить свои доходы на 24%.
Как подчеркнул С.Коган, переход на NSP – это больше, чем введение в сеть сетевых контроллеров SDN. Платформа NSP сочетает в себе автоматизацию организации сетевых сервисов с сетевой оптимизацией в реальном времени на основе знания реальной топологии и результатов сетевого анализа.
К оптическому транспортному уровню NSP (Transport SDN) предъявляются расширенные требования. Многие из них уже реализованы, полностью или частично, в оборудовании 1830 PSS:
•возможность динамического выбора формата модуляции и использование гибкой сетки частот с целью достижения требуемой дальности передачи и спектральной эффективности в системах DWDM c оптическими каналами 10/100/200/400G и выше;
•организация сервисных потоков и их коммутация в узлах сети на фотонном (WDM), электронном (OTN) и/или пакетном (Carrier Ethernet, MPLS-TP) уровнях;
•гибкие конфигурации фотонных узлов ROADM, включая CD, CDC-F и др.;
•гибкие масштабируемые средства кросс-коммутации OTN с терабитной производительностью;
•высокий уровень надежности за счет использования механизмов резервирования трактов и их защитного переключения, а также динамического восстановления трактов в обход пораженного участка сети (restoration/GMPLS).
Работа по внедрению функций NSP в 1830 PSS продолжается.
В завершение краткого обзора семинара, насыщенного актуальной для специалистов по транспортным системам информацией, необходимо добавить, что оптическая тематика была дополнена новостями еще одной линейки транспортного оборудования Alcatel-Lucent – радиорелейных систем.
Семинар открыла директор департамента по работе с органами государственной власти, маркетингу и корпоративным коммуникациям Alcatel-Lucent в России и странах СНГ Тина Бутхузи. Она рассказала, что в книге Future X Networks ("Сети будущего X"), недавно опубликованной Лабораториями Белла – научно-исследовательским центром Alcatel-Lucent, представлен прогноз развития сетей связи на ближайшие 10 лет. Ученые пришли к выводу, что сегодня на смену информационной революции (1985–2015 гг.) приходит революция всеобщей связности, опирающаяся на интегрированную облачную сеть. Согласно опубликованным прогнозам, к 2025 году пропускная способность беспроводных сетей вырастет в 66 раз, число ежедневных подключений к ним – в 100 раз, при этом 47% трафика в беспроводных сетях будет инициироваться Интернетом вещей. Средняя скорость ШПД вырастет в 10 раз, трафик в ядре сети – в 13 раз. Все это потребует такого развития оптических транспортных сетей, что впору, скорее, говорить не об эволюции, а о революции.
Одну из передовых позиций в этом революционном процессе занимает Alcatel-Lucent. Как рассказал Н.Альмендо, компания демонстрирует рост на рынке оптического транспорта EMEA уже три года подряд. Согласно отчету Infonetics Research, по итогам I полугодия 2015 года доля Alcatel-Lucent на этом рынке составила 30,8% (у ближайшего конкурента – 21,9%).
Если же говорить о европейском рынке оптического транспорта в целом, то после нескольких лет падения он вернулся к энергичному росту и в I полугодии 2015 года увеличился на 19% по сравнению с тем же периодом предыдущего года. В значительной мере катализатором такого роста является строительство ЦОДов, которое требует серьезного повышения производительности, в первую очередь, METRO-сетей. Аналитики ожидают, что в ближайшие три-четыре года рынок продолжит расти в среднем на 5% в год, причем докладчик считает такой прогноз консервативным, поскольку инвестиции в транспорт будут стимулироваться бурным ростом беспроводного и проводного трафика.
Согласно данным Ovum, сегодня самым объемным сегментом рынка EMEA являются METRO-сети на базе WDM, и его среднегодовой рост до 2019 года составит 6,6%. Еще большими темпами будет расширяться сегмент пакетной коммутации и агрегации (L2 switch/MPLS-TP) в оптических сетях – на 9,1%.
Что касается номиналов скоростей передачи по оптическим каналам, то уже с середины 2013 года первое место по объему продаж на европейском рынке завоевали системы с оптическими каналами 100G, и, по сравнению с 2014 годом, их прирост к 2019 году составит примерно 100%. Производство оборудования с каналами 10G за тот же период должно уменьшиться в денежном выражении на треть. А вот системы с оптическими каналами 40G, по мнению Н.Альмендо, скоро совсем уйдут с рынка.
Самым быстрорастущим приложением WDM в ближайшие пять лет будет DCI (Data Center Interconnection) – обеспечение взаимодействия между ЦОДами по каналам оптических систем передачи. Этот сегмент будет увеличиваться в два раза быстрее рынка оптического транспорта в целом, по прогнозу Ovum, на 10,5% ежегодно. По данным той же аналитической компании, по итогам 2014 года первое место на европейском рынке DCI занимает Alcatel-Lucent – с долей 31%.
Н.Альмендо рассказал о важнейших трендах развития оптических транспортных сетей. Первой он упомянул вертикализацию – чтобы повысить свою конкурентоспособность на рынке транспортных услуг, операторам надо предлагать не универсальный набор, а решения, "заточенные" под отраслевую специфику клиента. Ряд таких бизнес-кейсов для вертикальных рынков был представлен позже на семинаре.
Важнейший тренд – опережающий рост METRO-сетей, связанный с ростом трафика облачных услуг, сотовых сетей 4G и видео по требованию. К 2017 году более 75% всего трафика будет оставаться в пределах сети без выхода на магистральный уровень (сегодня эта доля составляет 57%). Следствием этого тренда является изменение дизайна METRO-сетей.
Растет внедрение систем с канальной скоростью 200 Гбит/с, позволяющих операторам сократить удельные затраты на передачу бита информации. В начале 2014 года Alcatel-Lucent первой на рынке представила линейную карту 200G DWDM – 260SCX2, отличающуюся возможностью программного изменения формата модуляции DP QPSK/DP 16QAM для обеспечения передачи на одной несущей одного / двух клиентских потоков 100G. В июне 2015 года общее число проданных карт этого типа превысило 2 400.
Большое будущее ждет такие новые технологии, как маршрутизация на длинах волн оптического излучения (Wave Routing), гибкая сетка частот (FlexGrid) и адаптивные форматы модуляции. В числе других актуальных трендов – конвергенция инфраструктуры IP / оптика и переход к многоуровневой платформе управления, работающей как на фотонном (WDM), так и электронном (OTN/ODU) уровнях.
Меняется и привычное оборудование. Так, кросс-коммутаторы OTN нового поколения имеют производительность до 20 Тбит/с на полку, уже готовы работать с каналами 400G, характеризуются малым энергопотреблением (менее 1 Вт на Гбит/с). Благодаря высокой энергоэффективности наряду с компактностью, специальным форм-факторам, возможностям обеспечить минимальные задержки и шифрование на уровне оптических каналов, другим специфическим характеристикам оптические системы передачи для ЦОДов можно выделить в отдельный класс – DCI.
В качестве новой и весьма перспективной с точки зрения роста рыночной ниши использования DWDM было отмечено применение оптической технологии для связи радиомодулей базовых станций сотовой сети (RRH) c блоками электронной обработки (BBU) при переходе от традиционной к централизованной архитектуре построения систем радиодоступа (Centralized RAN, C-RAN). По расчетам оператора China Mobile, использование такой архитектуры, которая получила название Fronthoul, позволяет уменьшить эксплуатационные расходы на 53%.
Завершая выступление, вице-президент Alcatel-Lucent выразил убежденность, что перспективы дальнейшего успешного развития на рынке оптического транспортного оборудования, учитывая уровень его технологической продвинутости и требуемых затрат на разработку и конструирование, сегодня есть только у самых крупных компаний.
Среди докладов, посвященных решениям Alcatel-Lucent для отдельных участков сети, необходимо выделить сообщение менеджера компании по продуктам для METRO-сетей в регионе EMEA Энрико Ди Лоренцо о новациях для транспортных METRO-сетей, поскольку именно эти сети, как ожидается, будут развиваться особенно быстро. По мнению аналитиков Лабораторий Белла, рост этого сегмента в период до 2017 года может составить 560%, что почти в два раза превышает прогнозируемую цифру (320%) для магистральных сетей. В первую очередь, такой бурный рост объясняется трафиком, генерируемым провайдерами облачных сетей в рамках виртуализованной инфраструктуры. Операторы неуклонно увеличивают количество периферийных ЦОДов с целью приближения мест хранения контента к пользователям.
Отвечая на этот вызов, Alcatel-Lucent в текущем году усовершенствовала свою оптическую транспортную платформу 1830 PSS, добавив в линейку новые малогабаритные узлы, разработанные специально для установки в METRO-сетях. Это оптимизированные для облачных приложений METRO-устройства следующего поколения 1830 PSS-8 и 1830 PSS-16 II (II указывает на второе поколение PSS-16).
При их разработке ставились задачи обеспечения масштабируемости (10, 40, 100 Гбит/с и выше), гибкости (быстрое изменение производительности, переключение каналов по требованию и т.п.) и экономической эффективности (за счет конвергентного пакетно-ориентированного решения с высокой плотностью портов и оптимального использования ресурсов).
Устройства PSS-8/16 II являются основой масштабируемой и ориентированной на будущее METRO-платформы на уровнях доступа и агрегации, обеспечивающей поддержку как традиционных услуг на фотонном уровне (WDM), так и мультсервисных транспортных приложений на уровне METRO-сетей. Они позволяют осуществлять высокопроизводительную коммутацию каналов (трактов) на трех уровнях: пакетном, OTN и фотонном.
К главным преимуществам новых транспортных решений для METRO-сетей относятся компактность устройств; высокие плотность клиентских портов (например, до 20-ти портов 10G и до 24-х портов 1GE на лицевой панели однослотового блока) и производительность слотов (200 Гбит/с по стыку с задней панелью); возможность формирования оптических OTN/WDM-каналов 10/100/200G с размещением на лицевой панели блока до двух линейных интерфейсов 100G или одного 200G.
В новом оборудовании нет отдельных блоков c матрицей кросс-коммутации OTN. Она организована поверх пассивной задней панели (кросс-платы) с установкой кросс-коммутации СБИС непосредственно на сменных блоках оборудования. Отсутствие блоков центральной матрицы позволило не только снизить стоимость, но и обеспечить особую компактность решения. Производительность кросс-матрицы OTN в полке PSS-8 высотой 3 U составляет 800 Гбит/с, а в полке PSS-16 II (высота 8 U) – 1,6 Тбит/с.
Среди других новаций, внедренных в картах новых устройств, упомянем встроенное решение ROADM (реконфигурируемый узел ввода-вывода оптических каналов). Его докладчик выделил особо, как не имеющее аналогов ни у одного из конкурентов. Вновь разработанная карта iROADMx объединяет в себе функциональности линейного оптического усилителя и селективного переключателя по длинам волн излучения (Wavelength Selective Switch, WSS). Установив в PSS-8 от 2 до 4 таких карт можно получить полностью не блокирующий 2–4-связный узел ROADM. При этом изменение коэффициента связности (например, последовательное наращивание количества направлений до четырех) может осуществляться без перерыва связи. Кроме того, в данном решении обеспечивается сокращение занимаемого узлом ROADM объема почти в четыре раза по сравнению с традиционными решениями.
Интегрированные карты iROADMx выпускаются в двух модификациях – для пролетов длиной до 50 и 100 км, они совместимы с существующей ROADM-архитектурой (т.е. пригодны для внедрения класса "браунфилд") и могут быть установлены также в существующие устройства PSS-4/16/32.
В новом оборудовании предусмотрен набор из двух блоков с функцией пакетной агрегации и коммутации L2 Switch, сертифицированных по услугам Carrier Ethernet в соответствии с MEF CE 2.0. Оба имеют производительность 64 Гбит/c.
Первый включает 22 клиентских порта GE/FE SFP, а набор клиентских портов второго блока: 10 или 12 x GE/FE SFP (с возможностью расширения до 24 в перспективе). Линейные порты обоих блоков 4 x 10GE/OTU-1e/OTU-2e XFP могут использоваться в конфигурации ч/б 10GE или OTN/WDM OTU-2. В последнем случае они полностью перестраиваемы по длинам волн во всем диапазоне C-band.
Пакетные блоки имеют функциональность IEEE 802.1ad Provider Bridging (PB) L2 switching с VLAN push/pop/rewrite и обеспечивают реализацию всех стандартных Ethernet-услуг (MEF service support): E-Line, E-LAN, E-Tree, E-Access. В блоках может быть активизирована также функциональность MPLS-TP.
Благодаря компактности PSS-8 может устанавливаться на территории пользователя (например, около базовой станции оператора мобильной связи), поэтому предусмотрен вариант комплектации для наружной установки с расширенным температурным диапазоном эксплуатации: от –40 до +65°C.
В обоих устройствах платформы используется один и тот же набор линейных карт. PSS-16 II может рассматриваться как сдвоенное PSS-8, поэтому у заказчика нет необходимости покупать два последних устройства и дважды платить за общие модули. Кроме того, PSS-8/16 II имеют обратную совместимость с установленным на сетях оборудованием типов PSS-4, PSS-16 и PSS-32. Большая часть линейных карт последних может использоваться в новых устройствах.
Как и все современное DWDM-оборудование Alcatel-Lucent, новые устройства имеют встроенную запатентованную функциональность Wavelength Tracker, позволяющую осуществлять мониторинг (OA&M) всех каналов на оптическом уровне.
Даже краткий рассказ о семинаре невозможен без упоминания принципиально нового продукта – сетевой сервисной платформы Alcatel-Lucent NSP (Network Services Platform). Введению в концепцию этой платформы посвятил свой доклад Семен Коган, руководитель отдела подготовки оптических транспортных решений и технических предложений подразделения оптических транспортных сетей департамента технологий и развития бизнеса Alcatel-Lucent в России и странах СНГ.
Анонсированный официально 21 мая 2015 года продукт Alcatel-Lucent NSP представляет собой первую в отрасли программно-определяемую сетевую платформу операторского класса (WAN SDN), которая обеспечит полную автоматизацию и унификацию всех процедур по предоставлению услуг при оптимальном использовании сетевых ресурсов. Операторы получают беспрецедентную возможность оперативно предоставлять "услуги по требованию" с необходимой масштабируемостью и высокой экономической эффективностью. Услуги могут предоставляться сквозь разные технологические слои (от L0 до L3) с учетом доступной физической и виртуальной сетевой инфраструктуры, а также установленного на сети оборудования различных производителей. Все это должно позволить операторам существенно повысить качество предоставления услуг и эффективность использования сетевых ресурсов за счет внедрения интеллектуальных алгоритмов адаптации сети к реальным изменениям в распределении трафика и требованиям по предоставлению услуг во времени.
Новая платформа расширяет сферу применения принципов SDN – с центров обработки данных, где они получили первоначальное внедрение, на сети операторов связи. NSP реагирует на поступающие от облачных приложений запросы на услуги динамическим созданием "соединений по требованию" с предоставлением соответствующих сетевых ресурсов поверх конвергентной инфраструктуры IP/OPTICS. Эти тракты и ресурсы предоставляются и обслуживаются до тех пор, пока данные услуги востребованы.
Чтобы услуги предоставлялись поверх инфраструктуры IP/OPTICS быстро и эффективно, в NSP предусмотрены мощные программные средства, использующие абстрактное видение сетевой инфраструктуры и свод политик (правил и ограничений) по предоставлению определенных услуг. Чтобы скрыть специфические особенности сети при организации услуг, а также упростить подключение к существующей зонтичной системе поддержки эксплуатации OSS, в NSP используются простые программные "северные" интерфейсы приложений (Northbound APIs) с протоколом Restful. Благодаря использованию абстрактной сетевой модели, NSP может работать с существующей OSS в привычном для оператора режиме.
С учетом наличия возможностей по выбору разных протоколов для "южных" сетевых интерфейсов приложений (South APIs) типа NetConf/Yang, OpenFlow и т.п., NSP способна разместить услуги и выделить для этого тракты и другие сетевые ресурсы поверх IP-, оптического транспортного и/или Ethernet-уровней, а также поверх оборудования разных вендоров.
NSP включает два основных интегрированных элемента: приложение по управлению сетевыми сервисами (Network Services Director, NSD) и три модуля приложения по управлению сетевыми ресурсами (Resource Controller, NRC).
Первое приложение NSD обеспечивает автоматизацию процесса предоставления услуг поверх инфраструктуры IP/OPTICS путем размещения сервисов в абстрактном формате в детальном сервисном шаблоне с внесенными в него политиками, определяемыми самим оператором. NSD обменивается данными о реальном состоянии сети с модулями приложения NRC для того, чтобы управлять сервисными соединениями и соответствующими сетевыми ресурсами (например, сетевыми трактами и скоростью передачи данных по ним).
Модули NRC с помощью приложения PCE (Path Computation Engine) производят вычисление маршрута соединения (тракта) сквозь различные домены и уровни сети, например, на уровне IP, или на оптическом уровне, или сквозь конвергентную инфраструктуру IP/OPTICS. NRC создает сервисные соединения на основе запросов, поступающих от NSD, OSS, системы оркестрации и от физических / виртуальных сетевых элементов. В силу централизованной архитектуры NRC, в нем имеется полная информация обо всей сети IP/OPTICS, что необходимо для вычисления оптимального маршрута для любой комбинации требований бизнеса с учетом технических ограничений, а также для реализации сервисных соединений (трактов) динамически и в реальном времени.
Модуль NRC-Transport обеспечивает создание трактов на уровне L1 (OTN) и L0 (DWDM) оптической транспортной сети. Модуль NRC-Packet организует создание трактов LSP в IP-сети с поддержкой протокола Resource Reservation (RRP) и технологии Segment Routing LSP.
Модуль NRC-X обеспечивает создание трактов сквозь многочисленные домены маршрутизации, многочисленные транспортные домены или комбинацию транспортных доменов и доменов с маршрутизацией. Он дополняет упомянутые выше модули в том случае, когда требуется динамическое вычисление оптимального маршрута соединения (тракта) через гибридную сеть IP/OPTICS.
Сетевая оптимизация в NSP базируется на разработанном учеными Лабораторий Белла уникальном алгоритме STAR, позволяющем достичь максимальной эффективности динамической маршрутизации. В результате за счет его применения при предоставлении на той же инфраструктуре дополнительных услуг оператор может это сделать на 40% быстрее и повысить свои доходы на 24%.
Как подчеркнул С.Коган, переход на NSP – это больше, чем введение в сеть сетевых контроллеров SDN. Платформа NSP сочетает в себе автоматизацию организации сетевых сервисов с сетевой оптимизацией в реальном времени на основе знания реальной топологии и результатов сетевого анализа.
К оптическому транспортному уровню NSP (Transport SDN) предъявляются расширенные требования. Многие из них уже реализованы, полностью или частично, в оборудовании 1830 PSS:
•возможность динамического выбора формата модуляции и использование гибкой сетки частот с целью достижения требуемой дальности передачи и спектральной эффективности в системах DWDM c оптическими каналами 10/100/200/400G и выше;
•организация сервисных потоков и их коммутация в узлах сети на фотонном (WDM), электронном (OTN) и/или пакетном (Carrier Ethernet, MPLS-TP) уровнях;
•гибкие конфигурации фотонных узлов ROADM, включая CD, CDC-F и др.;
•гибкие масштабируемые средства кросс-коммутации OTN с терабитной производительностью;
•высокий уровень надежности за счет использования механизмов резервирования трактов и их защитного переключения, а также динамического восстановления трактов в обход пораженного участка сети (restoration/GMPLS).
Работа по внедрению функций NSP в 1830 PSS продолжается.
В завершение краткого обзора семинара, насыщенного актуальной для специалистов по транспортным системам информацией, необходимо добавить, что оптическая тематика была дополнена новостями еще одной линейки транспортного оборудования Alcatel-Lucent – радиорелейных систем.
Отзывы читателей
