Пакетный коммутируемый транспорт

Системы NG-SDH/SONET служили операторам верой и правдой в начале переходного периода на пакетные технологии в первом десятилетии 21 века. Однако, по мере роста объёмов передаваемого трафика и изменения его свойств, недостатки и ограничения этой технологии становятся всё более очевидными.

Функциональность оборудования Ethernet обычно ограничена количеством карт в шельфе устройства и количеством портов на карту. Таким образом, ёмкость коммутации Ethernet упирается в производительность ASIC-чипсета EoSDH/SONET (Ethernet over SDH – передача Ethernet по сети SDH) и составляет максимум 20 – 40 Гбит/с. Более сложная архитектура распределённой коммутации вызывает затруднения в реализации.

Для всё возрастающего трафика пакетных данных необходимо опережающее увеличение коммутационной ёмкости, требуется и повышенная плотность Ethernet портов. Новые пакетные сервисы с ориентацией на соединения, продвигаемые новыми стандартами PBB-TE и MPLS-TP, будет необходимо реализовывать в новом оборудовании и решениях, обеспечивая при этом наследственность и взаимодействие с другими пакетными платформами.

Сегодня на рынке доступно несколько платформ Р-OTP с единой архитектурой, обычно они опираются на мультисервисные транспортные платформы MSPP и MSTP (NG-SDH/SONET) с добавлением функциональности OTN и реже с поддержкой модулей ориентированных на соединения Ethernet. На рынке появляются новые платформы с альтернативной архитектурой, базирующейся на универсальной коммутационной платформе, основанной на естественной обработке пакетного трафика и передачей TDM (мультиплексирование с временным разделением) в синхронном Ethernet.

От производителей потребовался нетрадиционный подход к новым решениям, в результате инновационных разработок архитектура новой системы выглядит так, как это показано на рис. 4. Такой подход сосредоточен на новых сервисах пакетной технологии (Ethernet, Fibre Channel) и традиционных услугах (SDH/SONET, PDH) поверх нескольких транспортных слоев. Основные требования к сети, такие как высокая доступность, масштабируемость и детерминизм, здесь сочетаются с ключевыми требованиями к платформе, такими как долговечность и гибкость.

Стандарт MPLS-TP

Изначально стандарт MPLS был разработан IETF главным образом для решения проблем производительности IP маршрутизации, но по прошествии 10 лет он получил широкое распространение у операторов для построения сетевых ядер IP/MPLS и как основная платформа для обеспечения сервисов передачи данных, таких как IP-VPN и дистанционные Ethernet услуги.

В связи с возрастающим значением пакетных сетей, в какой-то момент МСЭ-T заинтересовался адаптацией технологии MPLS к применению в сетях с уровнем качества операторского класса, функционирующих в соответствии с установленными МСЭ-T архитектурными принципами. Считалось, что MPLS не хватает главных транспортных атрибутов, таких как жесткое SLA (Service Level Agreement – соглашение об уровне качества услуг), детерминированное поведение сети и сквозной OAM.

Рис. 4. Многопротокольный транспорт P-OTN и архитектура коммутации

Начиная, с 2008 года над стандартом MPLS-TP трудится объединённая рабочая группа, состоящая из представителей МСЭ-T и IETF. В результате этой работы MPLS станет удовлетворять требованиям, предъявляемым МСЭ-T к уровню транспортной сети. Разработка MPLS-TP вытекает из более раннего протокола T-MPLS, работа над которым была начата МСЭ-T в 2005 году, но теперь прекращена. В течение 2011 года – появление протокола MPLS-TP в виде Рекомендаций МСЭ-T (ITU-T). Уточнить

Стандарт MPLS-TP основан на том же архитектурном принципе сетевых уровней, что используется сегодня в крупномасштабных сетях OTN и SDH/SONET. Операторы связи уже имеют разработанные процессы управления и высокоуровневые рабочие процедуры, основанные на этих принципах. Стандарт MPLS-TP обещает стать тем решением, которое обеспечит трансформацию знакомых и надёжных пакетных технологий (таких как IP/MPLS) в форму, принятую в организационных процессах традиционных транспортных сетей с коммутацией каналов, добавив к этому возможность обслуживания Ethernet и других клиентно-ориентированных сервисов.

Технология MPLS-TP – это ориентированная на соединения пакетная сеть на основе MPLS, которая обеспечивает управляемые сквозные соединения к сетям клиентского уровня, таким как Ethernet. Это специально выделенная реализация MPLS, где удалены все лишние функции, не имеющие отношения к коммутации пакетных соединений, и добавлены ключевые функциональные возможности, такие как QoS, сквозной OAM и зарезервированная коммутация, обеспечив тем самым полную детерминированность сети.

Таким образом, технология MPLS-TP это новая разновидность MPLS, специально предназначенная для применения в транспортных сетях. Она опирается на хорошо известные и широко использующиеся технологии и стандарты сетей IP/MPLS, но без всей его избыточности, не имеющей отношения к приложениям на основе соединений, и без пробелов в транспортной функциональности. Технология MPLS-TP может рассматриваться как основа сетей Ethernet и транспортных сетей OTN.

В отличие от классического MPLS, MPLS-TP не поддерживает режим без установления соединения, у него более простые возможности, он менее сложен и более управляем. Он открывает путь к транспортной технологии с низкой стоимостью коммутации на втором уровне, где устранена вся избыточность маршрутизации третьего уровня. Это должно привести к появлению на рынке оборудования и решений, удовлетворяющих пожеланиям операторов к архитектуре и стоимости сетей следующего поколения NGN.