Маршрутизатор Alcatel-Lucent 7705 SAR

SERVICE AGGREGATION ROUTER | RELEASE 1.0

При разработке маршрутизатора 7705 SAR прежде всего учитывались транспортные потребности развивающихся мобильных сетей радиодоступа (RAN). Для поддержки конвергенции в RAN предлагаются встроенные функции обработки трафика услуг 2G, 3G и 4G. Кроме того, платформа 7705 SAR может использоваться как мощное решение агрегации и маршрутизации проводного трафика в операторских и корпоративных сетях, например, там, где требуется мультиплексирование большого количества линий E1. Маршрутизатор 7705 SAR унаследовал большую часть функционала от лидирующей в отрасли продуктовой линейки Alcatel-Lucent Service Router (SR). При этом обширные сервисно- ориентированные возможности реализованы в компактном и недорогом устройстве, что особенно привлекательно для установки на узлах сети подвижной связи и на центральных узлах. В сочетании с возможностью создания сквозных услуг под управлением Alcatel-Lucent 5620 SAM, маршрутизатор 7705 SAR весьма существенно расширяет возможности транспортного решения Alcatel-Lucent IP/MPLS для сетей радиодоступа. 8-слотовое шасси высотой 2RU с высокой масштабируемостью и плотностью интерфейсов поддерживает до 96 универсальных портов T1/E1 ASAP (any service, any port). В сторону магистрали подключение выполняется через интерфейсы: Ethernet, Fast Ethernet (FE), Gigabit Ethernet (GE), N x T1/E1 MLPPP.

Дополнительно поддерживается резервирование модуля управления и сетевых интерфейсов. Два из восьми слотов 7705 SAR-8 предназначены для установки модулей управления, остальные 6 — для интерфейсных плат. Модульная архитектура 7705 SAR позволяет гибко комбинировать интерфейсы и оптимизировать конфигурацию в зависимости от требований, предъявляемых к конкретным объектам. Модульность также придает устройству дополнительную отказоустойчивость: предусмотрено полное резервирование (1+1) модуля управления и коммутационной матрицы, причем все линейные платы одновременно подключены к активному и резервному модулям раздельными каналами. Применение 7705 SAR не требует тщательного предварительного планирования и прогнозирования, т.к. в любой слот может быть установлена любая линейная плата. В версии R1.0 поддерживаются 2 линейных модуля: 16 х ASAP T1/E1 и 8 х Ethernet.

Модуль ASAP поддерживает технологии ATM, IMA, TDM и MLPPP; модуль Ethernet — 6 портов 10/100 Base-T с автоматическим определением и 2 порта 10/100/1000 Base TX с разъемами SFP. Все слоты соединяются с коммутационной матрицей на скорости 1 Гбит/сек, что позволит обеспечить не только текущие, но и перспективные интерфейсные потребности.

Агрегация и транспортировка служб

Для максимальной эффективности транспортного решения 7705 SAR передает услуги через виртуальные каналы на основе MPLS (Pseudowire Emulation End-to-End = PWE3). Применение виртуальных каналов позволяет сохранить все ключевые свойства услуг, но при этом использовать экономичную пакетную среду для их агрегации. Для создания максимально эффективного транспортного решения в маршрутизаторе 7705 SAR реализована сквозная передача услуг через виртуальные линии на основе MPLS (PWE3). Применение виртуальных линий позволяет сохранить ключевые свойства услуг и одновременно использовать экономичную пакетную среду для их агрегации. Инкапсуляция и передача трафика TDM (например, сервисов 2G TDM) в маршрутизаторе 7705 SAR реализованы на основе стандарта draft-ietf-pwe3-cesopsn. Применение сервиса эмуляции каналов CES (circuit emulation service) позволяет до минимума снизить загрузку полосы пропускания за счет передачи только активных тайм- слотов.7705 SAR также поддерживает инкапсуляцию трафика ATM по стандарту RFC 4717 (также известному как draft-ietfpwe3-atm-encap).

Поддерживается передача сервисов ATM в режиме N:1 cell mode. Для повышения скорости передачи порты доступа ATM объединяются с использованием протокола IMA. Протокол IMA терминируется на 7705 SAR, и передаются только ячейки с пользовательскими данными, принадлежащие структуре VC/VP. В маршрутизаторе 7705 SAR также реализована передача трафика Ethernet по пакетной сети на базе виртуальных линий Ethernet (RFC 4448).

Повышение масштабируемости достигается либо передачей всего исходящего трафика порта Ethernet по одной виртуальной линии Ethernet, либо созданием виртуальной линии для каждой сети VLAN, назначенной отдельному сервису или конечному пользователю.

Качество обслуживания и управление трафиком

Для пакетного трафика важно обеспечить сквозное качество обслуживания (QoS). Но разные типы трафика предъявляют разные требования: при передаче голоса особенно важны низкие задержка и вариация задержки (джиттер), а также малые потери, тогда как при передаче данных требования к задержкам не так строги, как к потере пакетов, которая может очень сильно ограничить пропускную способность приложения.

Рисунок 1. Недорогая, высококачественная ретрансляция мобильного трафика с применением виртуальных линий поверх MPLS

Примечание. Маршрутизатор 7670 RSP поддерживает виртуальные линии ATM и Ethernet. Маршрутизаторы 7710/ 7750 SR также поддерживают виртуальные линии ATM и Ethernet, поддержка виртуальных линий TDM будет реализована в версии R 6.0.

Для обеспечения необходимых параметров по всей сети, на этапе доступа потоки трафика с разными требованиями идентифицируются и маркируются соответствующими метриками качества обслуживания. Классификация и маркировка трафика выполняются на основе следующих факторов:

1. Классификация (заголовки уровней 1, 2, 2.5 и 3):
   • Тайм-слот / порт
   • Порт Ethernet / VLAN
   • Категория сервиса ATM: (CBR, rt-VBR, nrt-VBR, UBR)
   • Биты ATM SC и CLP
   • Ethernet 802.1p/VLAN
   • IP ToS/DSCP/MPLS EXP
2. Маркировка:
   • Уровень 2 (802.1p)
   • Уровень 2.5 (EXP) для туннелей и PWE3
   • Уровень 3 (DiffServ)

Для дифференциации и приоритизации отдельных сервисов и потоков в 7705 SAR реализованы разнообразные политики управления трафиком с равноправной обработкой, подробной классификацией и иерархической диспетчеризацией, включая минимаксную, профилированную, циклическую и строго приоритетную диспетчеризацию и многоуровневое регулирование трафика.

Управление и обслуживание

Для обеспечения непрерывности сервисов в 7705 SAR предусмотрен полный комплекс функций OAM, в том числе:

• LSP ping
• LSP traceroute
• SDP ping
  • проверка связности туннеля, величины круговой задержки и т.д.
• Проверка связности виртуальных линий (VCCV)
  • проверка наличия сервисного уровня, определение времени доставки и отклика и т.д.
  • распространение функций OAM на виртуальные линии.
• Агент обеспечения сервисов SAA (Service Assurance Agent)
  • в фоновом режиме автоматически, регулярно запрашивает от функций OAM (VCCV, мониторинг) информацию о состоянии сети для выявления таких проблем, как превышение пороговых значений параметров SLA.

Данные функции, выполняемые под контролем системы управления 5620 SAM, обеспечивают быстрое обнаружение проблем и эффективное выявление отказов. В частности, с помощью агента SAA можно осуществлять мониторинг SLA, определять превышение пороговых значений и формировать соответствующие отчеты.

Синхронизация

На узлах сети подвижной связи для корректной передачи данных используются синхронные интерфейсы сети ретрансляции мобильного трафика. Также сетевые интерфейсы смогут использоваться узлами сети подвижной связи в качестве стабильных опорных источников для распределения радиочастот и обеспечения надежной передачи управления (хэндовера) между узлами.

7705 SAR в версии R1.0 поддерживает внешнее эталонное, линейное и адаптивное тактирование, причем последнее позволяет полностью обеспечить сквозную синхронизацию. Один из основополагающих моментов в архитектуре 7705 SAR — аппаратная поддержка стандарта IEEE1588v2, определяющего методы минимизации влияния задержки и вариации задержки (джиттера). Это достигается за счет сочетания особенностей архитектуры и мощных механизмов обеспечения QoS для минимизации задержек тактирующего трафика. Для поддержания синхронизации в управляющий модуль встроен синхрогенератор класса Stratum-3.

Функциональные особенности

• Экономичная миграция от ретрансляции трафика по каналам E1/T1 к пакетной передаче по различным физическим носителям с использованием сервисов Ethernet на первой миле.
• Механизмы обеспечения отказоустойчивости и резервирование, в том числе: аварийное переключение без прерывания обслуживания модуля управления и коммутации 1:1, резервирование синхронизации, отказоустойчивость интерфейсов магистрального канала и резервирование источников питания.
• Мощные, сервисно-ориентированные возможности управления и технического обслуживания (OAM), дополняемые системами управления линейки 5620 с графическим интерфейсом задания параметров сети и элементов, управления конфигурацией, отказами и производительностью.
• Упаковка разнообразных конвергентных услуг в экономичную пакетную инфраструктуру.
• Расширение возможностей маршрутизации сервисов IP/MPLS до узлов сети подвижной связи и границы сети.
• Динамическая сигнализация, облегчающая установление и обеспечивающая масштабирование и отказоустойчивость туннелей.