Fundamentos de Carrier Ethernet. Jerônimo A. Bezerra

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1 Fundamentos de Carrier Ethernet Jerônimo A. Bezerra 1

2 Índice Crescimento das redes metropolitanas Ethernet e seus desafios Metro Ethernet Forum - papel, aevidades e envolvimento Introdução ao Metro Ethernet ou Carrier Ethernet Comparação das tecnologias de transporte Contextualização na Rede ReMeSSa Sugestões para o futuro 2

3 Popularização das Redes Metro Novas redes metropolitanas aparecendo a todo momento: Academia (RNP, Universidades), Telecom(xDSL), etc. MoEvos: Demandas dos usuários Custo da infraestrutura (fibra óeca, equipamentos) Capacidade das interfaces de redes (100Gbps) Simplicidade na operação Consolidação do protocol Ethernet (IEEE 802.3) 3

4 IEEE ou Ethernet Padronizado para LANs, em 1985; Implementação simples e barata; Mundialmente consolidado: Custo de interface extremamente baixo; Mas, não foi pensado para MAN: Não possui separação de tráfego, impossibilitando a criação de circuitos privados; Sem gerência e confiabilidade; Sem priorização de tráfego; 4

5 Ethernet: Evolução para atender MAN Nos anos 90, circuitos P2P e MP2MP foram viabilizados com o protocolo 802.1Q (VLAN); Com as novas técnicas de VLAN Stacking e VLAN translaeon, foi possível isolar usuários e núcleo da rede; Protocolos como QinQ, PBB e PBB- TE foram criados, resolvendo diversos problemas: C- VLAN versus S- VLAN, Aprendizado de MAC dinâmicos e Sub 50ms failover Custo de interface Ethernet menor que interfaces SONET/SDH Ethernet suporta largura de banda de até 10Gbps com fina granularidade; Pode ser facilmente conectada à rede do cliente, devido ao uso de Ethernet nas corporações e redes residenciais. 5

6 Mitos sobre usar Ethernet MAN 4094 VLANs é insuficiente para uma operadora RSTP convergence takes many seconds Alguns fabricantes já oferecem protocolos com suporte sub- 50ms Conexões L2 Ethernet MAN eliminam a necessidade de roteadores ou switches L3 6

7 Metro Ethernet Metro Ethernet é uma Metropolitan Area Network que é baseada nos padrões Ethernet. É comunmente usado para conectar subscribers (usuários) a um grande provedor de rede ou à Internet. Pode ser usado pelas empresas também para conectar escritórios ou datacenters. Pode ser: Ethernet puro, Ethernet sobre SDH, Ethernet sobre MPLS Ethernet sobre DWDM. 7

8 MEF - Metro Ethernet Forum O MEF é uma organização sem fins lucraevos, formada em 2001 para promover a adoção, em caráter global, de Redes e Serviços Ethernet, focando nas Operadoras (Carriers). Criou o conceito de Carrier Ethernet, que possui duas definições: Para provedores Um conjunto de elementos de rede cereficados que se conectam para transportar serviços Carrier Ethernet para todos usuários, local ou mundialmente. Para usuários Serviço de rede padronizado definido por cinco atributos que disengue- o da tradicional LAN baseada em Ethernet 8

9 Carrier Ethernet Standardized Services Serviços e nomenclatura padronizados sem alterações na rede do usuário Scalability Deve suportar milhões de usuários, nos mais variados serviços com velocidades de 1Mbps a 10Gbps Quality of Service Deve suportar serviços mensuráveis e garantidos ponto-a-ponto (frame delay, variação do delay, disponibilidade). Service Management Deve possibilitar monitoramento, diagnóstico e gerência centralizada, com OAM e rápido provisionamento de serviços Reliability Habilidade para detectar e recuperar de incidentes na rede sem impactar usuários, com recuperações menores que 50ms

10 Terminologia Carrier Ethernet (User- to- Network Interface) Ethernet Virtual ConnecEon (EVC) 3 Epos de EVC Ponto- a- Ponto MulEponto- a- MulEponto Ponto- a- MulEponto) NNI (Network- to- Network Interface)

11 Tipos de Serviço em Carrier Ethernet CaracterísEcas: - Baixa Latência - QoS previsível - 1 Mbps até 10 Gbps - Serviços padronizados - Confiável - Gerenciável - Uso oemizado - Baixo custo E- Line Service Type Virtual Private Lines (EVPL) Ethernet Private Lines (EPL) Ethernet Internet Access E- LAN Service Type Mul9point L2 VPNs Transparent LAN Service Mul9cast networks E- Tree Service Type Rooted mul9- point L2 VPNs Broadcast networks Telemetry networks E- Access Service Type* for Wholesale Access Services Access EPL Access EVPL Carrier Ethernet Service Provider ENNI Point- to- Point EVC Point- to- Point EVC Mul9- point to Mul9- point EVC Rooted MulEpoint EVC Carrier Ethernet Access Network

12 Ethernet Private Line (EPL) SubsEtui o serviço privado TDM Serviço baseado em porta com um único serviço (EVC) através de dedicadas provendo conecevidade site- to- site Tipicamente entregue sobre SDH (Ethernet over SDH) Serviço Ethernet mais popular devido à simplicidade Storage Service Provider Carrier Ethernet Network ISP POP Point-to-Point EVCs Internet

13 Ethernet Virtual Private Line (EVPL) SubsEtui serviços L2 VPN Frame Relay ou ATM Para entregar mais largura de banda, ponto a ponto Habilita muleplos serviços (EVCs) em um único Suporta conecevidade hub & spoke via serviços muleplexados no hub site Similar ao Frame- Relay Service Multiplexed Ethernet Carrier Ethernet Network Point-to-Point EVCs

14 Serviços usando o Epo E- LAN EP- LAN: Cada dedicado ao serviço EP- LAN. Ex.: Transparente LAN EVP- LAN: Serviço MulEplexado em cada. Ex.: Acesso à Internet e à VPN CorporaEva Ethernet Virtual Private LAN example Ethernet Private LAN example Internet ISP POP Carrier Ethernet Network Point-to-Point EVC (EVPL) Carrier Ethernet Network Multipoint-to-Multipoint EVC Multipoint-to-Multipoint EVC

15 Serviços usando Epo E- Tree EP-Tree e EVP-Tree: Ambos permitem comunicação raiz raiz e raiz folha mas não folha-folha. EP-Tree requer dedicada a uma EP-Tree EVP-Tree permite cada suportar multiplos serviços E-Tree simultâneos Ethernet Virtual Private Tree example Ethernet Private Tree example Carrier Ethernet Network Leaf Root Leaf Leaf Rooted- MulEpoint EVC Root Rooted- MulEpoint EVC MulEpoint to MulEpoint EVC

16 Tecnologias de transporte Carrier Ethernet pode ser implementado sobre diversas tecnologias de transporte existentes, principalmente: Provider Bridging (PB) Provider Backbone Bridging (PBB) Provider Backbone Bridging com Traffic Engineering (PBB- TE) MPLS VPWS (Virtual Private Wire Service) MPLS VPLS (Virtual Private LAN Service) MPLS TP* (Transport Profile) SONET/SDH* OTN* (OpEcal Transport Network) WDM (Wave Division MulEplexed) 16

17 Transport: Provider Bridging Também conhecido como QinQ, provê separação entre VLAN do usuário com VLAN do provedor Funciona adicionando mais um campo Tag: Resiliência: Depende do protocolo Spanning Tree ou similar para obter o melhor caminho até o deseno Não suporta caminho alternaevo (backup path) Tempo de convergência depende do protocolo contra loop escolhido (STP ou similar) 17

18 Transport: Provider Bridging (2) 18

19 Transport: Provider Backbone Bridging Também conhecido como MAC- in- MAC Encapsula o frame do usuário completamente Tornando o serviço transparente Aumenta a escalabilidade da rede, adicionando um segundo Tag 19

20 Transport: Provider Backbone Bridging (2) Resiliência: Depende do protocolo Spanning Tree ou similar para obter o melhor caminho até o deseno Não suporta caminho alternaevo (backup path) Tempo de convergência depende do protocolo contra loop escolhido (STP ou similar) 20

21 Transport: PBB Traffic Engineering Mesmo formato do PBB Resiliência: Resolve a deficiência na definição dos caminhos principal e backup. Não necessita de Spanning Tree ou similar Convergência inferior a 50 ms 21

22 Transport: MPLS VPWS Virtual Private Wire Service, também conhecido como ETHoMPLS ou Virtual Leased Line Cria circuitos ponto a ponto (PW) que transportam Ethernet entre os roteadores de borda (LER) Todo o frame Ethernet é encapsulado Não necessitando do Mac Learning 22

23 Transport: MPLS VPWS Resiliência: Usa os próprios mecanismos do MPLS para prover redundância, como MPLS Fast ReRoute Garante convergência abaixo dos 50 ms 23

24 Transport: MPLS VPLS Virtual Private LAN Service Cria circuitos (LSP) entre os roteadores de borda MPLS (LER) Emula uma LAN com 802.1Q, ou seja, manuseia o TAG do frame, aprende o endereço MAC do usuário e faz o decisão de encaminhamento dos frames Resiliência: Usa os próprios mecanismos do MPLS para prover redundância, como MPLS Fast ReRoute Garante convergência abaixo dos 50 ms 24

25 Transport: WDM Wave Division MulEplexed Serviço ponto- a- ponto: E- line Completamente transparente para a aplicação, logo não suporta ideneficação CoS e VLAN 25

26 Transport: WDM 26

27 Sugestões para futuro Assimilem a nomenclatura Dê foco ao MEF: cada vez mais ISP estão se cereficando Facilita a integração entre provedores MEF 2.0 já é realidade E- Access Solicitem as especificações do MEF nas compras de equipamento Garantem a interoperabilidade futura É possível cereficar sua rede. Veja no site do MEF 27

28 Referências e Figuras Metro Ethernet Forum Web Site: h}p://metroetherne~orum.org 28

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