w-gmpls - Katedra Telekomunikacji AGH

Systemy i sieci
telekomunikacyjne:
GMPLS
Wprowadzenie do GMPLS
Krzysztof Wajda
Katedra Telekomunikacji AGH
Czerwiec, 2016
Plan
•
•
•
•
Podstawy GMPLS
Ewolucja od koncepcji MPLS do GMPLS
Etykieta uogólniona
Interfejsy w GMPLS
• Zestaw protokołów w GMPLS
– Protokół trasowania
– Protokół sygnalizacji
– Link Management Protocol
• Podsumowanie
MPLS
Label Switching Routers
Edge Label Switching
Routers
Motywacja wprowadzenia GMPLS (1)
• Potrzeba realizacji sterowania (control plane)
dla OXC
• Podobieństwa pomiędzy kanałami
optycznymi a ścieżkami LSP sugerowały
zastosowanie MPLS
• Koncepcja sterowania w MPLS jest gotowa i
współgra z protokołem IP
• Koncepcja przełączania etykiet jest
sprawdzona i skuteczna
• Wsparcie dla funkcji inżynierii ruchu (TE)
Motywacja wprowadzenia GMPLS (2)
• Idea MPLS (ścieżka, etykieta) może być
rozszerzona poza strumień pakietów ...
• ... zatem rozwinięto „uogólnione MPLS” czyli
GMPLS
• Współpraca różnych urządzeń o różnej
funkjonalności)
• GMPLS dostarcza rozwiązania opartego na
standardach, realizujące współdziałanie
producentów sprzętu w optycznej sieci
transportowej.
Etykieta uogólniona
• Zawiera informację umożliwiającą urządzeniu
zaprogramowanie przełączania i przekazanie
danych bez względu na konkretną konstrukcję
(packet, TDM, lambda, etc).
• Etykieta uogólniona może identyfikować kolor
(single wavelength), włókno (a single fiber),
szczelinę czasową (a single time-slot), lub strumień
pakietów
• Informacja w etykiecie zawiera:
1. LSP encoding type wskazujący jaki typ
etykiety jest przenoszony (e.g., packet,
lambda, kontener SONET, etc.)
2. Switching type wskazujący czy węzeł
potrafi przełączać pakiety, kanały, kolory
czy włókna
Migracja od MPLS do GMPLS
Uwarunkowania:
• Każdy element przełączający (OXC) jest
równoważny LSR
• Scieżki optyczne (lightpaths) są uważane jako
równoważne do LSP
• Długości fal (wavelengths) i porty
przełączników (switch ports) są uważane jako
równoważne etykietom (labels) i portom
ruterów (router ports)
• Realizacja optycznych kanałów (Optical circuit
provisioning) podobna do TE MPLS poprzez
mechanizm Explicit routing
Migracja od MPLS do GMPLS (2)
Sieć optyczna WDM:
• Każdy element przełączający (OXC) jest
równoważny LSR
• GMPLS rozwinął się od koncepcji elastycznego
sterowania (zestawiania ścieżek optycznych)
(lightpaths)
• Powstała koncepcja MPλS (MPlambdaS)
Sieć GMPLS
Lambda
Switching
Router
OLSR
Lambda
Switching
Router
Lambda Switching
Edge Router
Lambda Switching
Edge Router
Lambda
Switching
Router
Lambda
Switching
Router
Lambda
Switching
Router
MPL(ambda)S Domain
Fiber with WDM
Lambda Switching
Edge Router
Optical Label Switched Router (OLSR)
IP Routing and
Signaling
IP Routing and
Signaling
OXC
DWDM
DWDM
OCP
• Silnie powiązane OCP i OXC tworzy Optical Label Switch
Router
• stosuje protokoły IP i MPLS - MPLaS, GMPLS
• Przełącza na poziomie włókien (fiber) i fal (lambda)
Trzy klasy OXC
F-OXC
WR-OXC
WT-OXC
Fiber-to-fiber
Wavelength
routing
Wavelength
translating
Płaszczyzna sterowania GMPLS
Styki w GMPLS (1)
• Packet switch capable (PSC) interfaces
– Rozpoznają pakiety IP, komórki ATM, ramki
Frame Relay, ramki Ethernet, ramki MPLS;
potrafią przekazać ruch (forwarding) na
podstawie zawartości nagłówka
ramki/komórki/pakietu
• Time division multiplex capable (TDM)
interfaces
– potrafią przekazać ruch na podstawie slotu
czasowego, który powtarza się cyklicznie w
ramce transmisyjnej; ten typ styku jest
stosowany w przełącznicach SONET/SDH
(cross connects)
Styki w GMPLS (2)
• Lambda (wavelength) switch capable
(LSC) interfaces
– Przekazują dane z przychodzącej fali
(incoming wavelength) do wychodzącej fali
(outgoing wavelength); stosowane w
przełącznicach OXC
• Fiber switch capable (FSC) interfaces
– Przekazują dane z jednego lub więcej
włókien wejściowych (incoming fibers) do
jednego lub więcej włókien wyjściowych
(outgoing fibers).
Żądanie etykiety w GMPLS
• Pokazany przykład jest przesyłany w wiadomości RSVP
PATH
• Link Prot. (Protection) Type
• Żądany typ protekcji łącza (protection scheme of link)
• np. 1+1, 1:N, pierścień, etc.
• LSP Encoding Type
• kodowanie LSP
• np. GE, Lambda, SONET, itp.
Etykieta GMPLS
• Pokazany przykład jest przesyłany w wiadomości
RESV protokołu RSVP
• Link ID
• Identifikuje, dla którego łącza została przydzielona
etykieta
• Label
• Różne formaty dla włókna (fiber), zakresu fal (waveband),
fali (lambda), slotu TDM i pakietu (packet)
Formaty etykiet GMPLS
SDH
Wavelength
Waveband
Zestaw protokołów GMPLS
• Składa się z 3 typów protokołów:
– Protokoły trasowania (routing
protocols) z rozszerzeniami
inżynierii ruchu (with traffic
engineering extensions)
– Protokoły sygnalizacyjne (signaling
protocols), także z roszerzeniami TE
(with traffic engineering extensions)
– Protokół zarządzania łączem (Link
Management protocol)
Podsumowanie
• Koncepcja GMPLS jest wyprowadzona
z MPLS przez uogólnienie etykiety
• GMPLS jest oparta na IP/MPLS
• Przenoszenie ruchu (data forwarding)
nie jest tylko ograniczone do
przenoszenia pakietów
• Explicit routing umożliwia dowolne
zestawianie tuneli
Sugerowana literatura
• RFC3945, E. Mannie, Ed. „Generalized Multi-Protocol Label
Switching (GMPLS) Architecture”, October 2004.
• Davie, B.S., Y. Rekhter. „MPLS. Technology and
Applications, Morgan Kaufman Publishers, 2000.
Dziękuję za uwagę !