Carrier Grade Ethernet

Transkripsi

1 Carrier Grade Ethernet گردآورنده: واحد فنی شرکت سامانه سبز رایان

2 فهرست Carrier Grade Ethernet چیست 3... مقایسه Carrier Ethernet با اترنت بر پایه...3 LAN پنج خصوصیت 4... Carrier Ethernet دیدگاه تحلیلگران...8 کاربران نهایی چگونه میتوانند از مزایای Carrier Ethernet استفاده کنند 9... پروفایل سرویس و SLA ها برای...9 Carrier Ethernet راهکارهای Brocade برای سرویس Carrier Ethernet خالصه...12 منبع...12

3 Carrier Grade Ethernet چیست امکان ارسال اترنت از طریق فناوریهای مختلف استفاده از انواع سرویسهای اترنت را نه فقط در شبکههای دانشگاهی و شهری بلکه در سطح جهانی امکانپذیر میسازد. توانایی تطبیق مداوم اترنت را به قابلیت مهمی برای سهولت ارتباطات یکپارچه تبدیل کرده است. از هنگام اختراع اترنت در سال 0791 اترنت اثبات کرده است که میتواند خود را با افزایش نیازهای بازار تطابق دهد. در ابتدا اترنت برای استاندارد LAN و به منظور برقراری ارتباط با سرعت 10 Mbps ایجاد شد ولی متعاقبا به روز رسانی شد و توانست سرعتهای 1 Gbps 100Mbps و امروزه تا 10 Gbps را چه در سیمهای مسی و چه فیبر پشتیبانی کند. اترنت یکی از بحث برانگیزترین اختراعات این نسل است و هم اکنون از LAN به شبکههای (Metro Area Network)MAN تکامل یافته است. نتایج این قابلیتها بسیار زیاد است. امروزه با استفاده از اترنت استاندارهای عملی برای شبکهبندی در هر سازمانی وجود دارد و مشتریان سرویسهای اترنت میتوانند از مزایای استفاده آسان از آن به دلیل آشنایی طوالنی مدت با اترنت بهره برده و این دانش را برای برآورده کردن نیازهای ارتباطی شبکه WAN خود به کار ببرند. برخی از استاندارها نظیر ITU IETF IEEE و MEF تالش میکنند که به سرویسهای اترنت استانداردهای دیگری اضافه کنند. این مقاله در مورد اساس Carrier Ethernet بحث میکند و نشان میدهد که چطور پروفایلهای سرویس و توافقنامههای سطح سرویس Agreement) (Service Level میتوانند در Carrier Ethernet تعریف شوند. مقایسه Carrier Ethernet با اترنت بر پایه LAN اترنت برای نزدیک به دو دهه به عنوان یک فناوری LAN مطرح بوده است. بنابراین چگونه میتوان یک Carrier Grade Ethernet را از یک اترنت بر پایه LAN تشخیص داد. Carrier Grade Ethernet یا Carrier Ethernet یک سرویس استاندارد و فراگیر است که توسط پنج خصوصیت که در بخشهای بعد به آن اشاره خواهد شد توصیف میشود. عبارت کلیدی "سرویس استاندارد" است. سرویسهای Carrier Ethernet نه تنها میتوانند بر روی شبکههای بر پایه اترنت قدیمی تحویل داده شوند بلکه میتوانند از سایر فناوریهای انتقال نیز بهره ببرند. برخی از مکانیزمهای انتقال مهمی که میتوانند مورد استفاده قرار گیرند در زیر بیان شده است: Native Ethernet شبکههای خصوصی مجازی (VPN) الیه دو بر پایه MPLS IEEE 802.1ad Provider Bridges اترنت بر روی SONET

4 این رویکرد یکپارچه موجود در Carrier Ethernet میتواند هم مزایای اترنت را به شکل قابل توجهی افزایش دهد و هم ارائهدهندگان و کاربران نهایی سرویسهای Carrier Ethernet بتوانند تا حد زیادی در هزینهها صرفجویی کنند. شبکههای تجاری مسکونی و وایرلسی که از این اقتصاد بینظیر نشات گرفته میشوند یک زیرساخت کامال مشابه را به کار میبرند. پنج خصوصیت Carrier Ethernet Carrier Ethernet پنج خصوصیت دارد که در شکل 0 نمایش داده شده است و در این بخش به تفصیل بیان خواهد شد. شکل 0 پنج خصوصیت Carrier Ethernet خصوصیت 1: سرویسهای استاندارد Metro Ethernet Forum (MEF) دو نوع سرویس استاندارد برای تحویل Carrier Ethernet تعریف کرده است. این سرویسها از منظر رابط شبکه کاربر (UNI)) (User Network Interface مشخص شده است که نقطه سرحد بین شبکه اترنت ارائهدهنده و شبکه خصوصی مشتری است. ELINE یک اتصال مجازی اترنت نقطه به نقطه (EVC)) (pointtopoint Ethernet Virtual Connection بین دو رابط شبکه کاربر در شبکه اترنت است )شکل 2 (. یک سرویس ELINE میتواند به دو شکل مختلف توسط ارائهدهنده عرضه شود:

5 خط خصوصی اترنت (EPL) :Ethernet Private Line که یک سرویس نقطه به نقطه بین دو UNI ایجاد کرده و میتواند میزان باالیی از شفافیت (transparency) را برای فریمهای کالینتها فراهم سازد. یک رابط فیزیکی اختصاصی به منظور فراهم کردن این شفافیت به کار گرفته میشود بنابراین سرویس EPL نیاز به هماهنگی کمی بین سرور و کالینت خواهد داشت. سرویس ELP جایگزین ایدهآلی برای خطوط استیجاری است که ممکن است مشتری هم اکنون در حال استفاده از آن باشد. خط خصوصی مجازی اترنت :Ethernet Virtual Private Line (EVPL) امکان ترکیب سرویس (service multiplexing) را در UNI فراهم میکند. به عبارت دیگر EVPL امکان استفاده از بیش از یک EVC را در یک UNI با فرستادن برخی فریمهای کالینت به یک EVC و فرستادن بقیه فریمها به یک EVC دیگر فراهم کند. همچنین EVPL میتواند چندین سطح (CoS) Class of Service را در یک UNI برای فریمهای مختلف مشتری فراهم کند. سرویس EVPL جایگزین مناسبی برای اتصاالت نقطه به نقطه رله فریمها (Frame Relay Connection) یا مدار مجازی دائمی ATM (ATM (PVC)) Permanent Virtual Circuit است که ممکن است مشتری هم اکنون در حال استفاده از آن باشد. شکل 2 یک سرویس ELINE ELAN یک اتصال مجازی اترنت چند نقطه به چند نقطه است که اتصاالت چند نقطهای را بین چندین UNI در یک شبکه Carrier Ethernet فراهم میسازد )شکل 3(. شکل 3 یک سرویس ELAN

6 خصوصیات به عنوان بخشی از تعریف سرویس استاندارد برای هر سرویس تعریف میشوند. این خصوصیات به ارائه دهنده اجازه میدهد که سرویس را مطابق نیازهای کاربر نهایی تامین کند و توافقنامه سطح خدمات سرویس که میتواند برای هر سرویسی پیشنهاد داده شود به قرار زیر است: (SLA) را ایجاد کند. چند مورد از خصوصیات سرعت فیزیکی در UNI پیشنهاد داده میشود. پروفایل پهنای باند در هر UNI از پارامترهایی ذیل استفاده میکنند: نرخ اطالعات متعهد شده (CIR) Committed Information Rate Committed Burst Size (CBS) نرخ اطالعات اضافی (EIR) Excess Information Rate Excess Burst Size (EBS) شناسه پروفایل پهنای باند به ازای کالس سرویس (CoS)) (Class Of Service رفتار پردازش کنترل الیه Processing) 2 (Layer 2 Control به عنوان مثال آیا نقطه مقابل ارتباط فریمهای پروتکل الیه 2 مانند BPDUs و GARP در UNI را دور میاندازد یا ارسال میکند این روش ارائه سرویسهای استاندارد به هیچ تغییری در شبکهها و تجهیزات LAN مشتری نیاز ندارد. با انتخاب پهنای باند granular و گزینههای QoS ارائه دهندگان کامال آزادی عمل خواهند داشت تا سرویسی مطابق سفارش کاربر نهایی را ایجاد multi کنند. استفاده از خصوصیات سرویس QoS پیشرفته همچنین میتواند Carrier Ethernet را برای ارائه سرویسهای play )نظیر صدا تصویر و داده( بر روی زیرساختهای همگرا بسیار مناسب سازد. در این رابطه کاری که توسط MEF بر روی Carrier Ethernet انجام شده است کار تمامی استانداردهای شناخته شده نظیر TR101 DSLForum که مهاجرت به شبکههای مجتمع (DSL) Ethernetbased Digital Subscriber Line تعیین میکند را تکمیل میکند خصوصیت 2: مقیاسپذیری تحقیقی در سال 2112 آورد. نشان داد که یکی از دالیل اصلی مهاجرت به اترنت در واقع مقیاسپذیری اترنت بود. به این علت که در هر تجارتی نرخ رشد ظرفیت ساالنه بین 21 تا 31 درصد است وجود قابلیت مقیاسپذیری در اترنت آن را به گزینه بسیار مناسبی برای برآورده کردن نیازهای ظرفیت تبدیل کرد. امروزه اترنت در محدوده وسیعی از سرعتهای رابط از 10 Mbps گرفته تا 10 Gbps در دسترس است. یک گروه مطالعاتی با عنوان Higher Speed Study Group در IEEE در حال تالش برای تعیین استاندارد برای رابط اترنت 100 GbE هستند. سرعتهای متوسط بین نرخهای فیزیکی اترنت استاندارد را میتوان با ادغام لینک به دست در انتهای دیگر این طیف midband Ethernet به خطوط مسی voicegrade اجازه تحویل سرعت 2 Mbps یا سرعتهای بیشتر با استفاده از باندینگ (bonding) را میدهد. سرعتهای متوسط بین نرخهای فیزیکی اترنت استاندارد را میتوان با ادغام لینک به دست آورد. هیچ فناوری دیگری نمیتواند حتی به گرد پای چنین محدوده وسیع پهنای باند برسد. این را با سرویسهای رله فریم مقایسه کنید که حداکثر سرعت آن به Mbps) 45)T3 میرسد.

7 یکی از ویژگیهای جذاب Carrier Ethernet توانایی کاربر در ارتقای آسان پهنای باند سرویس اترنت موجود میباشد که در اکثر موارد نیاز به انجامroll truck )کندن زمین برای دستیابی به کابل( توسط ارائه دهنده سرویس نیز نخواهد داشت که این به علت امکان استفاده از یک رابط فیزیکی واحد برای مقیاسهای 10/100/1000 Mbps است بنابراین تغییرات پهنای باند در پروفایل سرویس کاربر را میتوان به سادگی از طریق نرمافزار در مرکز عملیات شبکه (NOC) Network Operations Center انجام داد. این قابلیت همچنین میتواند امکان ارائه کاربردهای جالب بیشتری نظیر درخواست پهنای باند برای مدت زمان محدود و غیره را نیز فراهم سازد. مقیاسپذیری دسترسی رابطهای سریعتر را افزایش میدهد. امکان استفاده میلیونها نفر از یک سرویس شبکه که برای محدوده وسیعی از کاربردهای تجاری اطالعاتی ارتباطی و سرگرمی مناسب است هر چه بیشتر توانمندی سرویس Carrier Ethernet را بازگو میکند. این بدین معنی است که صرف نظر از اینکه کاربرد چه باشد Carrier Ethernet میتواند QoS مناسب برای این کاربردها را فراهم کند تا بتوانند به صورت یکپارچه بر روی یک زیرساخت مشترک ارائه شوند. سومین نکته مهم در مقیاسپذیری دسترسی جغرافیایی است. Carrier Ethernet در شبکههای شهری ملی و جهانی گسترده شده است. همچنان تالشهایی در MEF انجام میشود تا اتصاالت داخلی شبکههای اترنت که توسط ارائهدهندگان مختلف به کار گرفته میشود را استاندارد کند تا بتوان دسترسی به چنین سرویسهایی را هر چه بیشتر افزایش داده و به مشتریان یک سرویس یکپارچه endtoend ارائه دهد. خصوصیت 3: قابلیت اطمینان اترنت بر پایه LAN اغلب به عنوان بهترین مکانیزم اتصال در نظر گرفته میشد. در مقابل Carrier Ethernet امکان شناسایی و بازیابی سریع خرابیهای موجود در گره لینک و یا سرویس را داراست که وجود این قابلیت دسترسپذیری بسیار باال را برای کاربران نهایی فراهم خواهد ساخت. بازیابی از خرابی در کمتر از 01 میلی ثانیه اتفاق خواهد افتاد. این قابلیت میتواند تمامی نیازهای کیفی و دسترسی مورد نیاز را برای انواع کاربردها نظیر کاربردهای سازمانهای حساس سرویسهای صوتی صت طور کلی هر کاربردی که نیاز به SLA مناسب داشته باشد فراهم سازد. خصوصیت 4: کیفیت خدمات (QoS) ویری با کیفیت باال و به همانطور که پیش از این نیز اشاره شد Carrier Ethernet محدوده وسیعی از پهنای باند granular و گزینههای QoS را در اختیار خواهد گذاشت. با تعیین خصوصیاتی که مرتبط با سرویس هستند میتوان از SLA های پیشرفته برای فراهم کردن کارایی مورد نیاز برای کاربردهای خاص استفاده کرد. Carrier Ethernet تضمین SLA های پیشرفته را با استفاده از گارانتیهای QoS امکانپذیر میکند. برخی از انواع آن به قرار زیر است: نرخ اطالعات تعهد شده (CIR) :Committed Information Rate نرخی که توسط شبکه ارائه دهنده در UNI ضمانت شده است. از دست دادن فریم :Frame loss ضمانتی برای تحویل فریمهای مشتریان نرخی از فریمهای تحویل داده نشده به نسبت کل فریمهای مشتریان توسط شبکه دریافت میشود.

8 تاخیر :Delay تضمین اینکه وقفه شبکه endtoend بین UNI های دو مشتری کمتر از این مقدار تعیین شده خواهد بود. تغییرات تاخیر :Delay variation تضمین در این مورد که تغییراتی بیش از آنچه که ذکر شده در وقفهها به وجود نخواهد آمد. به عنوان مثال صدا همواره نیاز به تضمین در مورد تاخیر و تغییرات تاخیر دارد. در بسیاری از کاربردهای مالی که اطالعات بسیار حساسی در آن در حال رد و بدل شدن هستند عالوه بر تضمین تاخیر و تغییرات تاخیر نیاز به تضمین نرخ پایین از دست دادن فریم خواهند داشت. خصوصیت 5: مدیریت سرویس پنجمین خصوصیتی که در Carrier Ethernet موجود است قابلیت آینه کردن تشخیص و مدیریت مرکزی شبکه با استفاده از ابزارهای استاندارد مستقل فروشندگان میباشد. به منظور انجام چنین مدیریت سرویس پیشرفتهای نیاز است که ابزارها: به سرعت خدمات را ارائه دهند. مشکالت مربوط به اتصاالت که توسط مشتریان گزارش میشود را تشخیص دهند. تشخیص خطاها در شبکه نه فقط در نقاط پایانی (endpoints) بلکه در نقاط میانی شبکه امکانپذیر باشد. امکان اندازهگیری ویژگیهای کارایی که یک سرویس ارائه میدهد فراهم باشد. ابزارهای متعددی برای انجام این وظایف استاندارد شده و یا در حال استاندارد شدن هستند از جمله: IEEE 802.3ah OAM ابزارهایی را برای نظارت بر لینک شناسایی خرابی از راه دور و loopback از راه دور یک لینک فراهم ساخته است. مدیریت خطای اتصال IEEE 802.1ag ابزارهایی را برای OAM سطح سرویس و آشکارسازی ایزوله کردن و گزارش خطاهای اتصال در شبکه ارائه دهنده فراهم میکند. این استاندارد هم اکنون در مرحله پیشرفته استانداردسازی در کارگروه IEEE قرار دارد Y ITU مدیریت اتصاالت را تحت پوشش قرار میدهد و همچنین ابزاری برای اندازهگیری پارامترهای کارایی برای سرویسی نظیر نرخ از دست دادن فریم loss) (frame تاخیر فریم و تغییرات تاخیر فریم فراهم میسازد. MEF 15 با استفاده از سیستم مدیریت خارجی نیازهای مدیریتی المانهای شبکه را تعیین میکند. ارائه دهندگان میتوانند از این ابزارهای پیشرفته به منظور مدیریت سرویسها در یک شبکه Carrier Ethernet استفاده کنند. دیدگاه تحلیلگران پیشرفت سریع در تالشهای صورت گرفته برای استانداردها که پیش از این به آن اشاره شد و مزایایی که توسط کاربران اولیه سرویسهای Carrier Ethernet تجربه شده است دیدگاه مثبت تحلیلگران را تقویت کرد.

9 Bryan Van Dussen مدیر InStat Research اینطور بیان میکند: "به غیر از IP سرویسهای شبکه کمی مانند اترنت وجود دارند که توانایی تبدیل شبکهبندی تجاری را دارا هستند. این بهترین مکمل برای کاربران و تجارتهایی است که به برنامههای کاربردی شبکه محور اعتماد میکنند." Infonetics Research تخمین میزند که درآمد سرویسهای جهانی اترنت از سال 2112 تا % افزایش یافته و به رقم 0.7 میلیارد دالر رسیده است. عالوه بر آن Infonetics پیشبینی میکند که درآمدر سرویسهای اترنت تا %281 بین سالهای 2110 تا 2117 افزایش یافته و به مقدار 22.0 میلیارد دالر میرسد. بیش از %21 کل درآمد سرویس اترنت متعلق به Asia Pacific است %31 به EMEA تعلق داشته و %21 هم به North America تعلق دارد. دو تحلیلگر به نام های Charles Carr و Steve Koppmann اینطور اظهار نظر میکنند که EPL" در پیادهسازیهای جدید هزینه کمتری برای مشتریان به نسبت سرویسهای خط خصوصی قدیمی و رله فریم از منظر( TCO ) total cost of ownership خواهد داشت." کاربران نهایی چگونه میتوانند از مزایای Carrier Ethernet استفاده کنند کاربرانی که هم اکنون در حال استفاده از سرویسهایی نظیر خطوط استیجاری ISDN رله فریم یا سرویسهای ATM هستند میتوانند با مهاجرت به سرویسهای اترنت به مزایای قابل توجهی دست یابند. این مزایا به علت هزینه پایینتر به ازای هر بیت در هنگام استفاده از سرویسهای اترنت و همچنین عملیات سادهای که با گسترش استفاده از اترنت در WAN قابل دستیابی است کسب میشود. جدول 0 چند مثال از چگونگی بهرهبرداری کاربر از مزایای سرویسهای Carrier Ethernet است که توسط ارائه دهنده پیشنهاد شده است. جدول 0 بهرهبرداری از مزایای سرویسهای Carrier Ethernet پروفایل سرویس و SLA ها برای Carrier Ethernet در ادامه یک مثال از پروفایل سرویس به همراه خصوصیات آن آورده شده است. ویژگیهای سطح سرویس باید هم در هر UNI و هم در سرویس اتصال مجازی اترنت Connection) (Ethernet Virtual که توسط شبکه ارائهدهنده عرضه میشود مشخص شوند.

10 یک کاربر نهایی Jay Corporation میخواهد یک سرویس نقطه به نقطه (EPL) gold Ethernet Private Line با نرخ تضمینی 5 Mbps را از یک ارائهدهنده خدمات خریداری نماید. فرض کنید که دو رابط UNI به شبکه ارائه دهنده از دو شهر San Jose و New York وجود دارد. این رابطهای UNI به نامهای epl_jay_uni_sanjose و epl_jay_uni_newyork خوانده میشوند و EVC که بین این دو قرار دارد is epl_jay_evc نامیده میشود. فرض کنید که فریمهای کاربران طالیی توسط شبکه ارائه دهنده در کالس سرویس 2 قرار گرفته باشند. جدول 2 و 3 خصوصیات سرویسی را که پروفایل سرویس برای این سرویس مشخص میکند نشان میدهد. جدول 2 پروفایل سرویس برای کاربر در UNI

11 جدول 3 پروفایل سرویس برای EVC epl_jay_evc ارائه شده توسط شبکه Carrier Ethernet توجه داشته باشید که اگر Jay Corporation نیاز به یک CIR باالتر و 8 Mbps در یک یا هر دو این UNI ها داشت نیازی به هیچ هزینهای نیست بلکه یک تغییر ساده در مقدار CIR در پروفایل سرویس برای برآورده کردن این درخواست توسط ارائه دهنده کافی است. راهکارهای Brocade برای سرویس Carrier Ethernet به عنوان یک عضو فعال و قدیمی در Brocade MEF نیازهای MEF را در نسل جدید محصوالت خود گنجانده است. ارائه دهنده میتواند محدوده وسیعی از فناوریهای انتقال را زمانی که میخواهد سرویس Carrier Ethernet را از طریق زیرساخت Brocade تحویل دهد انتخاب کند. این شامل: سوییچینگ الیه 2 با کارایی باال IEEE 802.1ah استانداردهای جدید سوییچینگ اترنت نظیر Bridges) IEEE 802.1ad (Provider (Provider Backbone Bridges) پیشنهادات بر پایه MPLS به منظور تسهیل شبکههای همگرا یا انتقال اترنت بر روی شبکههای SONET

12 خط تولید NetIron MLX و XMR از محصوالت Brocade هر دو ویژگی MEF 9 و MEF 14 را داراست. ارائه دهندگانی که قصد استفاده از سرویس Carrier Ethernet را دارند میتوانند این پلتفرمها را با اطمینان از اینکه این سرویس در تطابق کامل با ویژگیهای MEF مربوطه است پیادهسازی کنند. هر دو پلتفرم Brocade NetIron MLX و XMR با ظرفیت 100 Gbps از پهنای باند fullduplex به ازای هر اسالت کامل ساخته شده است. هر دو پلتفرم بر اساس یک معماری توزیع شده با کارایی باال وقفه بسیار کم و تحت شبکهپردازنده بنا شده است. این ترکیب مقیاسپذیری و انعطافپذیری بینظیری را برای پیشرفتهای آینده شبکه ارائه دهنده فراهم میکند بنابراین میتواند از سرمایه آنها تا چندین سال محافظت کند. هر دو پلتفرم Brocade NetIron MLX و XMR دارای وسیعترین محدوده انعطافپذیری سرویس هستند که از 8 Kbps تا 80 Gbps است. هر دو ترافیک ورودی و خروجی در تکههای 8 Kbps در کل این محدوده پشتیبانی میشوند. همچنین مزایای دیگری نیز در استفاده از این پلتفرمها وجود دارد. برای یک ارائه دهنده این مزایا SLA های highmargin و پیشرفتهای را فراهم میکند که میتواند به کاربر نهایی عرضه شود. endto به عنوان مثال معماری با وقفه کم پلتفرمهای Brocade میتوانند توسط ارائه دهنده و برای اطمینان از ارائه تاخیرهای end بسیار کم در شبکه به کار گرفته شود. تمامی محصوالت در اشکال مختلفی در دسترس هستند. اپراتور میتواند مدل مناسبی را که میتواند پاسخگوی نیازهای سایت باشد را انتخاب کند. خالصه سرویسهای Carrier Ethernet و Ethernetbased به سرعت در حال گسترش در سطح جهانی هستند. خصوصیات بسیار خوب Carrier Ethernet مانند سرویسهای استاندارد مقیاسپذیری قابلیت اطمینان کیفیت خدمات و مدیریت سرویس میباشد باعث افزایش گرایش به سمت این سرویس شده است. این سرویسها نه تنها هزینههای ساالنه سازمانها را به شکل قابل توجهی کاهش میدهند بلکه مزایای زیادی را برای ارائه دهندگان فراهم میسازند. عالوه بر آن کاربران نیز با استفاده از سرویس Carrier Ethernet صرفهجویی بسیار زیاد در هزینهها و کارایی باالتری را مشاهده میکنند. محصوالت Brocade پیشنهادات قابل توجهی برای این بازار رو به رشد ارائه میدهند که مقرون به صرفه و مقیاسپذیر میباشد و توانایی تحویل سرویسهای Carrier Ethernet با کارایی باال را دارد. منبع:

13 اطالعات تماس: دفتر مرکزی: تهران خیابان شریعتی ابتدای پاسداران سروستان دهم )جنوب بزرگراه همت( پالک 32 تلغن: فکس: