Главная » Коммутаторы берут на себя задачи DWDM
С проникновением 10 Gigabit Ethernet (10GbE) в волоконно-оптическиесети, где используется технология спектрального мультиплексирования,появилась возможность смещения акцентов в затратах, связанных скапитальным вложением и эксплуатационными расходами, с оптическоготранспортного уровня на маршрутизаторы и коммутаторы. Целью являетсяснижение затрат на новое решение DWDM, а также управление городскими итерриториальными инфраструктурами.
Сратификацией стандарта 802.3ае в 2002 г. использование 10GbE неудержиморасширяется. Даже там, где ни одному конкретному приложению не нужнаподобная скорость передачи, общая тенденция консолидации ведет ксущественному повышению требований к пропускной способности. Многиепредприятия используют 10GbE не только в ядре, но и в областяхраспределения и доступа своих сетей, чтобы в будущем иметь возможностьдовести Gigabit Ethernet до рабочего места. Для увеличенияпропускной способности в ядре сети свыше 10GbE необходим новый стандартIEEE, ратификацию которого при текущем положении вещей стоит ожидать неранее, чем через три или четыре года. Альтернативой может статьстандарт услуг Ethernet 802.3ad на агрегацию каналов, в соответствии скоторым возможно объединение до восьми каналов 10GbE, благодаря чемупропускная способность увеличивается до 80 Гбит/с. При передачепо оптическому волокну может также использоваться технологияспектрального мультиплексирования (Dense Wavelength DivisionMultiplexing, DWDM). В целом DWDM применяется сегодня для многихоптических приложений, поскольку этот метод позволяет чрезвычайноэффективно использовать волоконно-оптическую среду передачи: в случаестандартной решетки ITU 100 ГГц в традиционном С-диапазоне в каждомволокне в качестве каналов могут одновременно задействоваться не менее32 разных спектральных цветов. Та-ким образом, общая пропускнаяспособность достигает 320 Гбит/с. КОНВЕРГЕНЦИЯ НА ОПТИЧЕСКОМ УРОВНЕ Впрошлом внедрение DWDM в большинстве случаев предполагало приобретениедорогостоящего оптического оборудования, к примеру транспондера дляконвертирования соединения с длиной волны 1310 нм в каналы DWDM стребуемой стабильностью. Между тем на рынке стали доступнымикоммутирующие модули 10GbE (DWDM-Xenpak), которым для подобногоконвертирования больше не требуется внешних устройств: функциональностьDWDM реализована в модуле Xenpak, а с точки зрения второго уровня (ивыше) он ничем не отличается от любого другого модуля Xenpak. Подобныетрансиверы экономят электроэнергию, а заменять их можно без прерыванияработы. Таким образом, путь миграции заключается в переносе функцийDWDM на маршрутизаторы и коммутаторы. Для администрирования интеграция функций DWDM в инфраструктуру Ethernet предлагает очевидные преимущества: уменьшение числа устройств позволяет сократить потребление энергии и освободить место; меньшее количество внешнего оборудования снижает количество возможных источников ошибок; администраторлокальной сети может принимать участие в управлении DWDM, т. е.отпадает необходимость в наличии специалиста по оптическим технологиям(см. Рисунок 1).
$IMAGE3$
Рисунок 1. Интеграция компонентов не мешает сегментированному администрированию локальной сети и оптической передачи. Итак,DWDM сама становится конвергентной технологией: ее применение ускоряетпроекты консолидации, а также предоставление приложений в зданиях ифилиалах по единой инфраструктуре. Для передачи данных на большиерасстояния могут применяться оптические усилители, к примеру волоконныеусилители с добавками эрбия (Erbium-Doped Fiber Amplifier, EDFA), с ихпомощью протяженность сетей DWDM с одномодовыми волоконно-оптическимилиниями стандарта ITU G.652 удается увеличить до 200 км. Определеннуюпользу способна принести и поддержка цифрового оптического мониторинга(Digital Optical Monitoring, DOM), как она описана в многостороннемсоглашении (Multiple Sources Agreement, MSA) SEF-8724. При помощи DOMпользователи в реальном времени могут проводить мониторинг всех важныхпараметров Xenpak: оптической входной и выходной мощности, температуры,тока нагрузки лазера и рабочего напряжения трансивера. Администраторыполучают возможность контролировать физический уровень оптических сетейпутем управления портами — без необходимых оптических механизмовуправления, обычно сложных и едва ли известных специалистам покомпьютерным сетям. Традиционные архитектуры DWDM в большинствесвоем используют фильтры определенных каналов, когда для транспортныхцелей жестко фиксируются некоторые диапазоны длин волн. Метод пассивен,т. е. не требует затрат электроэнергии, поэтому в комбинации с модулямитрансиверов можно реализовывать недорогие решения. Кроме фильтра длинволн нужны лишь разветвитель и объединитель (называемый также полоснымфильтром), а так-же — на случай больших расстояний — оптическийусилитель. К тому же у администратора должна иметься возможностьдобавлять каналы без прерывания предоставления услуги. Такие оптическиесети пригодны для использования в территориальных сетях для критичныхприложений, к которым предъявляются требования высокой готовности. Вслучае же свободно конфигурируемых архитектур администратору не нужнозаранее планировать последующую адаптацию оптических услуг. Однакогибкие оптические сети такого типа до сих пор были слишком дорогими исложными, чтобы могли найти широкое применение. Скоро это должно уйти впрошлое, поскольку с тех пор, как полупроводниковая технология плоскихмикросхем для передачи световых волн (Planar Lightwave Circuit, PLC)достигла состояния зрелости, реконфигурируемые оптическиемультиплексоры ввода/вывода (Reconfigurable Optical Add/DropMultiplexer, ROADM) можно производить сравнительно недорого сиспользованием уже устоявшихся методов производства в электроннойпромышленности. PLC создает предпосылки для установки всех компонентовDWDM в одно компактное устройство (см. Рисунок 2). Интегрированноеизмерение мощности позволяет проводить динамическую адаптацию отдельныхканалов и добиться равного распределения их мощности. Оптическое времяпереключения между каналами менее чем за 50 мс благоприятствуетреализации защитных механизмов.
$IMAGE4$
Рисунок 2. Интеграция оптики DWDM в коммутатор локальной сети облегчает администрирование и снижает стоимость эксплуатации. DWDM В СЕТЯХ ПРЕДПРИЯТИЙ Главнымстимулом применения DWDM в корпоративных сетях было ранее объединениенескольких вычислительных центров: для реализации резервногокопирования и восстановления по арендуемым волоконно-оптическим линиямили объединения филиалов в единую сеть хранения. Впространственно ограниченных территориальных сетях, напротив, решающиммотивом оказывалось желание более эффективного использования имеющегосяволоконно-оптического кабеля. Если у предприятия имеется несколькотаких территорий, приложения могут предоставляться поволоконно-оптическим линиям внешнего провайдера услуг посредством DWDMв рамках всего предприятия. При подобном сценарии рекомендуютсяфиксированные канальные фильтры в комбинации с Xenpak 10GbE DWDM вкачестве недорогой опции. В случае соединений между первичными ирезервными вычислительными центрами оптические технологии предлагаютразнообразные альтернативы в зависимости от того, какие услугинеобходимо передавать по волоконно-оптической сети. Наиболее выгоднойможет оказаться комбинация Fibre Channel и Gigabit Ethernet, посколькупо одному оптическому сетевому соединению удается консолидировать такжеизолированные ранее островки SAN. Это удешевляет администрированиеблагодаря упрощению управлением хранилищами и снижает потребность винвестициях вследствие более оптимального использования ресурсов.Перечисленные факторы позволят добиться значительной экономии, чтооправдывает затраты на дальнейшее развитие инфраструктуры DWDM. Впределах вычислительного цент-ра оборудование в большинстве случаевраспределяется по нескольким зонам, разделенным огнеупорными дверьми иперегородками. Прокладка нового оптического волокна через такиепреграды сложна и трудоемка. При помощи же технологии ROADM соединитьэти комнаты не составит труда. В результате планировщики сети смогутгибко и своевременно реагировать на изменения услуг, в том числе и безсложного изменения инфраструктуры, к примеру для преодоленияогнеупорной перегородки. Наряду с решениями DWDM необходимыэффективные инструменты для проектирования сетей с возможностью расчетаоптических требований разных сетевых топологий. Уже существующиеспециальные инструменты позволяют учитывать такие параметры, какколичество филиалов и их удаленность, типы оптического волокна, а такжевид услуг — к примеру двойной канал 10 Gigabit Ethernet от филиала 1 кфилиалу 3. Исходя из этого, они вычисляют потребление оптическоймощности, все настройки фильтров длин волн и параметры для оптическихусилителей. Ввод может варьироваться произвольно, пока не будетдостигнут оптимальный результат. Подобное программное обеспечениепредоставляет полную документацию, включая списки конфигурации иматериалов, а также все необходимые параметры инсталляции. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Наданный момент 10 Gigabit Ethernet является единственной апробированнойна практике технологией для удовлетворения (на разумных условиях)растущего спроса на пропускную способность в оптических городских итерриториальных сетях. Рынок предлагает решения для снижения стоимостипервоначального внедрения DWDM и защиты уже сделанных инвестиций прирасширении имеющихся оптических сетей. В обоих случаях конвергенцияEthernet и оптического волокна ведет к снижению стоимости эксплуатациивсей инфраструктуры.Автор: Маркус Хис Категория: Сети и все о них | Просмотров: 89