WHITE PAPER. Wysoka dostępność bez kompromisów koncepcje redundancji w sieciach FTTO

Transkrypt

1 WHITE PAPER Wysoka dostępność bez kompromisów koncepcje redundancji w sieciach FTTO inż. Hannes Bauer prokurent, dyrektor ds. technicznych MICROSENS GmbH & Co. KG

2 Fiber To The Office (FTTO) firmy MICROSENS to sprawdzona w licznych projektach koncepcja ekonomicznego okablowania wewnętrznego. Koncepcja FTTO, zgodna z normą EN , w inteligentny sposób łączy zalety okablowania światłowodowego oraz miedzianego i pozwala na zastosowa obu nośników tam, gdzie przynoszą największe korzyści techniczne i ekonomiczne. Wydajne kable światłowodowe są stosowane do tworzenia kompletnego okablowania pionów jak rówż okablowania poziomego pięter, aż do użytkownika końcowego. Do iej sieci podłączane są przełączniki instalacyjne, które jako elementy aktywne umożliwiają podłącze urządzeń końcowych opartych na kablach miedzianych. Do tej pory rzadko stosowano jednak inteligentne rozwiązania redundancji, oferujące najwyższy poziom dostępności dzięki wykorzystaniu koncepcji FTTO. Zastosowa koncepcji FTTO sie ze sobą podważalne korzyści techniczne i ekonomiczne. Dzięki możliwości budowania dłuższych odcinków sieci, wyższej przepustowości oraz dłuższemu okresowi eksploatacji w porównaniu z tradycyjnym okablowam, koncepcja FTTO sprawdziła się w wielu projektach jako optymalne rozwiąza, gwarantujące bezproblemowe i ekonomiczne utrzyma sieci w przyszłości. Zgod z ekspertyzą firmy WIK Consult zastosowa koncepcji FTTO ma uzasad ekonomiczne już w przypadku sieci, z której korzysta co najmj 160 użytkowników. Wraz ze wzrostem liczby użytkowników znacząco maleją rówż jednostkowe koszty budowy oraz użytkowania iej sieci. Jak koncepcja FTTO sprawdza się jednak w przypadku szczególnych wymagań w zakresie dostępności sieci? Jak wygląda sytuacja z koncepcjami redundancji, których celem jest zapew możliwie najwyższej dostępności? Rówż w tym przypadku koncepcja FTTO dominuje nad klasycznym okablowam, oferując jednocześ cztery różne rozwiązania gwarantujące redundancję. 1

3 Wariant 1: Klasyczna sie ć FTTO z kaskadowam opartym na kablu miedzianym W przypadku koncepcji FTTO pojedynczy przełącznik instalacyjny obsługuje standardowo dwa stanowiska pracy. Przełącznik wyposażony jest w cztery porty miedziane do podłączania urządzeń końcowych, a z przełącznikiem rdzeniowym jest połączony dwoma kablami światłowodowymi. Dodatkowo przełącznik wyposażony jest w jeden miedziany port podrzędny (downlink). Najprostszym rozwiązam gwarantującym nadmiarowość jest połącze ze sobą dwóch sąsiednich przełączników instalacyjnych za pomocą ich podrzędnych portów miedzianych. W tym celu w kanale kablowym należy umieścić standardowy miedziany kabel krosowy. Dzięki protokołowi RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) połącze za pomocą kabla miedzianego pomiędzy przełącznikami jest zestawiane w trybie pasywnym. Jeśli połącze światłowodowe z jednym lub dwoma przełącznikami instalacyjnymi uleg awarii, zosta automatycz aktywowane połącze za pomocą kabla miedzianego. Dzięki temu oba przełączniki instalacyjne oraz podłączone do nich urządzenia końcowe będą wciąż dostępne w sieci. Wskazane jest, aby sąsiadujące ze sobą przełączniki podłączać do różnych przełączników rdzeniowych, co zapewni dodatkową redundancję. Wariant 2: Klasyczna sie ć FTTO z kaskadowam opartym na kablach światłowodowych W tym wariancie każdy z przełączników instalacyjnych jest wyposażony w dwa porty światłowodowe. Poważ do każdego pomieszczenia biurowego z dwoma stanowiskami pracy podłączane są cztery kable światłowodowe, rezerwowych połączeń można użyć do połączenia przełącznika instalacyjnego z kolejnym przełącznikiem instalacyjnym. Nie jest koczne umieszcza miedzianego kabla krosowego w kanale kablowym łączącego przełączniki ( jak w wariancie 1). Zamiast tego do kaskadowania stosowane są kable światłowodowe, które są pasyw krosowane w panelu krosowniczym. Zaletą tego rozwiązania jest zastosowa wyłącz technologii światłowodowej, co pozwala uniknąć mieszania kabli miedzianych i światłowodowych do łączenia przełączników instalacyjnych. Peryferyjna część sieci oferuje pełną nadmiarowość, natomiast część centralną może przekształcać krok po kroku poprzez udostępnia nadmiarowych portów i przekształca połączeń pasywnych w aktywne porty światłowodowe. Najprostsza konfiguracja nadmiarowości: dwa przełączniki instalacyjne połączone za pomocą miedzianego kabla krosowego. zablokowane przez RSTP Panel krosowniczy łączy światłowodowych zablokowane przez RSTP Dwa przełączniki instalacyjne z dwoma łączami światłowodowymi; jedno łącze jest przełączane do pierwszego przełącznika rdzeniowego, drugie łącze jest przełączane w światłowodowym panelu krosowniczym do drugiego przełącznika rdzeniowego. 2

4 Wariant 3: Dual Homing podwójne łącza światłowodowe Rówż w tym przypadku każdy przełącznik instalacyjny wyposażony jest w dwa zależne od siebie porty światłowodowe, ale każdy z przełączników jest bezpośrednio połączony z dwoma przełącznikami rdzeniowymi, przy czym preferowane jest połącze różnymi drogami, co dodatkowo zwiększa bezpieczeństwo rozwiązania. Jeśli połącze z przełącznikiem rdzeniowym zawiedzie, dane są przesyłane za pomocą drugiego łącza. W tym wariancie wszystkie elementy infrastruktury znajdującej się przed przełącznikiem instalacyjnym są zdublowane. W przypadku awarii jednego łącza utrzymywana jest pełna wydajność połączenia z przełącznikiem instalacyjnym, poważ aktywowane jest drugie łącze do innego przełącznika rdzeniowego. Zastosowa koncepcji Dual Homing wiąże się jednak z konsekwencjami: każdy przełącznik instalacyjny jest wyposażony w dwa porty światłowodowe (SFP), czyli dwa razy więcej niż w standardowym rozwiązaniu opartym na koncepcji FTTO. Rówż po stro przełączników rdzeniowych należy zapewnić podwójną liczbę portów. Nadrzędnełącze Dual Homing: przełączniki instalacyjne z dwoma zależnymi od siebie łączami światłowodowymi, połączone z dwoma oddzielnymi przełącznikami rdzeniowymi. Wariant 4: Dual Homing z pojedynczym światłowodem (Single Fiber) Podob jak w przypadku koncepcji Dual Homing, rówż koncepcja Dual Homing z pojedynczym światłowodem opiera się na przełącznikach wyposażonych w dwa zależne od siebie łącza światłowodowe. W tym wypadku używany jest jednak tylko pojedynczy światłowód. Dwukierunkowe gniazda SFP (tzw. BiDi-SFP) za pomocą tego samego światłowodu wysyłają i odbierają dane, wykorzystując fale o różnej długości. Jest to metoda sprawdzona w rozwiązaniach do przesyłania informacji na duże odległości. Peryferyjna część sieci oferuje pełną redundancję, natomiast część centralną może przekształcać krok po kroku poprzez udostępnia nadmiarowych portów i przekształca połączeń pasywnych w aktywne porty światłowodowe. Dzięki zastosowaniu tylko pojedynczego światłowodu zamiast dwóch, w porównaniu z klasyczną koncepcją Dual Homing wymagana jest tylko połowa kabli światłowodowych, łączne nakłady na okablowa są więc o połowę mjsze. Kable światłowodowe, rozdzielacze, wtyczki i panele krosownicze wszystkie te elementy są potrzebne w dwukrot mjszej ilości, co pozwala uniknąć całkowitego zapełnia kanałów kablowych. Posiadane już okablowa można zmigrować do całkowicie redundantnej topologii sieci, wykorzystującej pojedyncze światłowody, bez koczności ponoszenia dużych nakładów na okablowa. Zamiast dwóch portów BiDi-SFP można użyć zwanego kompaktowego portu SFP (Compact-SFP lub CSFP). W uproszczeniu port CSFP składa się z dwóch portów BiDi-SFP umieszczonych we wspólnej obudowie. Zamiast montować dwa oddzielne porty Bi- Di-SFP dla każdego światłowodu w dwóch standardowych gniazdach SFP, można użyć dwukablowego portu CSFP, który wymaga tylko pojedynczego gniazda. W ten sposób liczba potrzebnych gniazd SFP w przełącznikach rdzeniowych ulega zmjszeniu o połowę. Dzięki portom CSFP koncepcja Dual Homing z pojedynczym światłowodem zapewnia podwójną liczbę portów w obrębie przełącznika rdzeniowego. Pojedynczy światłowód Pojedynczy światłowód Dwa przełączniki instalacyjne z dwoma łączami światłowodowymi; po jednym łączu z przełącznikiem rdzeniowym i po jednym łączu (połączonym za pomocą panelu krosowniczego) z drugim przełącznikiem rdzeniowym. 3

5 Porty BiDi- i CSFP są najczęściej wykorzystywane w aplikacjach typu FTTH (Fiber To The Home), i sprzedawane w dużych ilościach, co gwarantuje ich niskie ceny. Jeśli przełącznik instalacyjny jest kompatybilny zarówno ze standardowymi portami SFP, jak i portami BiDi-/CSFP, może być w elastyczny sposób stosowany w różnych rozwiązaniach, zależ od tego, czy mają one zapewniać nadmiarowość czy. O ile warianty 1-3 można realizować przy użyciu kabli wielo- lub jednomodowych (w zależności od wyboru), o tyle wariant 4 wymaga zastosowania wyłącz kabli jednomodowych. Porty SFP z jednym światłowodem na łącze: port BiDi-SFP (po lewej) oraz port CSFP (po prawej) Porówna nakładów Koncepcje redundancji można rozbudowywać i doskonalić. Decyzja o wyborze określonego rozwiązania zależy przede wszystkim od nakładów, jakich wymaga realizacja poszczególnych wariantów. Koncepcja FTTO udostępnia użytkownikowi cztery różne warianty, dzięki którym opcje nadmiarowości oferowane przez tę technologię można dopasować w elastyczny sposób do potrzeb. Nawet dzięki wielkim nakładom można znacząco zwiększyć dostępność posiadanej sieci w przypadku klasycznego okablowania ma iej możliwości. Wariant 1: Klasyczna sieć FTTO Wariant 2: Klasyczna sieć FTTO Wariant 3: Dual Homing Wariant 4: Dual Homing z z kaskadowam opartym na kablu miedzianym z kaskadowam opartym na kablach światłowodowych podwójne łącza światłowodowe pojedynczym światłowodem (Single Fiber) Koszty instalacji wysokie Nakłady pracy wysokie Rodzaj kabli światłowodowych tylko Liczba światłowodów na przełącznik instalacyjny 2 (1 łącze) 4 (2 łącze) 4 (2 łącze) 2 (2 łącze) Zapotrzebowa na miejsce w kanale kablowym, ale wymagany jest dodatkowy miedziany kabel krosowniczy w kanale kablowym. Jednolitość zastosowanego rodzaju okablowania Liczba wymaganych gniazd SFP w przełączniku rdzeniowym na każdy przełącznik instalacyjny (z portami CSFP) 2 (z portami BiDi-SFP) Rozwiąza zapewniające całkowitą redundancję Wpływ na wydajność łącza nadrzędnego z przełącznikiem rdzeniowym w przypadku awarii 4