Многоуровневая плоскость управления cisco nlight

© 2012 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 1 © 2012 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 1

Борис Черваков Инженер-консультант

23 мая 2013

© 2012 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 2

•  Подсистема управления это набор приложений, алгоритмов и протоколов, обеспечивающих автоматическое выполнение следующих задач по управлению сетью:

•  Определение ресурсов сети •  Определение топологии сети •  Задачи провиженинга сервисов •  Восстановление трафика в случае аварии •  Оптимизация ресурсов и сервисов сети


•  nLight плоскость управления Обеспечивает взаимодействие между IP, OTN & Optical уровнями Обмен информацией SRLG, Path, Latency & Circuit Details Многоуровневая оптимизация на базе данных PCE/SDN

•  PCE/SDN Дополнительный интеллект, вынесенный за пределы сетевого уровня Расчет различных вариантов оптимизации сети Использование политик для автоматизации изменений на сети

•  Система управления Отслеживает все события и изменения в сети Провиженинг и мониторинг сервисов Инвентаризация оборудования и программного обеспечения Функции планирования (а что если…)


ONS 15454 MSTP

Client

Расширяемая открытая платформа, позволяющая добавлять различный функционал Обмен информацией между PCE/SDN системой и плоскостью управления

Поддержка различных подходов, в зависимости от принятой модели эксплуатации сети Централизованная многоуровневая оптимизация посредством PCE/SDN

Система управления мониторит состояние сети и сервисов

Client

Система управления

PCE/SDN

Плоскость управления


•  Автоматическое включение сервиса L0 c L3 маршрутизатора Снижает OpEx

•  Обмен информацией о параметрах сервиса между L3 и L0 Снижает OpEx, Повышает надежность

•  Обмен данными о характеристиках маршрута между L0 и L3 Снижает OpEx, Повышает надежность

•  Автоматическое изменение L0 маршрута при аварии на линии или для оптимизации полосы Снижает OpEx, Снижает CapEx, Повышает надежность

•  Изменение L3 топологии при аварии на узле или для оптимизации ресурсов сети Снижает OpEx, Снижает CapEx, Повышает надежность

XYZ

ABC


Вчера Дни L3 посылает запрос в L0 на включение сервиса с определенными параметрами L0 определяет возможность предоставления сервиса, отвечающего запрошенным параметрам L0 проверяет необходимые ресурсы и характеристики сервиса

L0 / L3 координируют включение сервиса

Сегодня - nLight Минуты

L3 сигнализирует параметры включения нового сервиса

L0 находит оптимальный маршрут и сигнализирует в сторону L3 необходимую длину волны

Происходит автоматическое включение сервиса

Задержки & ошибки

GMPLS


ONS 15454 MSTP

Маршрутизатор

4. Гибкая (Colorless, Omni-Directional) DWDM сеть устанавливает новый маршрут 5. Быстрое восстановление сервиса, с использованием , без необходимости какого-либо ручного вмешательства

2. Встроенный функционал WSON находит новый возможный маршрут. Возможность использования новых атрибутов при выборе маршрута – SRLG, Path, задержка 3. При необходимости, DWDM запрашивает маршрутизатор о смене длины волны

1. Обрыв волокна!

IPoDWDM IPoDWDM

Маршрутизатор

Большая надежность. Меньшее количество IP&DWDM интерфейсов


Impairment aware DWDM CP (WSON)

GMPLS UNI

Обмен информацией

между уровнями сети

Оптическое восстановление сервиса при аварии

Межуровневая оптимизация ресурсов сети

Межуровневая координация плановых работ


•  Интегрированная подсистема управления, учитывающая в своей работе оптические характеристики DWDM-сети

•  Топологию •  Линейные и нелинейные эффекты •  Характеристики интерфейсов

•  Динамическая регистрация клиентских интерфейсов •  Транспондер •  Alien wavelength •  ITU-T интерфейс

•  «Сервис по запросу» •  Установление нового сервиса •  Перемаршрутизация сервиса по запросу

•  Восстановление сервиса на уровне оптической сети •  Автоматическая реакция на аварии •  Защита от двойных отказов •  Различные варианты SLA (0+1, 0+1+R, 1+1, 1+1+R)

•  GMPLS UNI


Создание сервиса

Входные параметры

WSON

Линейные эффекты

Затухания OSNR

CD PMD

Нелинейные эффекты

SPM XPM

FWM

Топология

Распределение длин волн

Тип интерфейса

Bit rate FEC

Модуляция

Возможность регенерации

Назначение длины волны Расчет и установление оптического маршрута на сети

Проверка характеристик оптического сигнала (линейные, нелинейные)


•  Каждый узел участвует в работе подсистемы управления

•  Вся необходимая для вычислений информация находится непосредственно на узле

•  Для установления маршрута используются расширения стандартных протоколов – OSPF, MPLS-TE, RSVP-TE, LDP

•  Низкие требования к сети DCN

•  Отсутствие центрального сервера

•  Всегда последняя информация о состоянии сети

Лучшая

масштабируемость и отказоустойчивость


•  GMPLS предназначен для построения LSP через различные домены (не обязательно IP)

•  Единая плоскость управления для междоменного взаимодействия

•  Плоскость управления и плоскость данных полностью разделены

•  Клиент – Сервер взаимодействие между доменами

•  Основан на расширениях протоколов: •  RSVP-TE •  OSPF-TE •  ISIS-TE

•  Поддержка двунаправленных LSP

•  Для обмена необходимой информацией между соседними доменами используется функционал GMPLS UNI

L1 L2

L3

L0


•  OSPF / ISIS •  Распространяют информацию о топологии сети •  OSPF / ISIS TE extensions RFC3660, RFC3784, RFC4202

•  RSVP •  Отвечает за прокладку LSP •  Контролирует состояние LSP •  RSVP-TE (RFC3209), GMPLS extensions (RFC3473)

•  LMP •  Определяет и отслеживает состояние соседнего устройства, подключенного к линку •  Может работать динамически или прописан статически


UNI-C

MSTP

CRS-3 ASR9000

UNI-N

GMPLS UNI

•  Обеспечивает обмен информации между соседними доменами в многоуровневой сети. При этом, сохраняются административные границы между доменами

•  Запрос на создание LSP сигнализируется между узлами UNI Client (UNI-C) и UNI Network (UNI-N)

•  UNI-N «знает» топологию сети и осуществляет расчет возможного маршрута, использую механизмы WSON

WSON


Клиент: IP/MPLS

Сервер: DWDM WSON

GMPLS-UNI

•  Масштабируемость сети

•  Разделение на административные домены

•  Технологическая экспертиза внутри домена

•  Скорость внедрения сервисов

R1 R2 R3

O1 O2 O3 Запрос от Клиента к Серверу: “Создать сервис до R2”


DWDM

Сеть управления (IP)

IP Control Channel (IPCC)

•  Не все узлы в GMPLS сети способны маршрутизировать IP. Многие «мыслят» частотами, тайм-слотами и т.д., а не IP адресами.

•  Для работы служебных протоколов необходимо обеспечить внешнюю IP сеть управления

•  Для взаимодействия друг с другом элементы используют IP Control Channel (IPCC)

•  Все служебные протоколы (OSPF/ISIS, RSVP, LMP) работают поверх IPCC


UNI-C UNI-C

UNI-N UNI-N

Packet Domain

Optical Domain

UNI UNI Head Tail

RSVP RSVP RSVP RSVP

Данные

Управление (IPCC)


•  ONS 15454 Release 9.6.0.1

•  IOS-XR Release 4.3

•  CRS, ASR9K

•  CRS DWDM LCs: 1OC768-DPSK/C

1OC768-DPSK/C-O

1OC768-ITU/C

4-10GE-ITU/C

1-100GE-DWDM/C

•  ASR9K LCs: Mod80 LC (4-port/2-port 10GE MPA)

8xDWDM-XFP-C (DWDM optics),

24 * 10GE with DWDM optics


UNI-C UNI-C

UNI-N UNI-N

Packet Domain

Optical Domain

UNI UNI Head Tail

RSVP RSVP RSVP RSVP

rid:172.16.255.1 rid: 172.16.255.2

rid:172.16.255.11 rid: 172.16.255.22 rid: 10.0.255.1 rid: 10.0.255.2

Packet routing Domain: 10/8

Optical routing Domain: 172.16/16 (IPCC) , 172.17/16 (Link Id)

link-id: 172.17.1.0

link-id: 172.17.1.1

172.16.1.0

172.16.1.1

link-id: 172.17.2.0

link-id: 172.17.2.1

172.16.2.0

172.16.2.1


interface Loopback0 description PACKET ROUTER ID ipv4 address 10.0.255.1 255.255.255.255 ! interface Loopback1 description OPTICAL ROUTER ID ipv4 address 172.16.255.11 255.255.255.255 ! interface GigabitEthernet0/0/0/8 description OPTICAL CONTROL PLANE ipv4 address 172.16.1.0 255.255.255.254 ! interface HundredGigE0/1/0/0 description I WAS SIGNALED VIA GMPLS ipv4 address 10.0.0.0 255.255.255.254 ! controller dwdm0/1/0/0 admin-state in-service ! router static address-family ipv4 unicast 172.16.255.1/32 172.16.1.1 ! !

Optical router id must be

reachable


mpls traffic-eng gmpls optical-uni controller dwdm0/1/0/0 tunnel-properties tunnel-id 100 destination ipv4 unicast 172.17.2.0 path-option 10 no-ero lockdown ! ! ! ! end

lmp gmpls optical-uni controller dwdm0/1/0/0 neighbor HEAD-UNI-N neighbor link-id ipv4 unicast 172.17.1.1 neighbor interface-id unnumbered 11 link-id ipv4 unicast 172.17.1.0 ! neighbor HEAD-UNI-N ipcc routed router-id ipv4 unicast 172.16.255.1 ! router-id ipv4 unicast 172.16.255.11 ! ! rsvp controller dwdm0/1/0/0 signalling refresh out-of-band interval 86400 ! !

Static Control Channel

Adjacency (routable)

Optical Router Id (routable)

GMPLS Tunnel Configuration

Static TE Link Properties

(non routable)

Daily RSVP State Refresh


interface Loopback0 description PACKET ROUTER ID ipv4 address 10.0.255.2 255.255.255.255 ! interface Loopback1 description OPTICAL ROUTER ID ipv4 address 172.16.255.22 255.255.255.255 ! interface GigabitEthernet0/0/0/8 description OPTICAL CONTROL PLANE ipv4 address 172.16.2.0 255.255.255.254 ! interface HundredGigE0/1/0/0 description I WAS SIGNALED VIA GMPLS ipv4 address 10.0.0.1 255.255.255.254 ! controller dwdm0/1/0/0 admin-state in-service ! router static address-family ipv4 unicast 172.16.255.2/32 172.16.2.1 ! !

Optical router id must be

reachable


mpls traffic-eng gmpls optical-uni controller dwdm0/1/0/0 ! ! ! end

lmp gmpls optical-uni controller dwdm0/1/0/0 neighbor TAIL-UNI-N neighbor link-id ipv4 unicast 172.17.2.1 neighbor interface-id unnumbered 22 link-id ipv4 unicast 172.17.2.0 ! neighbor TAIL-UNI-N ipcc routed router-id ipv4 unicast 172.16.255.2 ! router-id ipv4 unicast 172.16.255.22 ! ! rsvp controller dwdm0/1/0/0 signalling refresh out-of-band interval 86400 ! !

Daily RSVP State Refresh

No GMPLS Tunnel

Configuration (tunnel still

bidirectional) Static Control Channel

Adjacency (routable)

Optical Router Id (routable)

Static TE Link Properties

(non routable)


• Многоуровневая архитектура для включения и оптимизации сервисов на сети

• Направлена на интеграцию IP и DWDM

• Позволяет снизить операционные и капитальные затраты на сеть • Стандартизованные механизмы

взаимодействия (IETF)


Cisco Optical Solutions


Спасибо!

Многоуровневая плоскость управления cisco nlight

Technology