Universidade Federal do Rio de Janeiro

Escola Politécnica

MBA em Tecnologia da Informação Executivo

Ana Cristina das Neves Izidoro

Giselle Lambert

Marco Antonio de Azevedo Maciel

Michael Martins

Reinaldo Santana

Carrier Ethernet – Expansão Global de Serviços Ethernet

Trabalho apresentado à disciplina de Redes de Comunicação do curso MBA em Tecnoligia da Informação – MBTIe – da Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ Orientador: Prof. José Ferreira de Rezende.

MBTIe

Março de 2010

2

RESUMO

Este trabalho tem por objetivo apresentar os avanços da conectividade global

através de Serviços Ethernet e sua evolução. Apresenta a perspectiva do Metro

Ethernet Forum para a expansão das definições Metro para Carrier Ethernet, sua

terminologia e tipos de serviço, além de um panorama sobre as tendências nos

próximos anos do Negócio Ethernet no mundo.

Palavras-Chave: Ethernet, Metro Ethernet, Metro Ethernet Forum, Carrier Ethernet,

3

SIGLAS

MEF – Metro Ethernet Forum

LAN – Local Area Network

E-Line – Linha Ethernet

TDM – Time-Division Multiplexing

Mbps – Megabit por segundo

Gbps – Gibabit por segundo

E-LAN - Rede Multiponto Ethernet

QoS – Quality of Service

SLA – Service Level Agreement

CE – Customer Equipment

UNI – User-to-Network Interface

EVC – Ethernet Virtual Connection

NNI – Network-to-Network Interface

E-Tree – Rede Ponto Multiponto Ethernet

AO&M – Operations, Administration, and Management

ENNI – Ethernet Network-Network Interface

CAGR - Compound Annual Growth Rate

4

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 01 – Carrier Ethernet p/ clientes finais 8

Figura 02 – Topologia de interface usuário-rede 9

Figura 03 – E-Line: Circuito Privado Ethernet (virtual ou não) 10

Figura 04– E-Line: Acesso Ethernet à Internet. 10

Figura 05 – E-LAN: Rede Multiponto 11

Figura 06 – E-Tree: Rede Ponto-Multiponto 11

Figura 07 – Fases do desenvolvimento Carrier Ethernet 12

Figura 08 – Maturidade Ethernet para desenvolvimento de classe de serviços 13

Figura 09 – Maior oferta de serviços Ethernet 13

Figura 10 – Mensurando o Boom Metro Ethernet 14

Figura 11 – Receita Mundial Projetada 2014 14

Figura 12 – Abrangência e Alcance Carrier Ethernet 15

Figura 13 – MEF: Visão do Futuro Carrier Ethernet 16

5

SUMÁRIO

1 Introdução - Metro Ethernet Forum (MEF) 6

2 Expansão Global de Metro para Carrier Ethernet 7

3 Definição de Carrier Ethernet 7

4 Terminologia Carrier Ethernet 9

5 Tipos de Serviços Carrier Ethernet 10

6 Fases de Desenvolvimento 12

7 Negócio Ethernet no Mundo

13

8 Metro Ethernet Fórum - Visão de Futuro

16

9 Conclusão

17

Referências 18

Anexo A – Empresas associadas ao MEF 19

6

1. Introdução - Metro Ethernet Forum (MEF)

Fundado em 2001, o Metro Ethernet Fórum (MEF) é uma organização sem

fins lucrativos, destinada e dedicada a promover e acelerar a adoção de redes e

serviços Ethernet.

O Fórum é composto pelas principais empresas líderes prestadoras de

serviços, fabricantes de equipamentos e outras importantes organizações de

destaque no setor, que compartilham sua experiência com Metro Ethernet.

Em 2003, o estatuto social do MEF foi ajustado para admitir a filiação de

grandes organizações corporativas, para a defesa de seus interesses de negócios e

trouxe ao grupo o profundo conhecimento das necessidades técnicas e comerciais

dos clientes, que servem como importantes diretrizes para as atividades do MEF.

Já com doze especificações para serviços Metro Ethernet publicadas em

2005, o MEF conceituou, sob uma perspectiva global, a definição de Carrier

Ethernet.

Com a missão de acelerar a adoção mundial de redes Carrier Ethernet e suas

classes de serviços, o MEF conta atualmente com 168 membros (Anexo A),

influenciando e avançando a indústria Carrier Ethernet.

Os principais objetivos do MEF são:

� Construir consensos e unir os prestadores de serviços, fornecedores de

equipamentos e clientes finais sobre a definição, especificações técnicas e a

interoperabilidade de serviços Ethernet;

� Definir procedimentos e especificações técnicas, facilitando a implementação das

normas existentes e novas, construindo redes metropolitanas e globais Carrier

Ethernet, verdadeiramente “carrier class”.

� Aumentar a consciência mundial sobre os benefícios dos serviços Ethernet,

habilitando cada vez mais redes e aplicativos baseados em Ethernet.

7

2. Expansão global de Metro para Carrier Ethernet

Inicialmente os serviços Metro Ethernet foram desenvolvidos para

conectividade entre LANs de empresas corporativas, principalmente através de

redes óticas metropolitanas. O sucesso dos serviços Metro Ethernet ao longo dos

anos permitiu a difusão da tecnologia, ampliação de seu conceito e aplicações e que

seus serviços atravessassem redes nacionais e globais, disponibilizando redes de

acesso para uma classe muito maior de usuários, através de cabos ópticos,

metálicos (cobre) e wireless.

Escalabilidade, rápida implantação e múltiplas aplicações para negócios,

redes residenciais e redes wireless convergindo e compartilhando a mesma infra-

estrutura e serviços resultam cada vez mais em maior economia de escala,

mantendo-se o modelo de custo e simplicidade Ethernet.

Sob esta ótica e avançando em conectividade global, o conceito de Metro

naturalmente evoluiu para Carrier Ethernet, aliando-se aos objetivos do Fórum e

tornado sua missão, atualmente o MEF padroniza e difunde este conceito modelo ao

redor do mundo.

3. Definição de Carrier Ethernet

Um serviço, uma rede ou uma tecnologia? O MEF define Carrier Ethernet sob

duas perspectivas: a dos Provedores de Serviços (Operadoras) e a dos Usuários

Finais (Corporativos).

Provedores de Serviços (Operadoras): Um conjunto de elementos de redes

certificados conectados para transportar serviços de valor agregados e

padronizados oferecidos aos clientes (Usuários Finais)

Usuários Finais (Corporativos): Uma única e padronizada rede de

transporte com classes de serviços, definida por 5 atributos que se distinguem

das LANs tradicionais baseadas em Ethernet.

8

Os cinco atributos de Carrier Ethernet para Usuários finais são:

Serviços Padronizados: E-line (Ponto a Ponto), E-LAN (Multiponto), E-Tree (Ponto-

Multiponto), serviços LAN, Circuito privado, Circuito Privado Virtual, etc. Serviços

únicos providos localmente e globalmente através de equipamentos padronizados.

Não requer nos equipamentos no ambiente LAN do cliente, suportando

conectividade com redes mais exigentes, sensíveis ao tempo como trafego e

sinalização TDM. Ideal para convergência dados, voz e vídeo com opções de

amplas larguras de banda.

Escalabilidade: Com larguras de banda de 1Mbps até 10Gbps, é Ideal para uma

ampla variedade de negócios, informações, comunicações e aplicações de

entretenimento, com voz, vídeo e dados. Conta com serviços de acesso

Metropolitano, Nacional e Global sobre uma grande variedade de infra-estruturas

físicas implementadas por uma vasta gama de Prestadores de Serviços

Confiabilidade/Segurança: Capacitada para detectar incidentes e se recuperar,

sem impacto aos usuários, com rápido tempo de recuperação quando problemas

ocorrem (~ 50ms).

Qualidade de Serviços (QoS): Amplas opções de largura de banda e Qualidade de

Serviço com Acordo de Nível de Serviço (SLA) que garantem o desempenho e

requisitos para voz, vídeo e dados convergentes sobre redes comerciais e

residenciais

Serviços Gerenciados: A capacidade de monitorar, diagnosticar e gerenciar

centralmente a rede

Figura 1 – Carrier Ethernet p/ clientes finais

9

4. Terminologia Carrier Ethernet

As principais terminologias que compõem o serviço Carrier Ethernet estão

descritas abaixo. Elas nomeiam os elementos da topologia do serviço, porém todas

elas possuem “’subgrupo de terminologias”. Estes subgrupos detalham

minuciosamente todas as componentes de determinado elemento e são descritos ao

longo das atuais 26 Especificações publicadas pelo MEF.

CE (Customer Equipment) – Equipamento do cliente

– Roteadores ou switches

UNI (User-to-Network Interface) - Interface Usuário-Rede

– Interface física ou porta – demarca a divisão entre o prestador do serviço e

o cliente final

– Sempre fornecida pelo provedor

– Em redes Carrier Ethernet, a UNI é uma interface física com velocidades

de 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps ou 10Gbps.

Na definição de Carrier Ethernet, ainda podemos dividir este termo em UNI

tipo 1, que possui configuração manual ( Especificado na MEF 13) e UNI Tipo 2, com

configuração automática e totalmente gerenciável.

Figura 02 – Topologia de interface usuário-rede

Ethernet Virtual Connection (EVC) - Conexão virtual Ethernet

– Conexão de duas ou mais UNIs

– Impede a transferência de dados entre sites que não são da mesma EVC

– Especificado na MEF 10.1

10

NNI (Network-to-Network Interface) – Interfaces Rede-Rede

– Demarca a troca de trafego entre Provedores de Serviços (NNI) e entre

serviços providos em redes internas (I-NNI)

EVCs e Serviços - Em uma rede Carrier Ethernet, os dados são transportados

através de conexões Ponto a Ponto ou Multiponto, de acordo com os atributos e

definições dos três tipos de EVC: E-Line, E-LAN e E-Tree.

5. Tipos de serviços Carrier Ethernet

Existem três tipos de serviços ou conexões virtuais ethernet (EVC):E-Line, E-

LAN e E-Tree. As duas primeiras existem desde o inicio e já eram definias em Metro

Ethernet. A terceira faz parte da expansão da definição Metro para Carrier Ethernet.

E-Line (Ponto a Ponto): são serviços ou conexões ponto a ponto para comunicação

e são utilizadas para prover circuitos privados Ethernet, virtuais ou não e acesso

Ethernet à internet.

Figura 03 – E-Line: Circuito Privado Ethernet (virtual ou não)

Figura 04 – E-Line: Acesso Ethernet à Internet.

11

E-LAN (Multiponto): conexões entre vários pontos, através de uma rede virtual

privada e transparente aos serviços LAN, ou seja, com total interoperabilidade.

Figura 05 – E-LAN: Rede Multiponto

E-Tree (Ponto-Multiponto): Utilizada para tecnologias que requerem este tipo de

conexão, como vídeo sob demanda (e-learning, por exemplo), aceso à internet,

aplicações para franquias etc.

Este serviço prove tráfego de dados separado por “folhas” (Leaf) ou ramos de UNIs.

O trafego originado de qualquer Leaf é mandado e recebido para “raiz” (Root),

porém nunca encaminhado para outra Leaf.

Destinado a multi-host e onde o tráfego de usuários devem ser mantidos invisíveis

para outros usuários, foi previsto para ser um facilitador para backhaul móveis e

infra-estrutura de triple-play (interconexões entre backbone de operadoras) e não

para usuário final SLAs, preferencialmente.

Figura 06 – E-Tree: Rede Ponto-Multiponto

12

6. Fases de desenvolvimento Carrier Ethernet

Os Serviços Ethernet possuem atualmente três fases de desenvolvimento. A

primeira, “Arquitetura e Definição”, desenvolvida desde 2001 até hoje, foi onde

nasceu as definições de Serviços Ethernet, as primeiras especificações e ocorreram

as primeiras implementações. A primeira Especificação publicada foi no ano de 2003

e em 2004, nasce a definição de Carrier Ethernet

A partir de 2005, a segunda fase “Implementação e Certificação” é

impulsionada pelo desenvolvimento em larga escala e os serviços Ethernet avançam

em redes nacionais e globais. É definido o programa de Certificação MEF, com

grande aceitação e adoção da comunidade Metro.

A partir de 2008, a terceira fase deu inicio a “Conectividade Global”. Com a

publicação de especificações de conectividade, interface e certificações (ENNI) de

redes ao redor do mundo, houve um grande avanço nas ferramentas, aplicações e

gerencia de serviços Ethernet.

Figura 07 – Fases do desenvolvimento Carrier Ethernet

13

7. Negócio Ethernet no Mundo

Já em 2007, pesquisas apontavam um enorme progresso e aceitação no

desenvolvimento de classes de serviço (Figura 08) e a crescente adoção e expansão

de serviços Ethernet. Mais da metade dos participantes mensuravam economias de

11 a 40%, e creditava Ethernet como parte da nova geração de comunicações

metropolitanas e globais. Notava-se também a crescente oferta de serviços

baseados em Ethernet pelos Provedores de Serviços – Operadoras - (Figura 09) e

um “boom” para Metro já era esperado.

Com uma previsão de crescimento de 16% ao ano e alavancado pelo alto

crescimento do tráfego, incluindo vídeo, os Negócios Ethernet alcançariam em 2011

o patamar de US$ 23,7 bilhões de receita (Figura 10).

Figura 08 – Maturidade Ethernet para desenvolvimento de classe de serviços (Fonte: Infonetics Research, Service Provider Plans for Metro Optical and Ethernet: North America, Europe, and Asia

Pacific 2007)

Figura 09 – Maior oferta de serviços Ethernet (Fonte: Infonetics Research, Service Provider Plans for

Metro Optical and Ethernet: North America, Europe, and Asia Pacific 2007)

14

Figura 10 – Mensurando o Boom Metro Ethernet (Fonte: Infonetics Research, Service Provider Plans

for Metro Optical and Ethernet: North America, Europe, and Asia Pacific 2007)

Dados atuais demonstram coerência e assertividade das pesquisas

anteriormente realizadas. Com o faturamento atual por volta dos US$ 20 bilhões,

resultados finais de pesquisas de 2009 apontam firmemente a receita mundial nos

Negócios Ethernet alcançará o patamar dos US$ 40,2 bilhões até 2014.

Figura 11 – Receita Mundial Projetada 2014 (Fonte: ENS Reseach Programs – Vertical Systems –

2009)

15

Com os Serviços Ethernet trazendo significantes benefícios como

escalabilidade, controle, confiabilidade e permitindo maior desempenho na

consolidação de dados e principalmente reduzindo custos e acelerando receitas, os

Prestadores de Serviço (Operadoras) estão cada vez mais comprometidos com o

padrão Ethernet e os fornecedores de equipamentos e softwares estão ativamente

permitindo essa transição e expansão Carrier Ethernet.

Figura 12 – Abrangência e Alcance Carrier Ethernet

16

8. Metro Ethernet Fórum - Visão de Futuro

Aplicações, conectividade e dispositivos que permitam a convergência, sob

uma mesma plataforma, provendo entretenimento, informação, dados, voz e vídeo

de qualquer lugar, seja em casa, no escritório ou em movimento, sempre conectado,

a qualquer hora, nos 365 dias do ano.

Todos emitindo em uma alta performance onipresente, um serviço global

criando um novo mundo de comunicação com Carrier Ethernet

Figura 13 – MEF: Visão do Futuro Carrier Ethernet

17

9. Conclusão

Concluímos que os serviços Ethernet estão totalmente consolidados no

mercado mundial e em franca expansão. A adoção e aceitação dos provedores de

serviços e clientes, juntamente com o trabalho desenvolvido pelo MEF, acelerando a

adoção mundial de redes Carrier Class Ethernet, permitem a expansão da cobertura,

estendendo o alcance das redes e ampliando os serviços Ethernet.

A rápida evolução de Serviços Ethernet nos últimos anos trouxe soluções

integradas, padronizadas e simplificadas, ferramentas de gerencia e manutenção

avançadas, aplicações em classes de serviços, disponibilizando maior

acessibilidade e alavancado oportunidades estratégicas, diminuindo custos,

ampliando receitas e trazendo vantagem competitiva para empresas no mundo todo

através de uma rede globalizada.

18

10. Referencias

– “An Overview of the MEF” – April 2010

– “MEF Quarterly Meeting – Infonetics Service Provider Panel Final” – Atlanta, April

2008

– “Ethernet Services Overview” – August 2008

– Vertical Systems Research, “ENS Reseach Programs” –– 2009

– Infonetics Research, Service Provider Plans for Metro Optical and Ethernet: North

America, Europe, and Asia Pacific 2007

– Ciscopress - Metro Ethernet

– External Network Network Interface (ENNI) – Phase 1 – Technical Spacification –

Draft 8

– Metro Ethernet Forum Services Definitions (eline_etree_elan)

– Metro Ethernet (Serviços Metro Ethernet). ,Dep. de Eng. Eletrônica e

Computação UFRJ

– www.verticalsystems.com

– http://www.tiaonline.org/

– http://www.infonetics.com/research.asp

– http://www.gta.ufrj.br/grad/04_2/metro/

– www.metroethernetforum.org

– http://en.wikipedia.org/wiki/Carrier_Ethernet

– http://en.wikipedia.org/wiki/Time-division_multiplexing

– http://pt.wikipedia.org/wiki/Backhaul

– http://en.wikipedia.org/wiki/OA&M

– http://pt.wikipedia.org/wiki/IPTV

– http://en.wikipedia.org/wiki/Multiple_system_operator

– http://blog.ccna.com.br/2008/04/27/metro-ethernet/

19

ANEXO A – Empresas Associadas ao MEF

Indústria Carrier Ethernet

Provedores de Serviços (Operadoras) AboveNet Communications

Alpheus Communications

Amcom

Ancotel

AT&T

Belgacom

Bell Canada

Bright House Networks

British Telecom

Broadnet

CenturyLink

CENX

Charter Communications

China Telecom

Cincinnati Bell

Colt

Comcast

CoStreet

Covad

Cox Business

DE-CIX

Deutsche Telekom

Equinix

EuroFiber

Global Crossing

Globe Telecom

GlobeNet

Kordia

KPN Telecom

Level 3 Communications

Mediacom

NECA

Neos Networks

NTT

Optimum Lightpath

Orange

P&T Luxembourg

Pipe Networks

PT Indonesia Comnets

Plus

PT Inovação

PT Prime

PT Telecom Indonesia

Qwest Communications

RCN Business Solutions

Reliance Communications

Rogers

SIN

Shaw Business Solutions

SingTel

Sprint

Starhub

Swisscom

Symphony

Communication

TATA Communications

Telecom Italia

Telecom NZ

Telefonica

Telekom Malaysia

Teliasonera AB

Telstra

Telus

Telx

Time Warner Cable

TW Telecom

Uecomm

US Signal

Verizon Business

Virgin Media

XO Communications

Fornecedores de Equipamentos, Softwares, Testes e Laboratórios Accedian Networks

Actelis Networks

Adtran

Adva Optical Networking

Afore Solutions

Agilent Technologies

Albis Technologies

Alcatel- Lucent

Allied Telysis

Alloptic

ANDA Networks

ARRIS International

Aurora Networks

Aviat

Axerra Networks

Bridgewave

Broadcom

Brocade

BTI Systems

CableLabs

Calix

Canoga Perkins

Ceragon Networks

Ciena Corporation

Cisco

Connection Technology

Systems

CTC Union

D-Link

Datacom

Dowslake Microsystems

DragonWave

EANTC

ECI Telecom

Ericsson

EXFO

Extreme Networks

FHN

Force 10 Networks

Fujitsu Network

Communications

Hatteras Networks

Hitachi Cable

Hitachi Communication

Technologies America

Huawei Technologies

IBM

IMC Networks

Infinera

InfoVista

Intracom Telecom

Intune Networks

Iometrix

IP Infusion

Ixia

JDSU

Juniper Networks

KDDI R&D Labs

Maxim

Motorola

MRV Communications

Nakina Systems

NEC

NetO2

Neutral Tandem

Nokia Siemens Networks

Nortel Networks Corp.

Occam Networks

Omnitron Systems

OneAccess

Orckit Corrigent

Overture Networks

Positron

RAD Data Communications

Raisecom

Sagem Communications

siae microelettronica

SMC Networks

Spirent Communications

Suminet (Sumitomo Electric

Networks)

Sunrise Telecom

Sycamore Networks

Symmetricom

T | Pack

Tail-f

Tejas Networks

Teknovus

Telco Systems

Telcordia Technologies

Tellabs

Telrad Networks

Teragate

Tollgrade

Transition Networks

Transmode Optical

UNH-IOL

UTStarcom

Vitesse

Zarlink Semiconductor

Zhone

ZTE Corporation

Zyxel Communications

Fonte: “An Over View of the MEF – MEF Membership – Abril 2010”