Решения: Интеллектуальный Ethernet-доступ: Как обеспечить качественную услугу конечному пользователю

09.03.2010

Тема: "Интеллектуальный Ethernet-доступ: Как обеспечить качественную услугу конечному пользователю"

Презентация Андрея Масленникова, технического директора по работе с операторами RAD Data Communications Ltd., сделанная на конференции "Transport Networks Russia"

Андрей Масленников, RAD Data Communications

Тезисы выступления:

Как конечному пользователю в полной мере воспользоваться возможностями, существующими в магистральной сети.
В реальности последняя миля может стать преградой на пути новых услуг.
Свобода выбора транспортной среды (оптика, каналы PDH/SDH, xDSL) для услуг Ethernet.
Продавайте услуги, а не каналы!
Новые сервисы требуют интеллектуального доступа. Один канал может использоваться для одновременного предоставления множества услуг нескольким клиентам.
Управление трафиком как источник дополнительной прибыли для оператора.
Контроль качества - залог успешного бизнеса.
Примеры успешных проектов.

Все чаще приходится слышать, что сегодня клиента интересует не просто канал, а услуга. Много говорится и о необходимости сквозного контроля качества. Но зачастую эти технологии присутствуют только в магистрали и в ядре сети, тогда как обычному абоненту продается только канал без каких-либо гарантий качества. Я хотел бы рассказать о продуктах и технологиях RAD, предназначенных для решения задачи предоставления качественной услуги для конечного клиента.

С момента появления технологии Ethernet в семидесятые годы, она бурно развивалась. Возможные скорости повысились до 10, а затем и до 100 Гбит/с. Вместе с тем, эта технология обрела и новые свойства, которые позволяют использовать Ethernet не только в первоначальном качестве, для локальных вычислительных сетей, но и в масштабах крупного города, мегаполиса.

До недавнего времени для подключения конечного абонента к услугам разного типа обычно требовалось несколько различных каналов связи. Для предоставления каждой услуги был необходим отдельный канал. Сейчас произошла фактическая консолидация различных услуг и технология Ethernet может быть использована для предоставления всех типов услуг через единый канал. Абонента можно подключить всего одним каналом Ethernet к одной сети, через которую он получит доступ к различным услугам - от доступа в интернет и телефонии до передачи данных.

Зачастую сеть провайдера услуг не подходит непосредственно к помещению конечнрго абонента. Между ними может лежать волокно, непосредственно до помещения абонента, а могут быть и, например, каналы PDH/SDH, т.е. каналы E1, радиорелейные линии или медь. Между тем, абоненту сегодня необходима услуга Ethernet.

Существует ряд технологий доступа, которые позволяют предоставлять услугу Ethernet поверх любой инфраструктуры. Компания RAD сегодня предлагает линейку оборудования под названием EtherAccess. Это оборудование позволяет предоставлять услугу Ethernet по любой среде и поверх любой технологии передачи - по оптоволокну, медным линиям, каналам PDH/SDH или DSL.

Технология Ethernet достаточно зрелая для ее масштабного использования операторами. Она может использоваться для предоставления услуг в различных транспортных средах, это как бы первая "ступенька" - уровень обеспечения доступа (Access).

Другой барьер, который "берет" эта технология - это гарантии качества, которые можно предоставлять абонентам (SLA).

И, наконец, очень важный барьер, который компания RAD предлагает преодолеть с помощью оборудования семейства EthernAccess - это ценовой барьер: компания RAD готова предложить простые и недорогие устройства, которые можно устанавливать непосредственно в помещении абонента.

Например, организация корпоративной сети бизнес-клиента может выглядеть следующим образом: на этой схеме есть центральный офис и удаленные офисы клиента. В них клиенту предоставляется одновременно несколько услуг: VoIP-телефония, каналы высокоприоритетной передачи данных и обычный доступ в интернет. На схеме представлено также ядро сети Ethernet/IP/MPLS и узлы доступа оператора.
Удаленный офис может размещаться и за пределами сети Ethernet, в этом случае связь с ним может осуществляться по другим каналам, например, по SDH, что не скажется на наборе услуг, которыми сможет пользоваться удаленный офис, поскольку любому сервису в конвергентной сети будет предоставлена своя гарантированная полоса пропускания и собственный приоритет.

Услугу можно предоставлять и отдельно, на каждом порту, т.е. продавая абоненту порт на коммутаторе.

В качестве альтернативы есть возможность продавать абоненту не порты, а непосредственно сервисы. В этом случае на одном порту коммутатора может присутствовать одновременно несколько различных сервисов: тот же доступ в интернет, низкоприоритетные данные, приоритетные данные и голосовой трафик, которому нужна меньшая полоса пропускания, но при этом он наиболее критичен к задержкам.

Между собой эти сервисы могут разделяться по различным признакам, например, по номерам V-LAN.

MetroEthernet Forum разработал несколько стандратных услуг, которые могут предоставляться через сети Ethernet. Это услуги типа E-Line, т.е. Ethernet- виртуальная линия. В этом случае через сеть Ethernet предоставляется "сквозная линия", виртуальный Ethernet-канал между помещаниями абонента. В случае E-Line на каждую услугу используется один порт. В случае Ethernet Virtual Line один порт может использоваться для предоставления нескольких соединений.

То же касается и E-LAN, когда несколько офисов объединены в единую локальную сеть. Как и в прежнем случае для этого может использоваться несколько портов, но можно обойтись и одним портом EVPLAN на все соединения.

Простейший вариант, как показано в верхней части картинки, - организуется один виртуальный канал EVC1.

Во втором случае на одном и том же порту организуется три различных виртуальных канала, каждый из которых обладает своей собственной гарантированной полосой пропускания и приоритетом.

В третьем случае показано, что несколько этих виртуальных каналов могут использовать несколько клиентов и внутри виртуального канала можно организовать несколько соединений с разными классами обслуживания.

В одном случае есть разные услуги передачи данных, IP-телефонии и для каждой организуется свой виртуальный канал EVC. В другом случае один виртуальный канал использует разделение услуг по классам, то есть один EVC и разные классы доступа.

Как вы думаете, если есть физический канал 10 Мбит/с до абонента, какую полосу пропускания можно продать абоненту? Продать 10 Мбит/с достаточно просто, например, по 2.5 Мбит/с можно продать четырем клиентам. Как продать больше? Можно кроме гарантированной полосы пропускания в 2.5 Мбит/с каждому абоненту, предложить им еще и по 2.5 Мбит/с дополнительной скорости. Вероятность того, что все четыре абонента одновременно займут весь свой канал невелика, напротив, велика вероятность того, что каналы, в основном, свободны и следовательно любому из клиентов в любой произвольный момент времени будет доступна дополнительная полоса пропускания. Т.е. продав дополнительную полосу пропускания, например, за половину цены, можно получить 50% дополнительной прибыли на том же физическом ресурсе.

Устройства с дополнительными возможностями обработки трафика являются, тем самым, устройствами, позволяющими оператору получать дополнительный доход. Гарантированная полоса пропускания при этом обеспечивается - каждый получит свои 2.5 Мбит/с, достижение скоростей, которые превышают 2.5 Мбит/с будет носить вероятностный характер. Деградация качества гарантированного доступа при этом не возникает.

Вот копия экрана с веб-сайта нашего клиента, немецкой компании ARCOR. Нетрудно убедиться, что они продают не каналы, а услуги. Выделено несколько классов сервисов, например, Platinum class (Платиновый) гарантирует передачу голосового трафика в реальном времени. У него есть CIR - гарантированная полоса пропускания.

Другие классы имеют приоритет ниже. Например, класс Basic (Базовый) не предлагает гарантированной полосы пропускания (CIR=0) для доступа в интернет. Разумеется, такой тариф стоит дешевле. Для доступа в интернет такой тариф зачастую приемлем. В случае перегрузки канала полоса для пользователей тарифа Basic не гарантируется, но пока канал не занят, скорость может ограничиваться лишь шириной физического канала доступа.

Последняя колонка показывает, что гарантируются не только скорости пропускания, но и задержки в канале, джиттер, т.е. вариации задержек и процент потерь пакетов. Т.е. для каждого из предлагаемых сервисов обеспечиваются свои параметры. Как этого можно достичь?

Существуют служебные протоколы, так называемые OAM. Это международные стандарты, один из которых описывает служебные каналы между двумя коммутаторами. Обеспечивается обнаружение соединения, проверка соединения. Есть протоколы, которые работают, что называется, "из конца в конец", т.е. между помещениями абонентов во всей сети оператора или даже сетях нескольких операторов.

Кроме того проверяется само соединение, например, могут устанавливаться проверочные петли, проводиться трассировка соединения. Есть международный стандрат Y.1731, который описывает измерение параметров канала - задержки пакетов, вариации задержек, потери пакетов, доступность услуги и статистические параметры.

В решениях RAD поддерживается 14 инструментов контроля SLA, что позволяет заключать с абонентами SLA-контракт на уровень обслуживания и контролировать в реальном времени качество предоставляемых абонентам сервисов.

Сеть может быть построена следующим образом - в офисе устанавливаются простые коммутаторы, далее идет уровень агрегации, либо устройства агрегации включаются непосредственно в 10 Гбит/с кольцо с гарантированным временем восстановления синхронизации за 50 мс.

Хотелось бы показать несколько успешных проектов, недавно выполненных на базе решений RAD.

В Telecom Austria выбрали наше решение для обеспечения услуг виртуальных каналов. Оператор предлагает своим клиентам сквозные частные Ethernet-каналы через сеть с гарантированными полосами пропускания.

Можно видеть, что оператор также предлагает несколько классов услуг, каждый из которых имеет свои гарантированные параметры: скорости и задержки, а также потерь пакетов. Благодаря такому подходу оператор может гарантировать клиенту время восстановления канала, которое указывается в договоре с клиентом.

Набор таких гарантированных параметров является дополнительной возможностью привлечения клиентов. Очевидно, что клиент, которому важно качество оказания услуги, пойдет к оператору, который готов предоставить канал и обещает гарантировать (возможно, что и финансово) параметры по задержкам и потерям пакетов.

Еще один пример - оператор Interoute (Объединенное Королевство). Этот оператор также предоставляет клиентам виртуальные каналы, причем для этого задействованы сети разных операторов. Благодаря решениям RAD был обеспечен контроль качества, как на каждом отдельном сегменте, так и из конца в конец - из одного помещения абонента до другого.

Еще один пример - это Orange Business Services (во Франции и Польше). Ядро сети в данном случае построено по технологии IP/MPLS, для доступа использовались устройства доступа RAD. Абонент получает несколько услуг: доступ в интернет, IP VPN между офисами, причем некоторые из них подключены не только по волокну, но и как показано на слайде - по DSL, через DSLAM. При этом абонентам предоставлялись каналы Ethernet с гарантированной полосой пропускания и контролем качества.

Можно видеть, что технология позволяет подключать не только бизнес-абонентов, но и базовые станции операторов сотовой связи.

Это могут быть, например, базовые станции IP NodeB 3G с Ethernet-интерфейсами. С помощью устройств RAD, которые устанавливаются непосредственно на сайтах и включаются в транспортную сеть до места расположения базовой станции, обеспечивается и контроль трафика и, что немаловажно, восстановление синхронизации.

Т.е. технология Ethernet приобрела новые функции, которые позволяют передавать синхронизацию через пакетную сеть.

Существует три основных типа передачи синхронизации. Это адаптивная синхронизация (Adaptive Clock Recovery) - фирменный механизм, разработанный компанией RAD. Он позволяет восстанавливать синхронизацию, установив устройства на границе сети и не зависит от внедрения этой технологии на пути следования трафика. Есть технология IEEE 1588, для которой желательно, чтобы и внутри сети устройства поддерживали эту технологию. И есть "синхронный Ethernet" (Sync-E), где синхронизация передается на физическом уровне и для внедрения этой технологии требуется ее внедрение по всей сети, что требует замены всей транспортной инфраструктуры на коммутаторы с поддержкой синхронного Ethernet.

Устройства RAD, подобно "швейцарскому перочинному ножику", позволяют универсально конвертировать различные виды синхронизации: получая синхронизацию одного типа, преобразовывать и отдавать ее в виде синхронизации другого типа, который необходим.

Т.е. где-то в сети может находиться источник синхронизации, например 1588 (Grand master clock), который раздает ее по всей сети вплоть до базовых станций. Там устройства RAD ее принимают и выдают на базовую станцию iP node B, 4G или WiMAX по стандарту "синхронного Ethernet".

Одно из первых внедрений этой технологии было на сети T-COM (подразделение Deutsche Telecom). В этой сети установлен коммутатор Alcatel 7750, который раздает синхронизацию по стандарту Sync Ethernet на базовые станции. Устройствами доступа выступает оборудование RAD, которое передает сигнал непосредственно на базовые станции. При этом у оператора есть возможность контроля качества услуги в реальном времени.

Все семейство решений, объединенных брендом EtherAccess, поддерживает список функций, перечисленных на слайде. Но главное здесь то, что мы переходим от продажи каналов к продаже сервисов и можно продавать не порты, а услуги на одном и том же порту. Механизмы обеспечения качества позволяют продавать не только гарантированную полосу пропускания, но и дополнительную свободную незадействованную емкость канала.

То, что было ранее доступно в сетях Frame Relay и ATM, сейчас доступно на основе технологии Ethernet. А что еще немаловажно, это наличие служебных каналов OAM, которые обеспечивают возможность сквозного контроля качества предоставляемой услуги.

В заключение скажу, что наша компания существует уже более 28 лет, у нас собственные разработки и производство в Израиле. В течение 18 лет компания работает на рынке России. Работая с нами, вы получаете весь спектр решений доступа от одного производителя.