Perspektywy Metro Ethernet
-
- Kamil Folga,
- 02.10.2008
Metodologia wdrożeń
Migracja z jednej technologii WAN do innej to strategiczna decyzja, z daleko idącymi konsekwencjami. Konieczne będą zmiana sprzętu, modyfikacja adresacji IP, przestoje w funkcjonowaniu sieci. Migracja do Metro Ethernet może być rozważana w przypadku ograniczonych zasobów istniejącej architektury, rozwoju istniejącej sieci lub całkowitej migracji z aktualnie wykorzystywanego środowiska WAN.
Typowe wdrożenie sieci Metro Ethernet będzie przebiegało według następującego schematu:
- Budowa sieci szkieletowej (CORE)
- Budowa sieci dostępowej (ACCESS)
- Definiowanie wirtualnych połączeń punkt-punkt (usługi E-Line)
- Definiowanie wirtualnych połączeń wielopunkt-wielopunkt (usługi E-LAN)
- Skalowanie i poszerzenie usług Ethernet
- Zwiększanie dostępności usług Ethernet
- Zabezpieczanie operatorskiej sieci Ethernet
- Wdrożenie zarządzania jakością pakietów
- Zarządzanie usługami
Wdrożenie infrastruktury wymaga jednoznacznego określenia trzech warstw hierarchii sieci Metro Ethernet. Pierwsza warstwa dostępowa (ACCESS) realizuje zadania "ostatniej mili". Warstwa druga, określana brzegiem sieci (EDGE), agreguje połączenia z warstwy pierwszej, aby przesłać je do szkieletu sieci. Trzecia warstwa (CORE) realizuje transport przez sieć Metro (WAN). W niektórych przypadkach wdrożenia Metro Ethernet mogą nie zawierać wszystkich przedstawionych warstw. W rzeczywistości wszystkie funkcje architektury mogą zostać połączone na pojedynczej platformie.
Usługi w sieci Metro Ethernet e-line i e-Lan
Istotnym etapem wdrożenia jest wybór topologii sieci. Podstawową topologią dla Metro Ethernet jest gwiazda, gdzie stacje klienckie są bezpośrednio dołączone do warstwy dostępowej, agregacji lub brzegowej. Urządzenia agregujące stanowią tu element opcjonalny i wykorzystują mechanizm STP oraz redundancję w celu zwiększenia stabilności sieci. Topologia gwiazdy wymaga znacznie większej liczby kabli światłowodowych, niż porównywalna wielkością topologia pierścienia. Nadaje się do wdrożeń o stosunkowo niewielkiej gęstości. Topologia pierścienia jest charakterystyczna dla wdrożeń warstwy dostępowej bezpośrednio przed pierścieniem światłowodowym. Urządzenia dostępowe mogą zostać przyłączone bezpośrednio do warstwy dostępowej lub brzegowej. Ograniczeniem topologii pierścienia jest współdzielona przepustowość pierścienia pomiędzy węzłami dostępowymi. Mogą pojawić się także trudności z zapewnieniem SLA. Zaletą jest brak bezpośredniej relacji między liczbą węzłów dostępowych a liczbą węzłów warstwy agregacji lub brzegowej. Kombinacje przedstawionych topologii to zazwyczaj najbardziej odpowiednie rozwiązania.
Rynek rozwiązań operatorskich
Światowa sprzedaż sprzętu dla rozwiązań miejskiego Ethernetu wzrosła o 27% w stosunku do ubiegłego roku i osiągnęła wartość 13 mld USD. Infonetics Research przewiduje, że rynek rozwiązań Metro Ethernet nadal będzie rósł, podwajając aktualne zyski w ciągu czterech następnych lat. Analitycy Infonetics prognozują, że coraz więcej sprzętu Ethernet instaluje się w miejscach, gdzie do tej pory dominowały technologie SONET/SDH oraz ATM. Do roku 2012 większość sprzętu dostępowego i agregującego będzie oparta na technologii IP, Ethernet oraz DWDM.
Sprzęt do budowy sieci Metro Ethernet oferuje wielu producentów. Warto wymienić choćby potentatów: Alcatel-Lucent, Ericsson, Cisco, Extreme Networks, Foundry Networks, Huawei, Nortel Networks, Juniper Networks i in. Oprogramowanie do urządzeń sprzętowych jest dostarczane m.in. przez IP Infusion, Aricnet.
W czerwcu 2002 r. Hongkong Broadband Network Limited zbudował największą sieć Metro Ethernet IP na świecie, docierającą do 1,2 miliona domów. Ciekawostką wdrożenia jest fakt wykorzystania ponad 10 000 przełączników oraz ponad 800 routerów. Oferta operatora to typowy zestaw usług w formie triple play: internet, telefon, telewizja.
Czy operatorski Ethernet wyprze sieci SONET/SDH i ATM?
Obecnie warstwa transportowa operatorów opiera się na technologiach ATM, SONET/SDH, MPLS. Ruch sieciowy ulega coraz większej pakietyzacji. Oczywiście istnieje możliwość enkapsulacji, ale pozostaje pytanie o efektywność i wydajność tego mechanizmu. Ponadto Ethernet jest zdecydowanie bardziej skalowalny.
Wymagania przepustowości w sieciach miejskich rosną proporcjonalnie w stosunku do kilku zasadniczych czynników: zwiększonego zapotrzebowania aplikacji na pasmo, wzrostu popytu na usługi szerokopasmowe, zwiększonej ilości danych strumieniowych i multimediów. Już teraz operatorzy oferują klientom przepustowości rzędu 20 Mb/s, aby realizować usługi typu triple play. Są sieci wykorzystujące tradycyjne technologie, ale te nie potrafią sprostać nowym wymaganiom związanym z intensywnym zastosowaniem łączy i opóźnieniami wrażliwych aplikacji korporacyjnych. Wzrost zapotrzebowania na przepustowość jest ograniczony przez istniejącą i lekko podstarzałą infrastrukturę operatorów. Metro Ethernet wykorzystuje te same kable światłowodowe bardziej efektywnie, w rezultacie udostępniając większe przepustowości. Przykładowo SONET/SDH potrafi dostarczyć prawie 2,5 Gb/s, natomiast Ethernet może pracować z prędkościami 10 Gb/s lub więcej.
Metro Ethernet jest idealną technologią pomagającą operatorom skalować istniejącą sieć Ethernet, wykorzystując podobną architekturę do LAN w rozległym środowisku. Prezentuje się także jako idealna technologia "ostatniej mili", dostarczająca szerokopasmowe usługi triple play do klienta. W sieciach szkieletowych operatorów z pewnością będzie wypierała stare technologie, dzięki integracji z architekturą MPLS oraz autonomicznemu funkcjonowaniu wraz z rozwojem standaryzacyjnym.
Piotr Oniszczuk
Odpowiedź na to pytanie może być dwuwymiarowa. W wymiarze technologicznym (można go też nazwać jakościowym) będzie to IP doprowadzane Ethernetem do sieci MPLS z transportem realizowanym za pomocą DWDM. Taka kombinacja optymalnie adresuje najważniejsze obecnie dla operatorów aspekty: niska cena i powszechność (Ethernet); przystępność i łatwa adaptacja usług (IP), optymalizacja kosztów przez konwergencję i uniwersalność (MPLS) oraz jak najlepsze wykorzystanie istniejących zasobów (DWDM). W optymalnym scenariuszu każda z nich dopełnia pozostałe w sensie funkcjonalnym, tzn. ma jasno określone miejsce i rolę w sieci. Podziału ról na warstwy dokonano w sposób minimalizujący dublowanie się funkcjonalności między warstwami; wszystkie technologie mają dobrze zdefiniowane obszary podlegające optymalizacji, zaś w całej sieci są jasno określone metody współpracy między nimi.
W wymiarze użytkowym warto rozgraniczyć perspektywę klienta oraz operatora. Dla klienta końcowego kluczowe są Ethernet i IP, zaś MPLS i DWDM mają w zasadzie pośrednie znaczenie. Dla operatora jest niemalże odwrotnie - o ile Ethernet i IP są obecne, bowiem reprezentują ruch klienta, o tyle MPLS i DWDM są kluczowe - umożliwiają przenoszenie ruchu od wszystkich usług w sposób oczekiwany, konkurencyjny i perspektywiczny. Taki podział dobrze reprezentuje oczekiwania i spełnia potrzeby obu stron: klienta oraz operatora.
Czy Metro Ethernet w warstwie dostępowej dostawców usług ma szansę wyprzeć technologię xDSL?
Jeśli tylko ewolucja infrastruktury fizycznej na to pozwoli - w dużym stopniu tak. Oczywiście miejsce xDSL zawsze będzie tam, gdzie budowa fizycznej sieci dostępowej opartej na miedzi w założonym oknie inwestycyjnym będzie bardziej opłacalna niż sieci z optycznym dostępem do klienta końcowego. Ilościowo ujmując, przewaga dostępu opartego na Metro Ethernet nad xDSL będzie rosła z czasem. Jest wielce prawdopodobne, że w przypadku nowo budowanych sieci dostępowych domyślną technologią będzie FTTx (w szczególności FTTH) - oferuje ona bowiem przy niewiele większych kosztach samej technologii, przepływności na poziomie 100 Mb/s i więcej. Otwartym natomiast pozostaje pytanie, czy w przypadku istniejących sieci proces migracji do Metro Ethernet będzie bardziej efektem modernizacji fizycznej infrastruktury, czy też będzie wymuszony utrzymaniem usługowej konkurencyjności operatora. Część z nich z pewnością przejdzie przez etap pośredni taki jak FTTC - gdzie ostatnie kilkaset metrów sieci to VDSL, zaś reszta to Metro Ethernet w światłowodach. Rodzi się także pytanie, jakiego typu architektura FTTH będzie najczęściej implementowana: PON, Point-to-Point Ethernet czy też Active Ethernet? Nie ma tu jednoznacznego wyboru, bowiem każda z tych architektur - mając swoje cechy szczególne - ma optymalną grupę odbiorców. Generalnie PON doskonale nadaje się do obsługi użytkowników indywidualnych u dużych operatorów, ponieważ obsługuje duże gęstości abonentów w bardzo efektywny kosztowo sposób. Point-to-point Ethernet oraz Active Ethernet są bardziej atrakcyjne dla usług biznesowych oraz operatorów usług dla innych operatorów, gdzie ważne jest łatwe skalowanie i symetria pasma. Active Ethernet może być również atrakcyjny dla szybko rozwijających się operatorów alternatywnych, którzy wynajmując światłowody, muszą je optymalnie wykorzystywać.
