Tecnologias da Rede Multiserviços da Copel Telecom. Joelson Tadeu Vendramin

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2 Tecnologias da Rede Multiserviços da Copel Telecom Joelson Tadeu Vendramin

3 Agenda Evolução da rede óptica da Copel Backbone: (Synchronous Digital Hierarchy) e DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) Acesso Óptico: MetroEthernete GPON(Gigabit-capable Passive Optical Network) MPLS (Multiprotocol Label Switching)

4 Evolução da Rede Óptica da Copel

5 As linhas de transmissão Cabo Para-Raio

6 Fibra óptica (cabo OPGW) Cabo OPGW

7 Fibra óptica(cabo auto-sustentado) Cabo Auto-Sustentado

8 Evoluçãodo Backbone

9 Evoluçãodo Backbone como tecnologia de transporte.

10 Evoluçãodo Backbone DWDM DWDM Rede /MPLS usando o transporte do.

11 Evoluçãodo Backbone DWDM DWDM DWDM DWDM DWDM DWDM DWDM como tecnologia de transporte.

12 Evoluçãodas RedesMetro DWDM DWDM DWDM DWDM DWDM DWDM Redes MetroEthernet no acesso.

13 Evoluçãodas RedesMetro DWDM DWDM DWDM DWDM DWDM DWDM GPON GPON GPON Redes GPON no acesso.

14 Tecnologiastrabalhandojuntas Transporte

15 Tecnologiastrabalhandojuntas

16 SynchronousDigital Hierarchy

17 Arquitetura de multiplexação síncrona: Todos os canais operam com relógios sincronizados. Sinais de transporte: STM-n STM-1: 155 Mbps STM-4: 622 Mbps STM-16: 2,5 Gbps STM-64: 10 Gbps

18 (cont.) Taxasmenores(circuitos) sãoagrupadase encapsuladasemestruturasde contêiners para formar os sinais de transporte(stm-n).

19 (cont.) É uma rede determinística: A bandado circuitoestásempredisponível, mesmo na ausência de tráfego. Possui mecanismos robustos de proteção (comutaçãoemmenosde 50 ms): Atraentepara aplicaçõesde automaçãoe teleproteção de redes de transmissão elétricas. Porém Equipamentos caros e dificuldade em romper a barreira do 10 Gbps.

20 DWDM DenseWavelengthDivision Multiplexing

21 WDM Solução que compartilha uma mesma fibra com várioscomprimentosde onda(λ) chamados canais. O DWDM(D = dense) sóindicaque o espaçamento entre os canais é menor. sinal 1 Fibra sinal 1 sinal 2 sinal 3 MUX DEMUX sinal 2 sinal 3 sinal 4 sinal 4

22 Espectrodo DWDM Opera na terceirajanela de transmissãodas fibrasópticas: 1500 ~ 1600 nm

23 Componentesdo DWDM

24 DWDM Gerações mais novas do DWDM permitem implementar o roteamento de comprimentos de onda: GMPLS(Generalized MPLS). A rededwdmdeixade serpassivae passaa ser mais tolerante a falhas.

25 Redes MetroEthernete GPON

26 Modelosde Abordagem(FTTx) Forma de classificaro acesso óptico: FTTN-Fiber to the Node FTTC-Fiber to the Cabinet FTTB-Fiber to the Building/Basement FTTH-Fiber to the Home FTTD-Fiber to the Desk

27 Estratégiasno AcessoÓptico Ponto a Ponto Uma fibra por cliente; Uso de conversores eletro-ópticos e switches Ethernet; Banda exclusiva; Limitado pelo número de fibras por cabo. PON(Passive Optical Network) Uma única fibra atende até 128 clientes (com splitters); Uso de equipamentos dedicados para a tecnologia; Banda compartilhada; Ideal para atendimento em locais de alta densidade. GPON: Gigabit-Capable PON

28 AcessoPonto a Ponto (MetroEthernet)

29 GPON

30 MPLS MultiprotocolLabelSwitching

31 MPLS Protocolos de roteamento tradicionais não conseguiam fazer engenharia de tráfego. ATM (Asynchronous Transfer Mode) tenta resolver essa lacuna mas falhou! Final dos anos1990 / iníciodos anos2000: MPLSbuscaimplementara engenhariade tráfego, porém usando protocolos nativos; Dilemado Longest-match lookupx Fixed label lookup.

32 Eng. de Tráfegono MPLS Conceito dos caminhos virtuais (LSPs Label Switched Paths): LSP1 A LSP2 B C

33 Eng. de Tráfegono MPLS(cont.) Análise do cabeçalho do pacote (decisão de roteamento) feita somente no ingressodo circuito virtual (LSP labelswitchedpaths). Nesse instante... Pacotes recebem um label : PUSH; Cada roteador no meio do caminho usa os labels para determinar a informação de encaminhamento, isto é, interface de saída e mudança do label: SWAP. O último(oupenúltimo) roteadorretirao label e devolve ospacotespara o mundo tradicional: POP.

34 Roteamentono MPLS FEC 1 = destino /24 A PUSH 1965 Enviar para R2 R1 SWAP > 1026 Enviar para R3 R2 PHP-POP 1011 Enviar para C R3 SWAP > 1011 Enviar para B B /24 C R4 R5

35 LSPsno MPLS São unidirecionais: maior controle. Podem ser construídos: De forma estática: manualmente, roteador por roteador; Por meio de protocolos de sinalização(distribuição). Protocolos de distribuição de labels: LDP(Label Distribution Protocol) Mais simples, não faz engenharia de tráfego. RSVP-TE(Resource Reservation Protocol Traffic Extension) Conceitos do Modelo de QoS IntServ: Reserva de recursos na rede; Mais complexo, permite determinar exatamente o caminho do LSP (engenharia de tráfego).

36 Cabeçalhodo MPLS Não é somente o label. Shim Header = Cabeçalho cunha. Inseridoentre o cabeçalhoda camadade enlace e o cabeçalhoda camadade rede: Seriauma Camada2,5 do modeloosi. 32 bits Cabeçalho L2 Cabeçalho MPLS Pacote 20 bits 3 bits 1 bit 8 bits Label TC S TTL

37 AlgumasAplicaçõesdo MPLS VPN Virtual Private Network / MPLSL3VPN VLL Virtual Leased Line / MPLSL2VPN VPLS Virtual Private LAN Service

38 VPNs (Virtual Private Networks)/ MPLSL3VPN Utilizao MPLSassociadocom o Multiprotocol-BGP(MP-BGP) e as VRFs para isolar tabelas de roteamento de diferentes clientes/aplicações. Cliente A Cliente B Cliente C VPN A VPN B VPN C Tabela de roteamento A Tabela de roteamento B Tabela de roteamento C

39 VPNs (cont.) CE = Customer Edge () PE = Provider Edge (MPLS/) P = Provider (MPLS)

40 VPNs (cont.) Plano de controle: Usaas VRFs(Virtual Routing and Forwarding Tables) dos roteadores para manter tabelas de rotas isoladas. Usaatributosdo MP-BGP(communities) para diferenciar as rotas e as respectivas VRFs no protocolo BGP: RDs Route Distinguishers; RTs Route Targets. Plano de encaminhamento de dados: Usao conceitode empilhamentode labels do MPLS: Outer label (S=0) [LSP Label]. Inner label (S=1) [VRF Label].

41 VPNs (cont.) Fonte:

42 VLLs (Virtual Leased Lines) / MPLSL2VPN As VLLscompreendemlinks ponto-a-ponto. Simulando um circuito camada 2. Possui 2 drafts de implementação: Martini UsadiretamenteosLSPsdo MPLS. Implementação mais simples. Pouco escalável(mais manual). Kompella UsaoMP-BGPpara sinalizações. Implementação mais complexa. Mais automatizado.

43 VLLs(cont.) Fonte:

44 VPLS (Virtual Private LAN Service) Trata-se da implementação any-to-any ou multiponto das MPLS L2VPNs; Maiscomplexasque as VLLspoisdevem endereçar problemas inerentes ao ambiente Ethernet: Controle de loops; Aprendizado de endereços MAC.

45 VPLS(cont.) O backbone da operadorapassaa emular um switch Ethernet: Switch

46 Conclusões A palavra chave é otimização : A fibraópticaé um meiode transmissão nobre e deve ser otimizado ao máximo. DWDM: Otimiza fibras de backbone (para atingir longas distâncias). GPON: Otimiza fibras de acesso óptico. MPLS: Otimiza o tráfego (através da engenharia de tráfego); Permite a venda de serviços(vpns, VLL, etc.), agregando valor ao backbone.

47 Obrigado! Joelson Tadeu Vendramin COPEL Telecomunicações S/A

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