SIN - jednoczesne ATM i MPLS

Jeśli byłeś na kursach marketingowych, to już dostrzegłeś manipulację w tym artykule. Pokazałem dwa modele: ruterowy (albo IP), pozwalający na masową ofertę, ale przynoszący straty finansowe, i przeciwstawny model SDH/ATM, pozwalający na świadczenie dochodowych usług, jednak przy słabym ich wzroście. Zasady marketingowej propagandy mówią, że teraz powinienem opisać idealne połączenie obu modeli i wykazać, że można to idealne rozwiązanie kupić jedynie od mojej firmy. Co do pierwszego nie zawiedziesz się - kompromisem jest technologia "Ships-in-the-Night", opisana niżej. Nieszczęśliwie jest oparta na standardach, więc powinieneś móc kupić ją od każdego producenta przełączników ATM, który dodaje im funkcjonalność IP/MPLS.

Jak to działa? Na rysunku 3 pokazano przełącznik z dwiema równoległymi warstwami sterującymi. Jedna opiera się na IP/MPLS, druga na ATM. Nazwaliśmy to rozwiązanie protocol agnostic, ale chyba bardziej pasuje przełącznik wieloprotokołowy. Idea jednoczesnego stosowania kilku warstw sterujących nie jest nowa - przypomnijcie sobie rutery wieloprotokołowe. Tutaj IP/MPLS jest odpowiedzialne za zestawianie połączeń na potrzeby niechronionych usług IP - żeby pozyskać miliony klientów. ATM odpowiedzialne jest za połączenia o pełnej przewidywalności, gwarantujące nam sensowne zyski z obsługi telefonii i sieci prywatnych o gwarantowanej jakości. Strumienie 1 i 3 - ATM-ATM lub POS-POS - przechodzą przez przełącznik w najprostszy sposób. Szczęśliwie sposób kapsułkowania danych MPLS w ATM i POS jest na tyle prosty, że tłumaczenie dla strumienia 3 daje się łatwo zaimplementować w sprzęcie przełącznika.

Podstawowym urządzeniem jest tu przełącznik ATM. Urządzenia te zawsze miały wszystko, co potrzebne (kolejki, liczniki itp.), żeby obsłużyć wielką liczbę przewidywalnych połączeń i zapewnić żądany poziom jakości usług, wyrażony przez SLA (Service Level Agreement). Jeśli zaglądniemy do środka przełącznika, to widzimy, że połączenia zestawiane są w reakcji na informacje sterujące ATM, przesyłane po standardowym dla UNI/PNNI kanale wirtualnym VCI=5. Wszystkie inne połączenia są przezeń kontrolowane. Po włączeniu MPLS zauważymy jeszcze jeden kanał wirtualny - VCI=32 - po którym są przesyłane komunikaty i żądania OSPF, ISIS, CR-LDP i RSVP-TE. Część użytkowych kanałów wirtualnych będzie kontrolowana teraz nie przez VCI=5 (czyli warstwę sterującą ATM), ale przez MPLS. Na jednym fizycznym interfejsie mamy teraz dwie niezależne, jednocześnie działające warstwy sterujące. W miarę dojrzewania MPLS będziemy mogli przenosić kolejne usługi z ATM. Nie będzie to nawet zmiana oprogramowania.

To, że dwie warstwy sterujące działają jednocześnie, nie musi pogarszać wydajności. Połączenie jest połączeniem, niezależnie od tego, jaki protokół posłużył do jego zestawienia. Oczywiście - pewne koszty muszą wynikać z konieczności obsługi dwóch protokołów; więcej informacji synchronizacyjnej, topologicznej itp. musi być przesyłane. Jasne jest, że model SIN może być sensownie używany tylko na dużych szybkich przełącznikach.

Coś więcej niż Protocol Agnostic

Czy wiesz, że dziś nie da się kupić prawdziwego przełącznika MPLS? Nie chodzi mi tu wcale o problem "produktów powerpointowych", ale o to, że każde urządzenie, mieniące się dziś przełącznikiem MPLS, jest w rzeczywistości nieznacznie (albo i wcale) zmodyfikowanym ruterem lub przełącznikiem ATM, ze zmienionym oprogramowaniem. Rutery nie są w stanie obsłużyć protokołów ATM, ale przełączniki ATM mogą poradzić sobie z IP. Robią to jednak nie aż tak efektywnie. Urządzenia zaprojektowane do przesyłania komórek potrzebują systemu SAR (segmentacji pakietów), a układy scalone realizujące SAR z prędkościami większymi niż 622 Mb/s (STM-4) nie są jeszcze masowo produkowane. Do tego dochodzi odwieczny zarzut o cell-tax: wkładając IP w ATM dodaje się 10-proc. narzut na nagłówki. Ten podatek zwraca się jednak w możliwościach inżynierii ruchu, brakujących w czystym IP.

W ciągu ostatniego roku kilka wiodących firm ogłosiło, że ich przełączniki są zrobione zgodnie z filozofią payload agnostic czy też protocol agnostic. Urządzenia te są pierwszym krokiem do zbudowania specjalizowanych przełączników MPLS, które odziedziczą wyłącznie zalety swoich dalekich przodków.

Spojrzenie w przyszłość

Wbrew temu, co mogłoby się wydawać po lekturze tego artykułu, nie wróżę tysiącletniej przyszłości sieciom internetowym opartym na transmisji ATM. Najszybszy, 53-bajtowy interfejs dostępny dziś komercyjnie to 2,5 Gb/s (STM-16). Oszustwem byłoby twierdzić, że interfejsy IP POS 10 Gb/s (STM-64) są dziś powszechne, ale producenci układów scalonych zapowiedzieli na koniec tego roku (radykalną) obniżkę cen procesorów potrzebnych do ich budowy. Poza tym, mając MPLS w jego dzisiejszym stadium rozwoju, nie potrzebujemy już ATM, żeby budować strukturę Internetu. ATM jest nam potrzebny, żeby świadczyć dochodowe usługi, które rozwijają się znacznie wolniej i nie potrzebują aż tak dużego pasma.

Istotnym wymogiem staje się, byśmy byli zdolni do implementacji wszystkich usług na wspólnej uniwersalnej warstwie transmisyjnej, która zapewni możliwość płynnej migracji do jedynie słusznego protokołu sterującego. Ta migracja nastąpi jednak dopiero wtedy, gdy zadecyduje o tym operator sieci - na podstawie przesłanek ekonomicznych, a nie nacisków technologicznych i producentów sprzętu.

Geoff Bennett jest wiceprezesem Marconi plc, producenta sprzętu telekomunikacyjnego. Autor ma ponad 15 lat doświadczeń z technologiami transmisji danych, jest autorem książki Designing TCP/IP Internetworks, stworzył serię samouczków internetowych "ATM Academy".