Рыночные аналитики предсказывают оборудованию Ethernet операторского класса радужное будущее в сетях доступа и городских сетях. Однако выходцу из локальных сетей скорее всего придется противостоять мощному конкуренту — усовершенствованным устройствам SDH, так называемому оборудованию SDH следующего поколения. По причине длительных циклов миграции некоторые производители делают ставку на мультисервисную поддержку, поскольку Ethernet, как и технология передачи MPLS, пока отстает в отношении управляемости.

Всвоих исследованиях рынка компания IDC исходит из того, что в ближайшие годы область доступа операторских сетей будет подвержена постоянным изменениям: оборот рынка устройств Metro Ethernet должен вырасти с 1,1 млрд долларов в 2003 г. до 6,3 млрд в 2008 г., т. е. средний годовой прирост составит около 42%. Движущими факторами аналитики называют постоянно растущий трафик данных и падение цен на оборудование Ethernet. Из всей массы производителей, по мнению IDC, выделяются только двое: лидер рынка Cisco и преследующая ее Nortel (см. Рисунок 1).

Рисунок 1. Cisco и Nortel доминируют на рынке оборудования Metro Ethernet. Источник: IDC, январь 2004 г.

Положительно оценивают ситуацию и специалисты Yankee Group: продукты доступа Ethernet хотя и находятся в самом начале своего жизненного цикла, но уже прочно обосновались в операторских сетях. Ethernet превращается в основной протокол доступа. При этом в центре внимания уже не подключение к Internet, а две определенные форумом Metro Ethernet (Metro Ethernet Forum, MEF) услуги — E-Line и E-LAN. E-Line подразумевает соединение «точка—точка» по Ethernet через глобальную и региональную сеть (Metropolitan Area Network, MAN). E-LAN означает соединение «точка—много точек» также через региональную и глобальную сеть. Мировой рынок услуг такого типа, по данным Yankee Group, в 2004 г. составит приблизительно 2,4 млрд долларов и утроится к 2007 г.

ПРЕИМУЩЕСТВА ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ

Распространение инфраструктур Ethernet на региональные и глобальные сети дает предприятиям множество преимуществ: коммутаторы Ethernet заменяют дорогие маршрутизаторы с интерфейсами для глобальных сетей, а прозрачное подключение филиалов снижает издержки на управление сетью. Но и операторы получают большую выгоду от услуг Ethernet. Согласно исследованию, проведенному Network Strategy Partners летом 2003 г. по заказу MEF, по сравнению с прежними подходами с применением SDH решения на базе Ethernet позволят сэкономить до 39% капитальных затрат и до 49% от стоимости обслуживания. Однако даже поклонники Ethernet из MEF должны признать, что Metro Ethernet придется сосуществовать и конкурировать с решениями SDH нового поколения (Next-Generation SDH, NGS) (см. Рисунок 2).

Рисунок 2. Пакеты IP будут поступать в магистраль оператора через Metro Ethernet или SONET/SDH следующего поколения.

Ethernet удалось проникнуть в операторские сети — благодаря таким дополнениям, как эластичное пакетное кольцо (Resilient Packet Ring, RPR), формирование трафика (Traffic Engineering, TE) и функции обеспечения качества услуг многопротокольной коммутации меток (Multi-Protocol Label Switching, MPLS). Однако не бездействовали и производители оборудования SDH. Общая процедура формирования кадров (Generic Framing Procedure, GFP) и виртуальная конкатенация (Virtual Concatenation, VCAT) дополняют SDH пакетно-ориентированными транспортными функциями. Таким образом, SDH нового поколения предлагает путь миграции с сохранением огромных инвестиций в эту технологию при растущем трафике пакетов.

Мультиплексирование по длине волны высокой плотности (Dense Walelength Division Multiplexing, DWDM) и более дешевое мультиплексирование по длине волны низкой плотности (Coarse Walelength Division Multiplexing, CWDM) открывают путь не зависящему от протокола транспорту данных. Pandatel, к примеру, использует CWDM в оптических мультиплексорах, в частности недавно появившемся на рынке С-100. В этом году компания собирается значительно обновить свою продуктовую линейку. На CeBIT представлен новый оптический мультиплексор C-MUX-155 для каналов STM-1/OC-3. Благодаря VCAT он может передавать голос и данные в качестве интегрированного устройства доступа, а кроме того, пригоден для соединения локальных сетей.

СВЕТ И ТЕНЬ

В отличие от традиционных технологий доступа — ATM или ретрансляции кадров, доступ по Ethernet масштабируется с небольшим приращением — по 1 Мбит/с. Скорость передачи достигает 10 Гбит/с. Кроме того, вооруженным Metro Ethernet операторам больше нет необходимости ограничиваться кольцевыми топологиями. Очереди QoS и ограничение скорости позволяют предоставлять сервис различного качества. А услуги виртуальных частных локальных сетей (Virtual Private LAN Services, VPLS) — расширение MPLS — открывают путь к созданию виртуальных частных сетей Ethernet «точка—много точек» на втором уровне модели OSI. Операторы вполне могут перейти с традиционных услуг доступа на Ethernet и сформировать дополнительные предложения со свойствами, уже давно необходимыми предприятиям — к примеру, масштабируемость с меньшим шагом.

Переход на доступ Ethernet осуществляется несколькими способами: посредством обычных коммутаторов Metro Ethernet, Ethernet по SDH, а также Ethernet по оптическому волокну (спектральное уплотнение). Специализирующиеся на определенном оборудовании компании имеются в каждой области. Однако лишь немногие производители, среди которых Cisco, Nortel, Alcatel и RAD Data Communication, способны предложить все методы. При этом поговорку «не все то золото, что блестит» можно отнести и к Metro Ethernet. Некоторые операторы, как и прежде, скептически относятся к возможностям Ethernet в полной мере удовлетворить их потребности. SDH со временем переключения при отказе соединения в 50 мс установила планку очень высоко. При предоставлении услуг из конца в конец, а также в части устранения неисправностей операторы предъявляют достаточно высокие требования. Многие предприятия пока еще не используют Ethernet и придерживаются привычных технологий подключения.

МУЛЬТИСЕРВИСНЫЕ МАРШРУТИЗАТОРЫ

Именно поэтому, несмотря на все возложенные на Metro Ethernet ожидания, целый ряд производителей делает выбор в пользу мультисервисных маршрутизаторов (Multi Service Router, MSR), т. е. коммутирующих маршрутизаторов с поддержкой, наряду с Ethernet и IP, традиционных служб.

Мультисервисная концепция от Cisco получила название «любой транспорт по MPLS» (Any Ttransport over MPLS, AToM). Расширение операционной системы Cisco IOS позволяет маршрутизаторам серии 12000 передавать данные в форматах Ethernet, ATM, ретрансляции кадров, протокола «точка—точка» (Point-to-Point Protocol, PPP) и высокоуровневого протокола управления каналом (High-level Data Link Control, HDLC) по магистрали MPLS. Вместе с формированием трафика MPLS и присущим этой технологии качеством сервиса AToM имитирует услуги по выделенному каналу с привычным QoS. Маршрутизаторы серий 7200, 7500 и 7600 с помощью АТоМ поддерживают Ethernet по MPLS.

Конкурирующая с Cisco компания Juniper в феврале представила маршрутизатор М320 с емкостью объединительной панели до 320 Гбит/с и явно позиционировала его как пограничную мультисервисную платформу. Таким образом, серия М от Juniper простирается от 5 Гбит/с у М5 до уровня маршрутизаторов ядра: М320 предлагает 50% от мощности лидирующего в плане производительности продукта компании Т640, который T-Com недавно внедрила на своем крупнейшем узле Internet. Маршрутизатор поддерживает многочисленные варианты виртуальных частных сетей и кроссовую коммутацию. Инструментарий Frame and ATM Service Emulation от Juniper (J-Fase) служит для эмуляции традиционных услуг для транспорта по сетям IP/MPLS. J-Fase предлагает формирование трафика MPLS при помощи дифференцированных услуг, а также гарантированную пропускную способность в сети MPLS. Маршрутизаторы производства Juniper применяются и в мультисервисном решении MPLS от Lucent.

«В Европе классические услуги второго уровня, АТМ и ретрансляция кадров, играют лишь второстепенную роль, в то время как в США они до сих пор занимают значительный рыночный сегмент», — отметил Томас Рубан, технический директор Juniper в регионе ЕМЕА. По его мнению, решающую роль в Европе играют мультисервисные предложения на базе Ethernet и IP. Поэтому главное преимущество М320 заключается в том, что на краю сети провайдера предлагается производительность маршрутизатора ядра. Кроме того, М320, по утверждению производителя, обладает полностью распределенной архитектурой, которую он заимствовал у устройств серии Т.

ГИБКИЕ ПОРТЫ

Компания Laurel, новичок на рынке устройств для границы сети, в своем маршрутизаторе ST200 делает ставку на принцип «любая услуга на любом порту с любой скоростью». Достичь этого помогают специальные программно-конфигурируемые линейные карты. Они распознают пакеты по SONET (Packet Over SONET, POS) и РРР наряду с АТМ, ретрансляцией кадров, HDLC — начиная от DS-0 (64 Кбит/с) до ОС-48/STM-16 (2,4 Гбит/с).

В рамках ОЕМ-соглашения маршрутизатор от Laurel дополняет со стороны доступа обширный перечень мультисервисных продуктов, а также оборудования для SONET/SDH следующего поколения компании Marconis, главным среди которых является высокоскоростной коммутатор/ маршрутизатор BXR48000. ST200 теперь предлагает возможность модернизации без прерывания работы и поддерживает VPLS, как это уже делают Riverstone, Juniper и — с недавних пор — Cisco.

VPLS между тем понимает и MSR 8800 от Tellabs. Компания расширила мультисервисные функции устройства, в частности за счет обеспечения межсетевого взаимодействия на канальном уровне. В свою очередь Riverstone, специализирующаяся на маршрутизации в городских сетях, дополнила серию маршрутизаторов RS менее мощными моделями 1100, 3100 и 3200. Они должны обеспечить плавный переход от ретрансляции кадров и АТМ на IP и MPLS. Усовершенствованный сервисный модуль служит для воспроизведения услуг АТМ и ретрансляции кадров с помощью Ethernet.

КОММУТАТОРЫ METRO ETHERNET

В начале года новый коммутатор доступа Catalyst 3750 серии Metro представила для области Ethernet компания Cisco. Как было заявлено, это первый коммутатор доступа производства Cisco, предназначенный специально для городских сетей. Его особенностью являются так называемые расширенные сервисные порты со стороны доступа к сети, благодаря которым число возможных очередей увеличивается до более 4000: физический уровень предлагает одну очередь, уровень классов — 4096, а логический — 1024. Таким образом, оператор способен определять для каждого клиента многочисленные правила (политику передачи).

Еще одной новинкой является 48-портовый смешанный модуль для маршрутизатора Cisco 7600 и коммутатора Catalyst 6500. Благодаря сменным компактным разъемам (Small Form-Factor Pluggable, SFP) они позволяют параллельно использовать различные типы сред передачи. В Catalyst 4500 добавлена возможность построения туннелей 802.1Q для прозрачной поддержки услуг локальных сетей (Transparent LAN services). IOS также включает новые функции для городских сетей с целью более эффективного использования тегов виртуальных локальных сетей (Virtual LAN, VLAN) и сохранения тегов QoS клиента в сети провайдера.

Специализирующаяся в области доступа компания RAD Data Communication поставляет решения для недорогого подключения небольших предприятий или филиалов, когда инсталляция маршрутизатора или коммутатора себя не оправдывает. Модули окончания сети (Network Terminating Unit, NTU) берут на себя задачи установленного на стороне клиента коммутатора, но при этом они меньше и поэтому дешевле. RAD предлагает Ethernet- и мультисервисные NTU. В январе производитель представил ряд продуктов для Ethernet по SDH и плезиохронной цифровой иерархии (Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH), куда входят конвертер Gigabit и Fast Ethernet, а также устройства для медленных каналов. Особенность RAD заключается в подходе к передаче голоса по IP: производитель делает ставку на мультиплексную передачу с временным уплотнением каналов (Time-Division Multiplex, TDM) по IP вместо голоса по IP (Voice over IP, VoIP). Этот метод эмулирует каналы TDM вместо упаковки речи в пакеты IP, как это делается в случае VoIP. Тем самым операторы получают полное решение, охватывающее доступ по Ethernet, традиционный доступ и голосовые подключения.

Незадолго до CeBIT компания Adva, специализирующаяся на оптической передаче данных, расширила линейки своих продуктов для Ethernet по SDH и оптического волокна решением FSP 150 для доступа к Metro Ethernet. В качестве NTU устройство обеспечивает услуги эмуляции локальной сети (Emulated Local Area Network, ELAN), т. е. создает сквозные управляемые соединения Ethernet через разделяемую среду. Пропускная способность масштабируется до 1 Гбит/с. Оснащенный десятью линейными портами и двумя соединительными портами вариант мультиплексора FSP 150 MX каскадируется и позволяет производить предварительное уплотнение до 1000 каналов Ethernet. Недорогие устройства должны облегчить операторам массовое развертывание услуг доступа Ethernet.

УСЛУГИ ПО MPLS

MPLS, изначально использовавшаяся в качестве инструмента для формирования трафика в операторских сетях, давно уже стала применяться и на уровне доступа. Все большее количество провайдеров предоставляют с ее помощью услуги доступа: виртуальные частные сети как канального, так и сетевого уровня с качеством услуг или без оного. Кевин Митчел, ведущий эксперт по сетям провайдеров услуг и голосовым технологиям следующего поколения в Networks Research, объясняет: «При переводе традиционных сетей АТМ и ретрансляция кадров на MPLS с формированием ячеистой сети MPLS VPN с гетерогенными конечными точками, ключевым фактором является сохранение функций управления, администрирования и обслуживания АТМ (Operations, Administrations & Maintenance, ОА&М) и предложения сквозных услуг. Это достигается путем взаимодействия MPLS и АТМ на уровне управления и при сигнализации. Над этим работают все производители коммутаторов и маршрутизаторов, однако стандартизация до сих пор так и не осуществлена. Кроме того, очень важное значение приобретают эффективное масштабирование и отображение виртуальных каналов (Virtual Circuit, VC) в рамках путей коммутации меток (Label-Switched Path, LSP) MPLS. Таким образом, качество услуг можно перенести от методов АТМ в мир IP VPN».

Столь же внимательно относятся операторы к усилиям ускорить процесс стандартизации и возможность взаимодействия сетей MPLS. На мировом конгрессе MPLS, прошедшем в феврале в Париже, 12 производителей вместе с Европейским центром тестирования современных сетевых технологий (European Advanced Networking Test Center, EANTC) из Берлина продемонстрировали состояние дел в обеспечении функциональности в гетерогенной среде. Заключение звучит следующим образом: виртуальные частные сети канального и сетевого уровня, VPLS, и сервисы TDM функционируют вне зависимости от производителя в ядре MPLS с поддержкой формирования трафика. При этом RAD — единственная компания, уже предложившая TDM по MPLS.

Однако относительно стандартизации MPLS остается еще масса вопросов. Так, например, Cisco и Riverstone предпочитают иную систему сигнализации, нежели Juniper. Кроме того, предприятия повсеместно заинтересованы в стандартизированном обеспечении гарантий межпровайдерского качества услуг, однако достигнуть такового пока никому не удается.

УПРАВЛЕНИЕ MPLS

Новая операторская технология отстает и в отношении автоматизации задач управления, администрирования и обслуживания. Управление соединениями MPLS вручную — как показали результаты тестов EANTC — подвержено ошибкам и потому не может использоваться операторами в долгосрочной перспективе, поскольку спрос на виртуальные частные сети растет очень быстро.

В Париже Cisco представила расширение для IOS — MPLS Embedded Management — для лучшего управления, администрирования и обслуживания услуг канального уровня. Оно охватывает ping и traceroute для LSP и позволяет автоматически построить туннели и ячеистые сети.

М320 от Juniper, с дополнительными инструментами OA&M в J-Fase, позволяет гарантировать соблюдение существующих соглашений об уровне сервиса (Service Level Agreement, SLA). В своей версии 9.4 операционной системы Rapid OS компания Riverstone недавно расширила свойства OA&M и ввела поддержку SNMP для OA&M в Ethernet.

Вильгельм Грайнер — редактор LANline. С ним можно связаться по адресу: wg@lanline.awi.de.

? AWi Verlag