Sieci wielousługowe

Wirtualizacja w sieci

W tradycyjnych sieciach IP ruch pakietów kierowany jest do miejsca przeznaczenia najkrótszymi trasami (ścieżkami o najmniejszej liczbie węzłów pośredniczących). Zwykle powoduje to agregowanie trafiku w niewielu łączach, a w rezultacie przeciążenie pewnych obszarów sieci (węzłów, łączy), podczas gdy inne pozostają niewykorzystane. Rozwiązaniem ma być nowe przełączanie z protokołem MPLS, upraszczające mechanizmy przekazywania pakietów w ruterach pośredniczących oraz obsługujące tunelowanie w wirtualnych sieciach prywatnych (VPN).

Wdrażane są sieci VPN oparte na technologii wieloprotokołowego przełączania etykiet MPLS VPN (MultiProtocol Label Switching based Virtual Private Networks). Rozwiązanie to przynosi korzyści operatorom i klientom. Tym ostatnim umożliwia stosowanie nowoczesnych aplikacji sieciowych (systemy zarządzania przedsiębiorstwem, transmisja głosu czy wideo w sieciach danych) bez oglądania się na istniejącą infrastrukturę, operatorom zaś pozwala na obniżanie kosztów stałego podłączenia do Internetu.

Z punktu widzenia klienta przełączanie MPLS lub MPlS jest obecnie najbardziej bezpiecznym dostępem do Internetu, operującym w dotychczasowym środowisku przeglądarek WWW, poczty elektronicznej czy komunikacji z wydzielonymi oddziałami przedsiębiorstwa. Wewnątrz sieci operatora pakiety są przesyłane jedynie na podstawie etykiet (a nie adresów), co jest nie tylko dużo szybsze, ale też o wiele bezpieczniejsze, gdyż w pakiecie nie występują rzeczywiste adresy komunikujących się stron.

Rozwiązanie MPLS VPN pozwala na klasyfikację ruchu, czego nie umożliwiają tradycyjne sieci operatorskie. Zwykle wyróżnia się tutaj trzy klasy ruchu: pierwszą - stosowaną do transmisji w czasie rzeczywistym (głosu i obrazu); drugą - o biznesowej jakości, bez strat pakietów, ale z możliwym opóźnieniem (do zarządzania przedsiębiorstwem czy łańcuchem dostaw); oraz trzecią - dla pozostałych aplikacji o niewielkich wymaganiach (poczta elektroniczna, WWW, transmisja plików danych itp.). Sieci MPLS VPN, dzięki znacznie wyższemu poziomowi bezpieczeństwa, zmniejszają obawy przed podsłuchem, wyciekiem poufnych informacji czy nawet zakłóceniem transmisji i wprowadzeniem do niej fałszywych danych. Sieci te mają wkrótce umożliwić dostarczanie usługi wideo na żądanie (VoD - Video on Demand), o której mówi się od kilkunastu lat.

Wielousługowy charakter szkieletu IP

Aplikacja protokołu MPLS w sieci intranet VPN

Aplikacja protokołu MPLS w sieci intranet VPN

Zainteresowanie sieciami z protokołem IP zaczęło się od czasu gwałtownego wzrostu trafiku internetowego i rozszerzania kolejnych aplikacji IP. Współczesna sieć IP ewoluuje w kierunku klasycznej sieci wielousługowej, oferującej przekaz danych kojarzony z wszystkimi dostępnymi aplikacjami, w tym multimedialnymi. Wielousługowy charakter sieci IP wymaga wprowadzania zróżnicowanych usług sieciowych, podobnie jak to ma miejsce w sieciach ATM.

Pierwsze standardy komunikacyjne SDH/SONET opracowano do efektywnego multipleksowania i przesyłania strumieni optycznych TDM (Time Division Multiplexing), stosowanych w łączach międzycentralowych tradycyjnych cyfrowych systemów komutacji. Przemiany dotyczące globalnego charakteru trafiku spowodowały jednak, że sieci szkieletowe zostały zdominowane transmisją pakietową związaną z protokołem IP, przy jednoczesnym wzroście wymagań jakościowych (QoS) wobec ruchu. W praktyce okazało się, że optyczne sieci szkieletowe z trafikiem IP wymagają bardzo pojemnych strumieni transportowych między coraz większą liczbą gigabitowych i terabitowych ruterów sieciowych. Prawdopodobne staje się, że przyszłe sieci szkieletowe będą zawierać jedynie dwie warstwy transportowe: optyczną (DWDM) i protokołu IP/MPLS (Internet Protocol/MultiProtocol Label Switching).

Zapewnienie wielousługowego charakteru sieci IP wymaga wprowadzenia zróżnicowanej obsługi, podobnie jak to dzieje się w klasycznych sieciach ATM. Usługi różnią się podstawowymi parametrami, takimi jak: typ pakietów przekazywanych przez sieć (o stałej lub zmiennej długości), dopuszczalne opóźnienie i fluktuacja pakietów w węźle sieci (jitter) czy prawdopodobieństwo utraty pakietu - wynikłe z chwilowego przeciążenia sieci. Istotny postęp w technologii sieci optycznych uwidacznia się w rosnącej przepływności szkieletu optycznego (wyrażanej teraz w Tb/s i Pb/s) oraz w coraz większej inteligencji rozwiązań sieciowych.

W wielousługowych sieciach IP wyróżnia się dwa podstawowe rodzaje ruchu: strumieniowy (stream) i elastyczny (elastic). W ruchu strumieniowym - tworzonym przez aplikacje przekazów obrazów ruchomych czy dźwiękowych (audio, VoIP) - ruch pakietowy jest transmitowany z pomijalnie małym opóźnieniem, z zapewnieniem stosunkowo niewielkich strat. Z kolei ruch elastyczny dotyczy przesyłania dokumentów, takich jak zbiory komputerowe czy obrazy nieruchome. Od tego typu ruchu wymaga się zapewnienia większej wierności i poprawności przekazu, natomiast wymagania odnośnie czasu ich transmisji są mniejsze.


TOP 200