Systemy i sieci GMPLS. Wprowadzenie do GMPLS. Krzysztof Wajda. Katedra Telekomunikacji AGH Czerwiec, 2018

Transkrypt

1 Systemy i sieci telekomunikacyjne: GMPLS Wprowadzenie do GMPLS Krzysztof Wajda Katedra Telekomunikacji AGH Czerwiec, 2018

2 Plan Podstawy GMPLS Ewolucja od koncepcji MPLS do GMPLS Etykieta uogólniona Interfejsy w GMPLS Zestaw protokołów w GMPLS Protokół trasowania Protokół sygnalizacji Link Management Protocol Podsumowanie

3 MPLS Label Switching Routers Edge Label Switching Routers

4 Motywacja wprowadzenia GMPLS (1) Potrzeba realizacji sterowania (control plane) dla OXC Podobieństwa pomiędzy kanałami optycznymi a ścieżkami LSP sugerowały zastosowanie MPLS Koncepcja sterowania w MPLS jest gotowa i współgra z protokołem IP Koncepcja przełączania etykiet jest sprawdzona i skuteczna Wsparcie dla funkcji inżynierii ruchu (TE)

5 Motywacja wprowadzenia GMPLS (2) Idea MPLS (ścieżka, etykieta) może być rozszerzona poza strumień pakietów zatem rozwinięto pojęcie uogólniony MPLS czyli GMPLS Potrzebna współpraca różnych urządzeń o różnej funkcjonalności GMPLS dostarcza rozwiązania opartego na standardach, realizujące współdziałanie producentów sprzętu w optycznej sieci transportowej.

6 Etykieta uogólniona Zawiera informację umożliwiającą urządzeniu zaprogramowanie przełączania i przekazanie danych bez względu na konkretną konstrukcję (packet, TDM, lambda, etc). Etykieta uogólniona może identyfikować kolor (single wavelength), włókno (a single fiber), szczelinę czasową (a single time-slot), lub strumień pakietów Informacja w etykiecie zawiera: 1. LSP encoding type wskazujący jaki typ etykiety jest przenoszony (e.g., packet, lambda, kontener SONET, etc.) 2. Switching type wskazujący czy węzeł potrafi przełączać pakiety, kanały, kolory czy włókna

7 Migracja od MPLS do GMPLS Uwarunkowania: Każdy element przełączający (OXC) jest równoważny LSR Scieżki optyczne (lightpaths) są uważane jako równoważne do LSP Długości fal (wavelengths) i porty przełączników (switch ports) są uważane jako równoważne etykietom (labels) i portom ruterów (router ports) Realizacja optycznych kanałów (Optical circuit provisioning) podobna do TE MPLS poprzez mechanizm Explicit routing

8 Migracja od MPLS do GMPLS (2) Sieć optyczna WDM: Każdy element przełączający (OXC) jest równoważny LSR GMPLS rozwinął się od koncepcji elastycznego sterowania (zestawiania ścieżek optycznych) (lightpaths) Powstała koncepcja MPλS (MPlambdaS)

9 Strumienie ruchu w GMPLS Granularność: Można wyróżnić i przesłać ruch w zakresie od pojedynczych pakietów do całego włókna (fiber) współcześnie to już strumienie Tb/s

10 Sieć GMPLS Lambda Switching Router OLSR Lambda Switching Router Lambda Switching Edge Router Lambda Switching Edge Router Lambda Switching Router Lambda Switching Router Lambda Switching Router MPL(ambda)S Domain Lambda Switching Edge Router Fiber with WDM

11 Optical Label Switched Router (OLSR) IP Routing and Signaling OCP IP Routing and Signaling DWDM OXC DWDM Silnie powiązane OCP i OXC tworzy Optical Label Switch Router stosuje protokoły IP i MPLS - MPLaS, GMPLS Przełącza na poziomie włókien (fiber) i fal (lambda)

12 Trzy klasy OXC F-OXC Fiber-to-fiber WR-OXC Wavelength routing WT-OXC Wavelength translating

13 RWA Skomplikowana, wielopoziomowa struktura ruchu w GMPLS wprowadza sterowanie RWA: RWA Routing and Wavelength Assignment Wavelength Assignment - poszukiwanie i wybór wolnego koloru w WDM Routing w zasadzie klasyczny (otwarty problem, można dziedziczyć z MPLS).

14 Płaszczyzna sterowania GMPLS

15 Styki w GMPLS (1) Packet switch capable (PSC) interfaces Rozpoznają pakiety IP, komórki ATM, ramki Frame Relay, ramki Ethernet, ramki MPLS; potrafią przekazać ruch (forwarding) na podstawie zawartości nagłówka ramki/komórki/pakietu Time division multiplex capable (TDM) interfaces potrafią przekazać ruch na podstawie slotu czasowego, który powtarza się cyklicznie w ramce transmisyjnej; ten typ styku jest stosowany w przełącznicach SONET/SDH (cross connects)

16 Styki w GMPLS (2) Lambda (wavelength) switch capable (LSC) interfaces Przekazują dane z przychodzącej fali (incoming wavelength) do wychodzącej fali (outgoing wavelength); stosowane w przełącznicach OXC Fiber switch capable (FSC) interfaces Przekazują dane z jednego lub więcej włókien wejściowych (incoming fibers) do jednego lub więcej włókien wyjściowych (outgoing fibers).

17 Żądanie etykiety w GMPLS Pokazany przykład jest przesyłany w wiadomości RSVP PATH Link Prot. (Protection) Type Żądany typ protekcji łącza (protection scheme of link) np. 1+1, 1:N, pierścień, etc. LSP Encoding Type kodowanie LSP np. GE, Lambda, SONET, itp.

18 Etykieta GMPLS Pokazany przykład jest przesyłany w wiadomości RESV protokołu RSVP Link ID Identifikuje, dla którego łącza została przydzielona etykieta Label Różne formaty dla włókna (fiber), zakresu fal (waveband), fali (lambda), slotu TDM i pakietu (packet)

19 Formaty etykiet GMPLS SDH Wavelength Waveband

20 Zestaw protokołów GMPLS Składa się z 3 typów protokołów: Protokoły trasowania (routing protocols) z rozszerzeniami inżynierii ruchu (with traffic engineering extensions) Protokoły sygnalizacyjne (signaling protocols), także z roszerzeniami TE (with traffic engineering extensions) Protokół zarządzania łączem (Link Management protocol)

21 Podsumowanie Koncepcja GMPLS jest wyprowadzona z MPLS przez uogólnienie etykiety GMPLS jest oparta na IP/MPLS Przenoszenie ruchu (data forwarding) nie jest tylko ograniczone do przenoszenia pakietów Explicit routing umożliwia dowolne zestawianie tuneli

22 Sugerowana literatura RFC3945, E. Mannie, Ed. Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Architecture, October Davie, B.S., Y. Rekhter. MPLS. Technology and Applications, Morgan Kaufman Publishers, 2000.

23 Dziękuję za uwagę!