4. • Программная SDN платформа. Создает модель сети, определяет и
визуализирует потоки данных. Позволяет давать оценку отказам,
оптимизировать нагрузку и задавать маршруты на многовендорных
сетях
• Обеспечивает возможность использования приложений для
планирования, прогнозирования загрузки, трафик-инжиниринга с
помощью программных интерфейсов
• WAE – не является контроллером, но использует контроллеры
WAE? Что это?
5. Стратегия SDN для SP
Покрытие всех технологий и доменов для
максимальной эффективности
Простая интеграция с существующими и
будущими решениями OSS/BSS
Модульная архитектура с использованием
открытых APIs и стандартных протоколов
Оркестрация через множество доменов для
контроля всей сети
BSS
OSS (Fulfillment and Assurance)
Service-Intent API
SDN / APIs
Orchestration, Service, and Policy Implementation
Branch, CPE
Control
Multi-layer
WAN SDN
Data Center
and NFV
Control
EMS, NMS
Netconf,
YANG
CLI,
SNMP
BGP
Segment
Routing
PCEP Openflow
Openstack,
vCenter
Multi-Vendor End-to-End Management and Orchestration
(Physical and Virtual)
CPE Metro and Access WAN Data Centre
WAE
6. WAN Automation Engine
Эволюция: возможности по оптимизации и автоматизации
• Абстракция
реальной сети
• «А что если?»
• Оптимизация
• Историческая и
текущая отчетность
• Узкие места
• Анализ сетевой
эффективности
Оперативные
изменения,
Интеграция, API
• Мониторинг
выполнения
требований
качества сервиса
• Автоматизация
изменений на сети
Сетевая модель
База данных за
разные периоды
Программирование
сети
Динамическое
обеспечение SLA
WAE
7. Оптимизация и планирование
(Optimization and Prediction Module)
Архитектура WAE
…
WAN Automation
Engine
Сбор данных (Collector) Программирование (Deployer)Интеграция (Network Interface)
Управление сетевой моделью сети
(Network Model Manager)
Service Interface APIs
SNMP NetFlow
Optical
Plug-In
BGP-LS
( ODL) NMS/EMS
NSO
Device
Mgr.
PCEP
( ODL)
Controller
Plug-In
WAE
Design
BW
Cal.
BW
OD
Service
Orchestator
Ex: NSO
WAE
Live
Co-ordinated
Maintenance
Third Party
Apps
…Telemetry
Data
8. Как это работает?
WAE Design
Тонкий клиент
Offline modeling and
analysis
Visualization
Web интерфейс
• WAE Live
• Администрирование сервера
• WAE приложения (!!!)
OSS
WAE Planning
server
WAE Automation
server
WAE сервер
Администраторы
ISIS, OSPF
BGP, …
MPLS, RSVP - TE
LSPs, QoS, …
L2/L3 VPNs
IP/MPLS сеть
NSO
server
9. Создание модели сети в WAE
Процесс сетевого снимка включает обнаружение (discovery) сетевой топологии,
опрос измерительных счетчиков, моделирования трафика и сохранение
результатов
На выходе данного процесса предоставляется Сетевая абстракция – модель сети
(Plan File). Файл содержит снимок сети на определенный момент времени
Данная сетевая модель доступна к обращению через APIs или WAE Design
Обнаружение
сети
Опрос
интерфейсных
счетчиков
Сбор
статистики
Определение
потоков
данных
Имитация и
анализ
отказов
Архив данных
Модель сети Модель сети Модель сети
10. Методы опроса сети в WAE
Обнаружение
сети
Опрос
сетевых
счетчиков
Последовательность
обнаружения
• IGP DB (топология)
• Node information
• Interfaces information
• BGP
• RSVP
• VPN
• Multicast
• …
Последовательность
опроса
• Interfaces
• RSVP
• VPN
• QoS Queues
• ….
WAE
коллектор
Seed маршрутизатор
IGB DB
SNMP,
CLI, Netflow, etc
11. Определение матрицы трафика (1)
Измеренный (measured) трафик:
Сетевой коллектор опрашивает сеть чтобы получить статистику с интерфейсов
Traffic Demands - имитированный трафик:
Demands представляют собой определенный объем трафика между каждой парой сетевых
устройств
Demands:
• Маршрутизируются на основе топологии и состояния сети, а также используемых сетевых
протоколов
• Используются в анализе отказов «А что если?», изменения метрик IGP и проектировании LSP.
• Представляют ценность для планирования и определения поведения трафика на сети в
различных ситуациях
Demand
Deduction
Опрос
счетчиков
12. Определение матрицы трафика (2)
Более подробно об определении матрицы трафика в документе White Paper:
“Building Accurate Traffic Matrices with Demand Deduction”
13. Приложение WAE Design
Визуализация
Графическое представление утилизации линков трафиком
Настраиваемое представление топологии
Маршруты трафика, наикратчайший путь и LSP
Моделирование на сетевом уровне
Всеобъемлющий анализ сетевых отказов
Определение наихудших сценариев отказа
Оптимизация и трафик инжиниринг
Детальные рекомендации по тюнингу метрик IGP и LSP
Планирование ресурсов сети
Матрица трафика и топология
Тренды трафика/прогнозы роста
Моделирование сети – добавление/удаление/изменение
Плановое обслуживание
Анализ рисков во время окон обслуживания
Моделирование останова узлов, линков и т.д.
14. Оценка рисков
С помощью симуляции отказов можно определить
Куда перенаправится трафик (какое влияние окажет на линки)
С помощью симуляция отказов группы компонент можно
определить риск на уровне глобальной сети, включая
Влияние отказов отдельного сегмента
Наихудший сценарий
Пример - Оценить влияние выхода линков (один за другим)
16. Наихудший сценарий на уровне сети
«Worst-Case» на уровне сети представляет собой композитный взгляд всех
отдельных Worst-Case результатов
17. Степень влияния отказов (Failure Impact)
Например, влияние отказа «Failure
Impact» линка между Site A и Site C
является утилизация до 91%
интерфейса узла D в сторону узла B
18. Степень влияния отказа на уровне сети
«Failure Impact» на уровне сети также представляет собой композитный взгляд
всех отдельных Failure Impact результатов
19. Накопление исторических знаний
Снимки сети производятся на периодичной основе
WAE
WAE Live
Users
ISIS, OSPF
BGP, …
MPLS, RSVP - TE
LSPs, QoS, …
L2/L3 VPNs
Например, каждые 30 минут
Накопление
сведений
=> Исторические
данные
20. Функция приложения WAE Live
Аналитика
Создание отчетов по объемам трафика,
состояний и т.д.
Расписание и фильтрация отправки данных по
электронной почте
Обзор
Просмотр текущих и исторических данных
по всем and historical data across
Интерфейсам, очередям, узлам, LSPs и
demands
Сортировка, фильтрация отчетов и
навигация по интересующим объектам
Карта сети
Представление текущей сетевой топологии и
состояния компонент
Просмотр потоков трафика и возможных
проблем на сети из-за перегрузок
Возможность дальнейшего изучения деталей
21. Стратегические инициативы WAE
Segment Routing
Интеграция с NSO Конвергентные сети
Приложения WAE
Координированные обслуживание, планирование «емкости» сети
Разработано для SDN | Основа для управления сетью с уровня
приложений
Data Centre A
Интеллектуальная конфигурация оборудования многовендорной сети
Глобальный обзор топологии | Оптимизация на всех уровнях
Будущее: добавить активацию, планирование и оптимизацию OTN
Data Centre B
23. • Программирование запросов со стороны приложений в сторону Cisco
WAE для применения политик трафик инжиниринга на сети
• Внедрение политик трафик инжиниринга (SR TE) с помощью PCE
• Автоматическая ре-оптимизация существующих маршрутов после
изменений сетевой топологии
Динамическое обеспечение SLA
Traffic Engineering на базе технологии Segment Routing
25. P1
PE1
P2
PE2
CE1
CE2
Начальное состояние
IGP-маршрут
Lo0
SID 16041
Lo0
SID 16141
Lo0
SID 16142
Lo0
SID 16042
10
100
10
10
10
10
10
10
5
100
5
30
5
20
0
Использование MPLS меток распространяемых с помощью
расширений SR для протокола ISIS,
трафик данных CE1-CE2 следует по LSP использующим лучший IGP маршрут
IGP metric = RED
TE metric = BLUE
16042
IP
IP
IP
IP
POP (PHP)
26. P1
PE1
P2
PE2
CE1
CE2
Lo0
SID 16142
Lo0
SID 16042
Запрос от приложения
Требование к наименьшей задержке
WAEAPP
10
100
10
10
10
10
10
10
5
100
5
30
5
20
16142
16042
1
REST API
APP запрашивает PATH PE1-PE2 с задержкой < 45 msec;
или любой другой минимальной задержкой когда
не контракт не выполняется
IP
IP
16142
16042
IP
IP
POP (PHP) IGP metric = RED
TE metric = BLUE
2 WAE расчитывает путь удовлетворяющий контракту
Путь найден !!!
Контракт обеспечен == суммарная TE метрика 20
3
WAE внедряет путь (туннель) на сети используя PCEP
Cледующие инструкции в атрибуте SR ERO:
Следовать IGP маршруту до P2
затем следовать IGP маршруту до PE2
1
4
POP (PHP)
4
WAE отвечает в сторону APP
Path Путь найден – контракт выполняется
27. P1
PE1
P2
PE2
CE1
CE2
Lo0
SID 16142
Lo0
SID 16042
Отказ линка A (1/2)
Локальное восстановление: TI-LFA
WAEAPP
10
100
10
10
10
10
5
100
5
30
5
20
6
Самостоятельное восстановление сети
в пределах 50-msec используя IP Fast Reroute (TI-LFA)
Оптимальный запасной маршрут
реконвергенция IGP
Контроллер не задействован!!!
IP
IP
IGP metric = RED
TE metric = BLUE
TI-LFA = Topology Independent Loop Free
Alternate
IP
POP (PHP)
16142
16042
IP
POP (PHP)
16042
IP
5 Link Fails
7
BGP-LS update
отправляется в сторону WAE
28. P1
PE1
P2
PE2
CE1
CE2
Lo0
SID 16142
Lo0
SID 16042
Отказ линка A (2/2)
Динамическое обеспечение SLA
WAEAPP
10
100
10
10
10
10
5
100
5
30
5
20
IP
IP
IGP metric = RED
TE metric = BLUE
Adj SID = Adjacency SID
16142
24001
16042
IP
POP (PHP)
8
WAE реагирует на изменение топологии
Перерасчет сетевого пути
Путь найден!!!
Контракт обеспечен == суммарная TE метрика 40
Нет необходимости «беспокоить» APP !!!
16142
24001
16042
9
WAE внедряет новый путь на сети
Следующие инструкции в SR ERO:
Следовать IGP пути до P2
затем следовать через линк P2-P1 с min TE метрикой
затем следовать IGP пути до PE2
Adj SID
24001
Dynamic SLA Management
29. P1
PE1
P2
PE2
CE1
CE2
Lo0
SID 16142
Отказ линка B
DSM с нотификацией о нарушении SLA
WAEAPP
10
100
10
10
10
10
5
100
5
30
5
20
IP
IP
IGP metric = RED
TE metric = BLUE
TI-LFA = Topology Independent Loop Free
Alternate
24003
16042
IP
POP (PHP)
11
WAE реагирует на изменение топологии
Перерасчет сетевого пути
Путь найден!!!
Вне контракта == суммарная TE метрика 50
24003
16042
12 WAE внедряет новый тоннель на сети
Следующие инструкции в SR-ERO:
Следовать через PE1-P1 с min TE метрикой
then follow IGP path to PE2
10 Second link fails
(BGP-LS update)
13
Adj SID
24003
13
WAE сообщает в сторону APP
Путь найден, но вне контракта
31. Интеграция WAE c NSO, XTC/OSC и др.
WAE
SNMP NetFlowCLI
XTC/ODL
NSO (Device
manager)
NC/YANGCLIBGP-LS PCEP
Network Interface
NSO (Network Orchestrator)
“Абстракция сервиса”
Модель сервиса и оркестрация
“Абстрация сети”
Расчет маршрутов, модель сети
“Абстракция устройств”
Контроллеры, «сетевые драйверы»
“Протоколы”
SB методы взаимодействия
32. Сервис «End-to-End» и оркестрация транспорта
NSO
WAE
A1
B1
A3
B3
A4
B4
A6
B6
A7
B7
A9
B9
C2 C5 C8
A2 A5 A8
B2 B5 B8
Metro 1 CORE Metro 2
T1
T1’
NSO: многовендорная
сервисная оркестрация и
автоматизация
WAE: многовендорная
оркестрация транспорта и
автоматизация
NSO + WAE: Автоматизация
сервиса «end-to-end» и
транспорта с обеспечением
выполнения требований
качества
33. Требования для активации «end-to-end» сервиса
A1
B1
A3
B3
A4
B4
A6
B6
A7
B7
A9
B9
C2 C5 C8
A2 A5 A8
B2 B5 B8
Region1 CORE Region2
T1
T1’
NSO
(Device manager)int Gige 0/0/0/0
l2transport
int Gige 0/0/0/0.1
dot1q vlan 1
xconnect group custX-vlan1
p2p vlan1
int Gige 0/0/0/0.1
. . .
int Gige 0/1/0/0
l2transport
int Gige 0/1/0/0.1
dot1q vlan 1
xconnect group custX-vlan1
p2p vlan1
int Gige 0/1/0/0.1
. . .
L2VPN
Service
Как обеспечить провижининг транспортного соединения, необходимой полосы пропускания
между сервисными устройствами и удовлетворить требуемый уровень сервиса?
34. Пример: Обеспечить LSP маршрут, удовлетворяющий определенным требованиям сквозь несколько AS, между двумя маршрутизаторами и
поддержкой SR на сети (обеспечивая непересекающееся устройства на пути когда возможно, затем линки, а при недоступности наикратчайший путь)
Оркестрация транспорта NSO & WAE
A1
B1
A3
B3
A4
B4
A6
B6
A7
B7
A9
B9
C2 C5 C8
A2 A5 A8
B2 B5 B8
Region1 CORE Region2
T1
T1’
WAN Automation Engine
Analytics Calendaring
Optimization and
Prediction
Collector DeployerNetwork Interface
Current Model New ModelNetwork Modeler
NSO (dev. mgr.)
interface tunnel-te 1
destination <DST>
ipv4 unnumbered L0
path-protection
path option 1 explicit name <T1> segment-routing verbatim
path option 2 explicit name <T1-B> segment-routing verbatim
Запрос на расчет LSP от A до B, с параметрами SLA
Ответ, стек {SID1, SID2, ..}
RESTful APIs
interface tunnel-te 1
destination <DST>
ipv4 unnumbered L0
path-protection
path-option 1 explicit name <T1> segment-routing verbatim
path-option 2 explicit name <T1-B> segment-routing verbatim
Модификация пути
Динамическое обеспечение
SLA:
Мониторинг и
обслуживание заданной
Заказчиком политики
Начальная конфигурация
35. Пример: Обеспечить LSP маршрут, удовлетворяющий определенным требованиям сквозь несколько AS, между двумя маршрутизаторами и
поддержкой SR на сети (обеспечивая непересекающееся устройства на пути когда возможно, затем линки, а при недоступности наикратчайший путь)
Оркестрация транспорта NSO & WAE
A1
B1
A3
B3
A4
B4
A6
B6
A7
B7
A9
B9
C2 C5 C8
A2 A5 A8
B2 B5 B8
Region1 CORE Region2
T1
T1’
WAN Automation Engine
Analytics Calendaring
Optimization and
Prediction
Collector DeployerNetwork Interface
Current Model New ModelNetwork Modeler
NSO (dev. mgr.)
mpls traffic-eng
pce address ipv4 x.x.x.x
interface tunnel-te 1
pce delegation
destination <DST>
ipv4 unnumbered L0
path-protection
path-option 1 dynamic segment-routing pce
Запрос на расчет LSP от A до B, с параметрами SLA
Ответ, стек {SID1, SID2, ..}
RESTful APIs
mpls traffic-eng
pce address ipv4 x.x.x.x
interface tunnel-te 1
pce delegation
destination <DST>
ipv4 unnumbered L0
path-protection
path-option 1 dynamic segment-routing pce
Делегирование
контроля за
PCEP туннелем на WAE
Динамическое обеспечение
SLA:
Мониторинг и
обслуживание заданной
Заказчиком политики
Начальная конфигурация
37. • XTC или XR Transport Controller:
• Выполняется как IOS-XR функция (развитие с релиза 3.5.2)
• Сбор топологии: BGP, ISIS, OSPF и BGP Link-State
• Внедрение туннелей: PCEP SR TE, RSVP TE, BGP SR-TE (H2-CY2017)
• Вычисление: доступность, непересекающиеся пути, минимальная задержка
• NB-интерфейсы для приложений: Netconf/Yang, gRPC,..
• WAE или Wan Automation Engine:
• Выполняется как приложение для XTC
• Сбор топологии через XTC
• Сбор телеметрии: FNF, Streaming Telemetry, SNMP
• Внедряет TE туннели с помощью XTC
• Вычисление: оптимизация нагрузки, анализ «А что если?», проактивное и реактивное
планирование ресурсов
Cisco PCE архитектура
38. Описание процесса с делегацией управления на XTC
NE
XTC
WAE
NSO
6
1
3
4
2
5
1. NSO активирует сервис (NC/Y)
• PW: “foo”, NH:”1.1.1.1”
• TE Policy: “Low Latency”
2. NE to request path (PCEP)
• NH:”1.1.1.1”
• PCEP policy: “TE metric”
3. XTC рассчитывает путь
4. XTC возвращает путь и атрибуты (PCEP)
• ERO: 18001, 18002, 16001 (example)
5. NE производит апдейты (PCEP)
6. XTC сообщает WAE о новом LSP (NC/Y)
Примечание: BGP-LS используется для получения
актуального состояние сети
BGP-LS
Topo Change
39. Описание процесса инициализации с WAE
NE
XTC
WAE1
1. WAE вычисляет путь
2. WAE передает список ERO на XTC
3. XTC активирует туннель с помощью PCEP
4. NE отравляет отчеты по статусу туннеля на XTC
5. XTC отравляет отчеты на WAE
Примечание: BGP-LS используется для получения
актуального состояние сети
3
BGP-LS
PCEP
2 Topo Change
4
5
42. Многоуровневая автоматизация управления
Многоуровневая визуализация, оптимизация
Представление сети | Оптимизация на нескольких уровнях
Многоуровневая активация маршрутов
От месяцев к минутам | Простые специальные приложения
Маршрутизация с учетом ограничений
Координированное обслуживание
Информация об используемых уровнях для сервиса
Многоуровневая hitless перемаршрутизация
Многоуровневое восстановление
Экономия интерфейсов | Zero Touches
Резервирование 1 к N
52. Сценарий многоуровневой сети: оптический Bypass
2
R1 R2Ra Rb
Rc
O1 O2
Перегрузка!
GMPLS UNI GMPLS UNI
WAN
Приложение
ML
Задача: Оператор хочет использовать
возможности функции lowest cost path, что
может потребовать прямого пути по
оптической сети минуя пакетный сегмент
Решение: WAE определяет когда обходной
путь будет наилучшим вариантом и
использует GMPLS UNI для изменения
топологии. Далее PCEP для организации LSP
RESTful APIs3
4
PCEP
2
WAN Automation Engine
Analytics CalendaringOptimization and Prediction
Collector DeployerNetwork Interface
Current Model New ModelNetwork Modeler
1
ЦОД #1
ЦОД #2
2
3
3
Исходные данные: в Inventory имеется
информация о неиспользуемых портах
IPoDWDM
1
Отчет: Новый линк добавлен в топологию
IP/MPLS сети
4
55. Model – расширяемая абстракция
сетевой модели
Network Interface – базовый
программный компонент
NIMO (Network Interface Module) –
модуль отвечает за сбор информации
для сетевой абстракции или за
конфигурацию сетевой
инфраструктуры
Core Services - внутренние сервисы,
такие как модуль оптимизации или
запуск процессов по расписанию
(Базируется на YANG)
Высокоуровневый взгляд
WAE YANG Run-Time (YRT)
56. Расширяемая абстракция сети
Типы NIMO:
• Base – не имеют на входе
никакой сетевой модели
(создают ее)
Например, ”Topology Builder”
• Add/Aggr/Deploy –
получают на вход сетевую
модель, обеспечивают
наполнение её данными,
создают новую сетевую
модель
Например, ”LSP Configuration”
или ”Optical”
Cетевая модель является
двунаправленной!
57. Поддержка иерархии WAE YRT (пример)
Отдельная инсталляция WAE YRT – на
каждую отдельную сеть (домен сети)
Гибкость в управлении общей или
частью сети с помощью
соответствующего WAE YRT
Специализированный Multi-AS NIMO
58. WAE the last feature list
6.4.x
Theme WAE-NSO SR Support, Multi-layer Planning, Inter-AS Path modeling
Features
Segment Routing
P Support in WAE Design for Disjoint Path
P Support in WAE Design for Capacity
IP + DWDM Multilayer support to perform Capacity Planning
L Discovery of Cisco Layer 1 topology leveraging DWDM Transport
Controller (TNC)
L Visualization and By-pass Optimization
L Multilayer failure simulations and analysis
Inter-AS support (Will require a separate server license per domain)
P Build composite inter-domain network model
P Visualize in WAE Design
P Model inter-AS LSP and run tactical optimization
P Included with WAE Planning
A Included with WAE Automation
L Included with WAE L1 Planning