Технология Ethernet, которую во всем мире используют для построения миллионов и миллионов километров локальных сетей, находится в идеальной позиции для проникновения в область сетей глобальных. В статье представлены технические основы услуг Ethernet и акцентируется внимание на наиболее важных критериях и соглашениях об уровне сервиса.

С тех пор как комитет по стандартизации IEEE ратифицировал версию 10 Gigabit Ethernet для городских сетей, Ethernet с дальностью передачи данных от 65 м до 40 км официально считается протоколом для глобальных сетей. Почти две трети провайдеров из числа опрошенных компанией Infonetics, занимающейся исследованиями рынка, планировали к началу 2005 г. ввести у себя службы Ethernet с поддержкой качества услуг.

По сравнению с традиционными услугами на базе выделенных линий Ethernet обладает множеством преимуществ, что сулит ему долгосрочный успех. При этом благодаря пошаговому увеличению пропускной способности очень важной является возможность ее адаптации с учетом развития предприятия. Способность Ethernet работать в режиме Plug-and-Play снижает стоимость оборудования, устанавливаемого у клиента. Использование же архитектур виртуальных локальных сетей помогает сэкономить на интерфейсных картах портов. Дальнейшие плюсы заключаются в лучшей масштабируемости и более быстрой, чем у других технологий, обработке данных вследствие умеренных накладных расходов.

КАЧЕСТВО УСЛУГ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ТРАНСПОРТА

Рынок подобных услуг только-только зарождается, поэтому стандарты еще не утвердились — в отличие, например, от рынка оборудования для технологии синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy, SDH). Чтобы суметь оценить имеющиеся предложения, необходимо сначала рассмотреть типы транспорта. Некоторые операторы предоставляют исключительно услуги по продолжению локальной сети в городскую сеть. Очень часто речь идет о неиспользуемом оптическом волокне (темное волокно), однако возможности мониторинга линий, управления и безопасности при этом ограничены. Преимущество для клиента заключается в том, что договор не ограничивает величину пропускной способности. Поставщики утверждают, что линией можно пользоваться лишь за часть стоимости управляемого продукта, однако пользователь должен иметь оборудование Gigabit Ethernet.

Часто операторы предлагают Ethernet поверх SDH (Ethernet over SDH, EoSDH) в основном с небольшой пропускной способностью по причине недостаточной емкости коммутационной станции. Если, к примеру, для порта с пропускной способностью 100 Мбит/с предоставляются 34 Мбит/с, то служба оказывается не в состоянии поддерживать требуемые скорости. Ethernet на базе SDH характеризуется не только теми же самыми соглашениями об уровне сервиса (Service Level Agreement, SLA), в частности той же отказоустойчивостью, что и SDH, но и теми же услугами: фиксированная емкость виртуального контейнера SDH вносит свои ограничения. Таким образом, обещанная службами Ethernet гибкость так и не достигается: предприятия ожидают, что операторы смогут быстро предоставить необходимую пропускную способность, а расчет будет производиться в зависимости от использования. Однако в случае SDH на изменение услуги уходит до нескольких дней.

В случае открытого порта (Open Port) клиент номинально получает соединение со скоростью 100 Мбит/с, однако должен делить пропускную способность с другими. Речь идет, прежде всего, о ценовом трюке: при избыточном бронировании пользователь полагает, что имеет подключение со скоростью 100 Мбит/с, однако при большой конкуренции за пропускную способность вряд ли удастся достичь максимальной пропускной способности, и потому гарантия уровня сервиса, как правило, не предусматривается. Это предложение привлекает в первую очередь невысокой ценой, которую пользователь платит за производительность, пусть даже потенциальную.

Ethernet по многопротокольной коммутации меток (Multi-Protocol Label Switching, MPLS) наиболее близок природе Ethernet. Кадры Ethernet проходят по сети с коммутацией пакетов с обычным в ней уровнем услуг и такой же гибкостью. Соглашения об уровне сервиса схожи с заключаемыми в случае EoSDH, но сервис MPLS предлагает больше опций, например расчет в зависимости от использования или быстрое подключение новых филиалов, в том числе и для случаев многоточечных архитектур. Однако для тех, кто нуждается в услугах Ethernet с высокой фиксированной скоростью передачи данных, EoTDM, по всей видимости, является наилучшим выходом.

EoSDH или EoMPLS? Тип транспорта для многих пользователей не играет решающей роли. Гораздо важнее, чтобы уровни услуг соответствовали потребностям предприятия. Так, необходимо обращать внимание на SLA: критерии обычно базируются на арендуемой пропускной способности, а не на спонтанных пиковых нагрузках.

Готовность — надежная мера работоспособности сети. Для расчетов чаще всего используется следующая формула: готовность определяется соотношением среднего времени безотказной работы (Mean Time Between Failures, MTBF) и средней наработки на отказ (Mean Time To Recovery, MTTR). Пользователи, как правило, требуют того же уровня готовности, что и для услуг SDH: в случае услуг с повторной маршрутизацией — 99,93%, для общих услуг — 99,95%, для неизбыточных маршрутов — более 99%. Обычно предприятия требуют готовность не менее 99,3%, как в случае незащищенных служб.

В том, что касается готовности, MPLS обладает определенными преимуществами по сравнению с EoSDH. Причина заключается в более высокой степени связности архитектуры MPLS и возможности динамической ремаршрутизации. Однако время простоя может увеличиться, если отсутствует прямой защищенный маршрут, к тому же на этот показатель влияет протокол обеспечения отказоустойчивости: такие протоколы Ethernet, как протокол связующего дерева (Spanning Tree Protocol, STP), удлиняют время переключения из-за более медленной сходимости.

Масштабы проблемы зависят от протокола и сетевой архитектуры. Его улучшенные версии, в частности быстрый протокол связующего дерева (Rapid Spanning Tree Protocol, RSTP), заметно сокращают время сходимости. Если в городских сетях оператора имеется достаточное количество оптического волокна, то при использовании RSTP производительность сохраняется даже в случае медленных коммутаторов Ethernet. На длинных дистанциях проблемы с STP в сетях MPLS можно предотвратить: провайдер комбинирует несколько фиксированных маршрутов коммутации (маршруты коммутации на основе меток — Multiple Label-Switched Paths, MLSP) с помощью протокола внутреннего шлюза, например протокола взаимодействия между промежуточными системами (Intermediate System to Intermediate System, IS-IS). Последний выбирает наиболее быстрые маршруты, исходя из минимального времени задержки.

MTTR также считается традиционным критерием. В то время как характеризуемая MTBF подверженность сбоям зависит от архитектуры и качества оборудования, MTTR скорее определяется тем, насколько хорошо функционирует служба технической поддержки. На протяженных трактах MTTR обычно достигает 4 ч.

Рисунок 1. Interoute предлагает услуги Ethernet для глобальной сет и в 21 европейской стране.

Задержка при полном обходе (Round Trip Delay, RTD), напротив, дает информацию о сети между входным и выходным портом. Большинство сетей MPLS базируется на передаче пакетов по SDH (Packet over SDH, POS), поэтому в конечном итоге решающее значение имеет сеть SDH. Какое количество оптического волокна и сколько усилителей и регенераторов требуется на маршруте, определяется физическими законами, а вот число сетевых узлов подчиняется коммерческому расчету. Оба фактора влияют на RTD. Оператор Interoute, к примеру, для внутриевропейских соединений предлагает RTD менее 40 мс (см. Рисунок 1).

ИЗМЕРЯЕМОСТЬ СЕРВИСНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Параметры сети и услуг имеют ценность лишь при наличии возможности их учета. Для этого провайдер должен использовать специальные методы и инструменты измерения. В случае пакетов SLA измеряют при помощи зондов. Они могут конфигуририроваться по-разному: например, в качестве отправителя пакетов Internet (Packet InterNet Groper, PING), реализации эхо-протокола для определения RTD. Кроме того, метод PING служит для измерения передачи и потери пакетов — таким способом требовательные операторы определяют матрицу параметров сервиса между крупными коммутационными узлами.

Провайдер услуг должен сделать SLA измеримыми, прозрачными и доступными. Пользователям Ethernet необходим оперативный доступ к важным данным, включая статистику производительности, расчеты и записи об ошибках; все это размещается на портале Web провайдера, который обязан предоставлять доступ своим клиентам по надежным соединениям Internet. Когда предприятия требуют лучших SLA, чем предлагаемые, то, как правило, им приходится транспортировать по сети службы, работающие на более высоких уровнях сети, однако часто они не учитывают, что степень готовности зависит от оснащения принадлежащего им сетевого оборудования. Вместо обращения к более высоким уровням сервиса вполне достаточной может оказаться оптимизация используемой техники.

Особенно важное значение для пользователей имеет то, какие стандарты действительны для доступа по Ethernet: все они привыкли к стандартам на услуги арендуемых линий, а глобальная сеть не рассчитана на транспорт кадров Ethernet. Если бы Ethernet был настоящей службой глобальной сети, то, безусловно, существовали бы исчерпывающие стандарты для обеспечения качества услуг (Quality of Service, QoS). Важнее стандарта самого по себе является вопрос, насколько ощутимо будет его влияние для пользователя. Как показывает практика, предлагаемые SLA обычно имеют мало общего с действующими стандартами. В первую очередь речь идет о технической стороне дела — отправной точке для оценки производительности сети. В дальнейшем критерии преобразуются в инструмент продаж и маркетинга. Поскольку для служб Ethernet стандартов QoS (пока еще) не существует, SLA представляют собой важнейший инструмент для регулирования качества обслуживания. В любом случае SLA должны задавать объем отдельных услуг и включать в себя такие параметры, как готовность, MTTR, RTD, доля переданных и потерянных пакетов, а при нарушениях описывать не только меры их ликвидации, но и санкции за несоблюдение правил.

При выборе провайдера наряду с такими критериями, как покрытие сети или возможности расширения выбранного решения, необходимо удостовериться, что формулировки в контракте четкие и ясные, а оператор обещает лишь то, что он в действительности в состоянии гарантировать. Готовность и ее характеристики, время восстановления и реакции, а также исполнение и периодичность отчетов должны быть регламентированы.

Самым выгодным, конечно, является открытый порт. Его качества услуг и SLA, вероятно, достаточно для тех, кто пользуется нечасто каналами передачи данных. При более высокой нагрузке рекомендуется обратиться к фиксированной пропускной способности. Этот подход предусматривает ограничение вероятных пиковых нагрузок фиксированным значением, а значит, предприятие должно очень хорошо рассчитать нагрузку на свою сеть. Еще одна возможность заключается в комбинировании фиксированной пропускной способности и спорадического превышения емкости канала: провайдер предоставляет фиксированную пропускную способность по единой тарифной ставке, а трафик в периоды ее превышения оплачивается в зависимости от использования. Неважно, какая ценовая модель покажется предпочтительней — в конце концов, предприятию придется выбирать оптимальный вариант между ценой, гибкостью и качеством услуг.

Джонатан Райт — руководитель отдела развития инфраструктуры и услуг в компании Interoute. С ним можно связаться по адресу: wg@lanline.awi.de.

? AWi Verlag