Особенности решений Cisco для оптического транспорта

Особенности решений Cisco для
оптического транспорта
Александр Яхнич
консультирующий архитектор
Почему нужны изменения
динамика рынка
IPTV
E-LAN
EVPL
L2VPN
FTTx
EPL
VoD
• Рост трафика и динамики
• Проблемы планирования
емкости в транспортной
сети
• SONET/SDH – окончание
жизни технологий
Разнообразие сервисов HSI
L3VPN
Business
Ethernet
DCI
Mobile
Backhaul
SONET/SDH
MPLS-TP
OTN
CapEx
ARPU
Стоимость
OpEx
100 Gig
IP/MPLS
GMPLS
Пересечение
технологий
Expenses
Revenue
WSON
NFV
SDN
DWDM
Обзор оборудования для транспортных сетей
NCS 4009
• 9 usable slot in the chassis (14 RU)
• Agnostic 1.8Tb switching fabric
• 15x 100G ports, 100x10G ports
NCS 4016
• 16 usable slot in the chassis
• Agnostic 3.2Tb switching fabric
• 32 x 100G ports, 320 x 10G ports
Обзор оборудования для транспортных сетей
NCS 2015
• 15 usable slot in the chassis (14
RU)
• 15x 100G Clients
• 100x 10G Clients
NCS 2006
• 6 usable slot in the chassis
(6 RU)
• 6x 100G Clients
• 40x 10G Clients
NCS 2002
• 2 usable slot in the chassis
(2 RU)
• 2x 100G Clients
• 10x 10G Clients
Требования к ROADM нового поколения
• ROADM в прошлом обеспечивали работу с фиксированными каналами в ITU-T Grid
Битовая скорость либо модуляция, которые не соответствовали ITU-T grid не
могли коммутироваться через ROADM
• Flex Spectrum ROADM снимает любые ограничения касающиеся решетки
оптических каналов либо ширины полосы спектра оптических каналов
100 Gbps
1 Tbps
1 Tbps
400 Gbps
100 Gbps
100 Gbps
Добавляется возможность эффективно сочетать оптические каналы с разной скоростью
передачи в рамках одной системы
Большая скорость отдельных каналов
Гибкость контроля нелинейных эффектов
в результате взаимодействия каналов
Поддержка чужеродных секций
мультиплексирования (Alien MS)
7 - Odd
6 - Even
6 - Odd
5 - Even
5 - Odd
4 - Even
4 - Odd
3 - Even
3 - Odd
2 - Even
2 - Odd
1- Even
1 - Odd
Возможности наращивания емкости
• Оптические каналы 40Gbps
– Необходим новый приемник и
АЦП 22Gb/s
– Ширина спектра сигнала ~12GHz
• Оптические каналы 100Gbps
– Необходим новый приемник и
АЦП 55Gb/s
– Ширина полосы сигнала ~28GHz
• Оптические каналы 1,000Gbps
– Необходим приемник и АЦП
550Gb/s
– Оптическая полоса ~280GHz
Для перехода на
новый уровень
нужно
принципиально
новое решение!
Super-channel (композитный канал?)
• Емкость системы распределяется в плотно расположенных в
спектре под-несущих: Super-Channel
• В каждой под-несущей битовая скорость ниже, а битовая
скорость соответствует используемым АЦП и DSP
• Скорость передачи символов оптимизируется соответственно
возможностям оптических компонент и DSP
• Формат модуляции оптимизируется для прохождения
максимального расстояния с максимальной спектральной
эффективностью
• Количество под-несущих может оптимизироваться под емкость
данного оптического канала (соединения)
Архитектура NG-DWDM
Направление B
Route WSS
возможностью
масштабирования
Оптический ввод-вывод
Transponders or
IP-over-DWDM Interfaces
Направление C
Пассивная матрица с
Route WSS
•
Route WSS
Select WSS
•
Route & Select – один SMR
модуль на направление
Routed Fiber Shuffle –
Пассивная матрица,
масштабируемая без
прерывания сервисов
Различные наборы компонент
для оптического ввода-вывода
– от Colored/Directional до
полностью Contentionless
Select WSS
•
Направление A
Select WSS
Примеры компонент NG-DWDM
Flex Spectrum SMR
•
•
•
Flex Spectrum Single Slot 20-port WSS
w/Integrated Amplifiers
Integrated Connection Verification to guarantee
proper cabling & Insertion Loss
16-fiber MPO to minimize cabling
Contentionless (CCOFS) Add/Drop
•
•
•
16-channels Contentionless Add/Drop scalable
in-service to 16-degree
Single Line Card to scale Add/Drop capacity and
Degree count
Built-in 4-degree Contentionless
Fiber Shuffle
•
•
•
Fully Passive & Modular Device to
simplify Node Connectivity
Different Mechanical Form Factors
(1RU to 6RU) available
Scalable in-service
Пример эволюции матрицы узла NG-DWDM
A2 B2C2 D2 A3 B3 C3D3 A4 B4C D
4 4
MF-DEG-5
AD
1
MF-DEG-5
A B1 C1 D1 4 x 4
1
A
D
1
MF-4x4-COFS
A
D
2
A
D
3
A
D
4
A
D
5
A
D
6
A
D
7
A
D
8
A
D
9
A A A A
D D D D
10 11 12 13
2 x EDFA
Bulk Att.
A1 B1 C1 D1
ODD
MD
-48
MD
-48
4 x 4 4 x 44 x 44 x 44 x 4 4 x 44 x 44 x 44 x 4 4 x 44 x 44 x 44 x 4
EVEN
Развитие X-пондеров
•
100G модуль, поддерживающий SD-FEC, поставляется 2014
годаStarted shipping 100G SD-FEC Line cards in November 2014,
with Release 10.1
– В модуле применяется nLight ASIC, в котором интегрированы
когерентный приемник, Transmit Signal Shaping и SD-FEC
– B2B OSNR на 2дБ лучше чем в модулях, использующих HD-FEC
– Перенастройка Grid-less с шагом 0.1GHz
– Когерентный селективный приемник
– Переключение на запасной путь < 50 мс
– Встроенный PRBS для тестирования каналов end-to-end
•
В обновлении 10.3 SW активирована модуляция 200G (16QAM)
Развитие оптических модулей трансиверов
100/200G
400G
Optical NRZ
(25G)
NRZ Host
(25G)
Optical
PAM4 (50/100G)
Optical
PAM4
NRZ Host
(25G)
PAM4 Host
(50G)
100G hosts
CEI-112G?
400G
CFP2-56 (PAM4)
200G QSFP56
(PAM4)
100G QSFP28
(PAM4)
100G CPAK
(NRZ)
CPPI / CAUI4 (CPAK, CFP2)
400G QSFP112
(PAM4)
50G hosts
…. и, возможно, начало
embedded optics?
100G SFP56
(PAM4)
40/50G
XLPPI / XLAUI (QSFP+)
первый PAM4
трансивер !
2014
50G SFP56
(PAM4)
2015
2016
2017
2018
2019
Архитектура транспортных сетей
Доступ Ethernet
NCS 4200
Доступ PDH
NCS 4200
PDH-over-SDH
Кольца доступа
SONET/SDH
NCS 4200
NCS 4016
Ethernet-over-SDH
NCS 4009
Multi-Chassis
Switch Fabric
NCS 2000
Фотонный
транспорт
NCS 2015
Cетевой элемент
Объединяющий L0/1/2
NCS 2006
Эмуляция соединений
Идентификатор
соединения
AIS и передача RDI на
другой конец соединения
Транспорт между узлами CEM
PSN
Header
PW
Mux
•
•
•
CEM Packets
Возможны четыре различных режима работы
1.
2.
3.
4.
Parts of TDM
Frame
Пакетный узел с
функцией CEM
Пакетный узел с
функцией CEM
TDM Frames
Control
Word
SAToP = Frame agnostic DS1/DS3
CESoP = Frame aware NxDS0
CEP = базируется на передаче контейнеров SDH (VT-12, VC-3, VC-4)
TSoP = Передача SDH Frame целиком + TOH (нет стандарта)
Входной узел CEM разбивает TDM фреймы для пакетизации.
Выходной узел CEM восстанавливает TDM фрейм из пакетов
TDM Frames
Совмещение SP SDN и nLight
Открытая сетевая среда для SDN
Традиционная архитектура
Control plane
Архитектуры Control plane, использующие SDN
…
Модульность и компонентизация на уровне управления и передачи данных
Открытые интерфейсы в сочетании с оптимальностью работы сетевых функций за счет плотного
взаимодействия между сетью и приложениями
Подстройка функций уровня управления под конкретную задачу
Увеличение надежность и производительности за счет разделения функций
Применение SDN в транспортных сетях
Applica on
•
•
•
•
•
Разрабатывается масса полезных приложений
Приложения будут работать через контроллеры Cisco
через контроллеры сторонних производителей
Фокус на многоуровневую архитектуру
Партнерство в области разработки приложений
Базовые приложения обеспечат:
– виртуализацию
– активацию услуг
– ML оптимизацию
– ML восстановление
Descrip on
Mul -Layer Visualiza on
Topology and Resources
иMul
Simple single step ML service ac va on
Layer Provisioning
Design/Planning
Greenfield or Brown field, what if ,
Strategic, etc…
Customer Portal
Customer of the customer Business App
ed to billing and network
Mul Layer Op miza on
Op mal use of resources, periodic
analysis
Maintenance
Alarm Correla on, TCAs PMs,
preemp ve analysis etc..
Mul Layer Assurance
SLAs, QOS, Reports, etc…
SW Management
SW release management
API to Controller
Cisco инвестирует в многоуровневую архитектуру и поддержку
сторонних производителей