Downloaded 11 times
Uploaded byCisco Russia
Многоуровневая интеллектуальная плоскость управления – Cisco nLight Control Plane
Документ описывает архитектуру и функционал многоуровневой интеллектуальной плоскости управления Cisco nLight, предлагая гибкость, масштабируемость и автоматизацию сетевых процессов. Основное внимание уделяется интеграции IP и DWDM, оптимизации ресурсирования и снижению операционных затрат через механизмы, такие как PCE и SDN. В нём также рассматриваются варианты восприятия сети, улучшение отказоустойчивости и взаимодействие между уровнями сети.
More Related Content
![DWDM & Packet Optical Fundamentals by Dion Leung [APRICOT 2015]](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/dwdmpackettutorialapricot20151425453497-150304173624-conversion-gate01-thumbnail.jpg?width=640&height=640&fit=bounds)
Similar to Многоуровневая интеллектуальная плоскость управления – Cisco nLight Control Plane
Многоуровневая интеллектуальная плоскость управления – Cisco nLight Control Plane
- 1. Многоуровневая интеллектуальная плоскость управления– Cisco nLight Control Plane Борис Черваков Инженер-консультант 19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
- 2. Архитектура Cisco nLight Гибкость,Конвергенция, Масштабируемость nLight Silicon nLight ROADM 100G и далее… Различные модуляции Производительность Полная гибкость Отсутствие ручных настроек Масштабируемость nLight Control Plane Обмен информацией между уровнями сети Автоматизация и оптимизация Программируемость
- 3. Инфраструктура управление сетью PCE/SDN Система управления Маршрутизатор Маршрутизатор CisconLight CP Система управления мониторит состояние сети и сервисов Плоскость управления Cisco nLight обеспечивает взаимодействие между уровнями сети и добавляет интеллектуальные возможности оборудованию DWDM Поддержка различных подходов, в зависимости от принятой модели эксплуатации сети Централизованная многоуровневая оптимизация посредством PCE/SDN Расширяемая открытая платформа, позволяющая добавлять различный функционал Обмен информацией между PCE/SDN, NMS и плоскостью управления
- 4. Функционал управления CisconLight Автоматическое включение DWDM сервиса c IP маршрутизатора Снижает OpEx Обмен информацией о параметрах сервиса между IP и DWDM уровнями Снижает OpEx Повышает надежность Обмен данными о характеристиках маршрута между DWDM и IP Снижает OpEx Повышает надежность Автоматическое изменение DWDM маршрута при аварии на линии или для оптимизации полосы Снижает OpEx Снижает CapEx Повышает надежность Изменение IP и DWDM топологии при аварии на узле или для оптимизации ресурсов сети Снижает OpEx Снижает CapEx Повышает надежность XYZ ABC
- 5. Компоненты управления CisconLight Оптимизация и оптическое восстановление сервисов при аварии Межуровневое восстановление сервисов при аварии на уровне IP Межуровневая оптимизация ресурсов сети GMPLS UNI Impairment aware DWDM CP (WSON) Многоуровневое планирование Взаимодействие и обмен информацией между уровнями сети
- 6. Компоненты управления CisconLight Оптимизация и оптическое восстановление сервисов при аварии Межуровневое восстановление сервисов при аварии на уровне IP Межуровневая оптимизация ресурсов сети GMPLS UNI Impairment aware DWDM CP (WSON) Многоуровневое планирование Взаимодействие и обмен информацией между уровнями сети
- 7. Функционал Cisco WSON Интегрированнаяплоскость управления, учитывающая в своей работе оптические характеристики DWDM сети • Топологию • • Линейные и нелинейные эффекты Характеристики интерфейсов Регистрация «клиентских» интерфейсов • Транспондер • • Alien wavelength ITU-T интерфейс «Сервис по запросу» • Установление нового сервиса • Перемаршрутизация сервиса по запросу Восстановление сервиса на уровне оптической сети • Автоматическая реакция на аварии • • Защита от двойных отказов Различные варианты SLA (0+1, 0+1+R, 1+1, 1+1+R) GMPLS UNI
- 8. WSON – Полнаяинформация о сети Входные параметры WSON Линейные эффекты Затухания OSNR Нелинейные эффекты CD PMD SPM XPM FWM Назначение длины волны Расчет оптического маршрута на сети Топология Тип интерфейса Распределение длин волн Bit rate FEC Модуляция Проверка характеристик оптического сигнала (линейные, нелинейные) Создание сервиса Возможность регенерации
- 9. WSON - Распределеннаяобработка Каждый узел участвует в работе подсистемы управления Вся необходимая для вычислений информация находится непосредственно на узле Для установления маршрута используются расширения стандартных протоколов – OSPF, MPLS-TE, RSVP-TE • Низкие требования к сети DCN • Отсутствие центрального сервера • Всегда актуальная информация о состоянии сети Лучшая масштабируемость и отказоустойчивость
- 10. Компоненты управления CisconLight Оптимизация и оптическое восстановление сервисов при аварии Межуровневое восстановление сервисов при аварии на уровне IP Межуровневая оптимизация ресурсов сети GMPLS UNI Impairment aware DWDM CP (WSON) Многоуровневое планирование Взаимодействие и обмен информацией между уровнями сети
- 11. Что такое GMPLS? •GMPLS предназначен для построения LSP через различные домены (не обязательно IP) • Единая плоскость управления для междоменного взаимодействия • Плоскость управления и плоскость данных полностью разделены • Клиент – Сервер взаимодействие между доменами • Основан на расширениях протоколов: o RSVP-TE o OSPF-TE o ISIS-TE L3 L2 L1 L0 • Поддержка двунаправленных LSP • Для обмена необходимой информацией между соседними доменами используется функционал GMPLS UNI
- 12. Протоколы используемые вGMPLS • OSPF / ISIS o Распространяют информацию о топологии сети o OSPF / ISIS TE extensions RFC3660, RFC3784, RFC4202 • RSVP o Отвечает за прокладку LSP o Контролирует состояние LSP o RSVP-TE (RFC3209), GMPLS extensions (RFC3473) • LMP o Определяет и отслеживает состояние соседнего устройства, подключенного к линку o Может работать динамически или прописан статически
- 13. Взаимодействие между доменамисети IGP QoS Пиринг OSNR Физическая топология SLA Queuing CD / PMD Нелинейные эффекты Мощность Адресация Маршрутизатор (Клиент) DWDM (Сервер) Пакетный домен Оптический домен IPoDWDM Protection (Proactive FRR) Сервисы от А до Я Pre-FEC Error Rate WSON Circuit ID, Wavelength path Circuit with the same path as X Wavelength Latency Circuit with disjoint path as X Circuit with max latency Y Circuit that avoids an SRLG Minimum wavelength acceptance Protected circuit, with restoration Unprotected circuit, with restoration Coordinated Maintenance Топология сети Shared Risk Link Groups GMPLS UNI Wavelength Margin (yellow, green, red) Available wavelength capacity L0 Network Topology Dynamic Optical Restoration L0 Maintenance
- 14. Преимущества внедрения GMPLSUNI Актуальная информация о ВСЕЙ сети с сохранением масштабируемости плоскости управления Поддержка многоуровневого управления с сохранением границ административных доменов Независимое управление и экспертиза внутри каждого домена Обмен и использование информации между различными уровнями/доменами Скорость внедрения сервисов Запрос от Клиента к Серверу: “Создать сервис до R2” Клиент: IP/MPLS R3 R2 R1 GMPLS-UNI O1 O2 O3 Сервер: DWDM WSON
- 15. IP Control Channel(IPCC) DWDM IP Control Channel (IPCC) • • • • Сеть управления (IP) Не все узлы в GMPLS сети способны маршрутизировать IP. Многие «мыслят» частотами, тайм-слотами и т.д., а не IP адресами. Для работы служебных протоколов необходимо обеспечить внешнюю IP сеть управления Для взаимодействия друг с другом элементы используют IP Control Channel (IPCC) Все служебные протоколы (OSPF/ISIS, RSVP, LMP) работают поверх IPCC
- 16. Модель взаимодействия GMPLSUNI UNI UNI Head Tail UNI-C UNI-C IP уровень RSVP RSVP UNI-N RSVP RSVP UNI-N DWDM уровень Управление (IPCC) Данные
- 17. Компоненты управления CisconLight Оптимизация и оптическое восстановление сервисов при аварии Межуровневое восстановление сервисов при аварии на уровне IP Межуровневая оптимизация ресурсов сети GMPLS UNI Impairment aware DWDM CP (WSON) Многоуровневое планирование Взаимодействие и обмен информацией между уровнями сети
- 18. Автоматическое включение сервиса Традиционныйподход Дни o IP посылает запрос в DWDM на включение сервиса с определенными параметрами o DWDM определяет возможность предоставления сервиса, отвечающего запрошенным параметрам o DWDM проверяет необходимые ресурсы и характеристики сервиса o IP / DWDM координируют включение сервиса nLight CP Минуты o IP сигнализирует параметры включения нового сервиса o DWDM находит оптимальный маршрут и сигнализирует в сторону IP необходимую характеристики (длину волны) o Происходит автоматическое включение сервиса Задержки & ошибки GMPLS
- 19. Сигнализация характеристик сервиса nLightCP: • Включение нового сервиса происходит автоматически, с учетом требований вышестоящего уровня. Packet Характеристики сервиса Layer сигнализируются через GMPLS-UNI o o o o Задержка Не совпадающий маршрут Совпадающий маршрут SRLG • Информирование вышестоящего уровня в случае невозможности выполнения запроса Optical Layer
- 20. Компоненты управления CisconLight Оптимизация и оптическое восстановление сервисов при аварии Межуровневое восстановление сервисов при аварии на уровне IP Межуровневая оптимизация ресурсов сети GMPLS UNI Impairment aware DWDM CP (WSON) Многоуровневое планирование Взаимодействие и обмен информацией между уровнями сети
- 21. Автоматическое восстановление nLight nLightCP SDN/PCE IPoDWDM IPoDWDM Маршрутизатор Маршрутизатор ONS 15454 MSTP 1. Обрыв волокна! 2. Встроенный функционал WSON находит новый альтернативный маршрут 3. Возможность использования атрибутов при выборе маршрута – SRLG, путь, задержка 4. При необходимости, DWDM запрашивает IP о смене длины волны, модуляции 5. Гибкая (Colorless, Omni-Directional, FS) DWDM сеть устанавливает новый маршрут 6. Быстрое восстановление сервиса, с использованием , без необходимости какого-либо ручного вмешательства Большая надежность. Меньшее количество IP&DWDM интерфейсов
- 22. Варианты обеспечения защиты(I) IP FRR + Защита на DWDM DWDM IP FRR Утилизация интерфейса маршрутизатора ≈ 50% DWDM 1+1 Утилизация DWDM сети ≈ 50% Утилизация ресурсов сети ≈ 25% Нет взаимодействия между L1 и L3 Не эффективное использование ресурсов сети
- 23. Варианты обеспечения защиты(II) Только L3 FRR DWDM Proactive Protection L3 FRR Нет защиты Утилизация интерфейса маршрутизатора ≈ 50% Утилизация DWDM сети ≈ 100% Утилизация ресурсов сети ≈ 50% Лучше, но сколько времени займет восстановление трассы на DWDM?
- 24. Варианты обеспечения защиты(III) L3 FRR + Оптическое восстановление GMPLS-UNI DWDM IP FRR DWDM восстановление Утилизация интерфейса маршрутизатора > 50% Утилизация DWDM сети ≈ 100% Эффективная утилизация ресурсов сети 75% Больше утилизация Меньше интерфейсов Ниже CAPEX
- 25. Компоненты управления CisconLight Оптимизация и оптическое восстановление сервисов при аварии Межуровневое восстановление сервисов при аварии на уровне IP Межуровневая оптимизация ресурсов сети GMPLS UNI Impairment aware DWDM CP (WSON) Многоуровневое планирование Взаимодействие и обмен информацией между уровнями сети
- 26. Переход к гибридноймодели управления Централизованный подход при необходимости, распределенная модель для всего остального Централизованна я оркестрация и оптимизация Приложения Контроллеры Сетевые устройства с интегрированным Control Plane Распределенная плоскость управления: оптимизирована для максимальной масштабируемости и надежности Гибридная плоскость управления: распределенная модель под контролем центрального элемента для оптимизации производительности
- 27. IP ЦОО иnLight CP 1. Оптический NMS предоставляет ЦОО информацию о топологии транспортной сети IP ЦОО 2 R1 R3 4 IP 1 NMS О1 О3 3 О2 DWDM 2. IP ЦОО программирует маршрутизаторы на установление нового линка R1-R3 и инициирует создание сервиса на DWDM, используя расширения GMPLS-UNI 3. Создание сервиса О1О3, используя механизмы WSON 4. Установление линка между маршрутизаторами R1-R3
- 28. Многоуровневый ЦОО IP ЦОО R1 R3 IP МУЦОО программирует IP и DWDM на установление нового линка R1-R3 МУ ЦОО NMS О3 О1 О2 DWDM
- 29. Система оптимизации иоркестрации MATE Design MATE Live Web Application Desktop GUI API Map External Systems Plan Files Plan Archives Archive Web Application API Explore Analytics External Systems Time Series Data-store Datastore Archives MATE Collector Offline Collection Online Collection API External Systems Configs Statistics SNMP and CLI SOAP XML Flow Data SPAM CPAM Flow Collection Server
- 30. Переключение, оптимизация сервисов Традиционныйподход: Оптимизация, если и производится, Packet то независимо на каждом из уровней Layer сети nLight CP: • Возможность оптимизации ресурсов, с учетом реальных Optical потребностей и требований всех Layer уровней сети • Возможность автоматического и согласованного переключения сервисов между различными портами или устройствами
- 31. Восстановление в случаеотказа IP порта R1 Традиционный подход R2 Выделенное (1+1) резервирование для конкретного порта/линка DWDM R3 ЦОО При аварии на R1, порты на R2 простаивают R4 R1 R2 nLight CP DWDM R3 R4 nLight CP позволяет переиспользовать порты на R2 Порт может быть задействован для резервирования любых портов/линков R1 (N+1)
- 32. Изменение матрицы трафика Запросна изменение R1 R2 ЦОО DWDM R3 R4 Запрос на изменение Удаление сервиса R3-R4 Добавление сервиса R1-R4
- 33. Восстановление в случаеотказа IP узла Традиционный подход C1 nLight CP C2 C1 Alarm C2 Запрос E1 ЦОО E1 Alarm Fix Запрос Ok C1 C2 E1 C3 C4 E7
- 34. Снижение капитальных затрат Результатыпланирования IP + Optical сети с помощью Cariden MATE, включающие оптимизацию распределения трафика и использование различных механизмов восстановления nLight Внедрение механизмов Cisco nLight приводит к существенному снижению капитальных затрат на дальнейшее развитие сети «Multi-Layer Capacity Planning for IP-Optical Networks White Paper»
- 35. Эволюция оптической плоскостиуправления nLight Полная картина сети От автоматизации к оптимизации GMPLS-UNI Межуровневое взаимодействие WSON Интеллект DWDM сети
- 36. Плоскость управления CisconLight • Многоуровневая архитектура для автоматического включения и оптимизации сервисов на сети • Направлена на интеграцию IP и DWDM • Позволяет снизить операционные и капитальные затраты на сеть • Стандартизованные механизмы взаимодействия (IETF)
- 37.
- 38. #CiscoConnectRu Спасибо Пожалуйста, заполните анкеты. Вашемнение очень важно для нас. Name: Борис Черваков Phone: +7 985 6436485 E-mail: bchervak@cisco.com CiscoRu 19.12.2013 Cisco © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. CiscoRussia