Возможные решения
Однако несмотря на кажущуюся разнородность транспортных протоколов, уже в конце 1990-х годов стало ясно, что на базе протокола IP можно строить глобальные отказоустойчивые сети, работающие по принципу пакетной коммутации данных. IP действительно оказался достойным решением, так как поверх него сегодня поддерживается большинство протоколов, а сама технология пакетной передачи данных реализована в оборудовании многих производителей. Это позволяет операторам связи значительно снижать затраты, так как для мультивендорной сети можно использовать в качестве клиентского устройства продукт любого производителя, равно как и масштабировать операторские сети решениями разных вендоров, лучшими по соотношению цена/качество. При этом IP-сети могут работать поверх любых опорных сетей: ATM, SDH, Frame Relay и прочих.
Говоря об управляемости SDH следует отметить такие разработки, как, например, Cisco DPT. DPT может быть развернут поверх SDH либо DWDM. Эта технология позволяет организовать ту же скорость восстановления - порядка 50 мс, так как использует оптическое кольцо, подобное SDH, в котором уже может работать больше устройств, эффективнее взаимодействующих друг с другом. Можно сказать, что DPT стала шагом Cisco Systems к отказу от трехуровневой архитектуры каналов, когда речь идет об оптимизации волоконной оптики. При этом ATM, увы, как был фактически только транспортом для передачи IP-трафика, так и остается им. Это же справедливо и по отношению к SDH, используемом в чистом виде.
Совокупное решение, базирующееся на основе IP, представляет собой общий транспорт для передачи любого трафика. Одним словом, концепция, которую когда-то пытались внедрить на уроне ATM, нашла реализацию только поверх расширенного интернет-протокола IP/MPLS.
Разработка этого решения была поддержана всей отраслью и сегодня повсеместно используется в IP-сетях. IP/MPLS отличается от стандартного пакетного протокола IP тем, что коммутация трафика основывается не на адресной информации в IP-пакете, а на коммутации трафика внутри сети MPLS по прикрепленной к пакету данных специальной метке, благодаря чему принципы управления передачей трафиком принципиально меняются.
Путь, по которому трафик будет передаваться по сети MPLS сначала определяется с помощью традиционных протоколов динамической маршрутизации, например OSPF, каждому интерфейсу с помощью протокола LDP (Label Distribution Protocol) присваивается специализированная транспортная метка. Этот механизм определения топологии и раздачи меток носит название управляющей компоненты MPLS. После того как топология определена, трафик коммутируется внутри сети по независимым от типа передаваемого трафика меткам. Фактически устройства в сети MPLS являются коммутаторами трафика по меткам. Этот механизм носит название коммутационной компоненты MPLS.
При использовании этих механизмов появляется возможность получить дополнительные механизмы управления трафика, которые были не доступны в традиционной сети IP.
Взять, например, проблему доступности сервиса. Ни для кого не секрет, что в стандартном протоколе IP невозможно гарантировать уровень сходимости меньше нескольких секунд, потому что речь идет о динамической маршрутизации, которая требует определенного динамическим протоколом времени сходимости, - конвергенции протокола маршрутизации. В IP/MPLS реализована возможность практически мгновенного переключения на резервный канал при обнаружении аварии канала или коммутатора на основном пути прохождения трафика. Эта функция носит название FastRerouting (FRR), основывается на Traffic Engineering-туннелях, которые при проектировании сети прокладываются по разным маршрутам. Для определения времени восстановления трафика или переключения его коммутации на резервный канал разработан комплекс механизмов по улучшению конвергенции протоколов OSPF/IS-IS, которые позволяют гарантировать заказчику время восстановления сервиса на уровне 100-150 мс вне зависимости от топологии сети. Пример такого протокола - Bidirectional Fault Detection (BFD). Он работает независимо от OSPF и может гарантировать доступность информации об аварии в течение 100-150 мс.
Естественно, на этом этапе возникает резонный вопрос: что может предложить технология MPLS для интеграции сервисов, реализованных на SDH/ATM/FR/IP-сетях?
Для передачи различного трафика ATM, FR, PPP, HDLC, Ethernet, VLAN на основании IETF "martini-draft" разработан специальный протокол - Any Transport over MPLS (AToM) который ориентирован на передачу трафика через сеть MPLS. При этом могут использоваться механизмы повышения доступности сервиса FRR/TE для гарантированного транзита трафика L2 через MPLS-сеть.
С использованием MPLS можно осуществлять передачу трафика второго уровня, разделяя его на приоритетный и обычный. В случае выделения приоритетов качество сервиса обеспечивается традиционными для IP-сети механизмами анализа классов трафика, при этом для разных классов трафика могут быть предложены разные механизмы обеспечения доступности и приоритезации внутри сети MPLS.
Для реализации аналога коммутируемого Ethernet домена L2 внутри сети MPLS используется специализированный протокол VPLS (Virtual Private LAN Service). В этом случае оператор использует свою инфраструктуру в качестве распределенного коммутатора для клиентского Ethernet-трафика.
Но Cisco Any Transport over MPLS со всеми сопутствующими протоколами, конечно, не единственное решение. Следует рассмотреть такую технологию передачи данных, как TDM over IP (TDMoIP). Это своего рода ноу-хау израильской компании RAD Data Communications поставляется на рынок зачастую совместно с продуктами других производителей. Сама технология TDMoIP позволяет организовать транспорт различных данных по одной IP-магистрали. При этом на входе устройства TDMoIP реализованы порты для подключения любых интерфейсов, вплоть до каналов E1 без сжатия, в результате чего итоговая эффективность и уровень сервиса TDMoIP, по крайней мере согласно обнародованным характеристикам, оказывается значительно выше, чем у VoIP.
Рисунок 3. TDMoIP реализует транспорт различных данных по одной IP-магистрали
Помимо этого RAD Data Communications сегодня реализует возможность создания единого Ethernet-окружения, используя каналы E1/E3 или ATM. Создает своего рода связь между поколениями транспортных протоколов, не прибегая при этом к формированию единой сети, такой как Cisco AToM.
Конечно, эти решения не обеспечивают всей пестроты функциональности, которая наблюдается у Cisco, зато позволяют обеспечить доступность новых сервисов и повысить утилизацию старых каналов передачи данных, естественно, за меньшие деньги.
Мало того, возможность передачи различных данных поддерживается сегодня многим беспроводным оборудованием в так называемых pre-WiMAX-решениях. В частности оборудование производства российской компании Infinet Wireless позволяет организовать прямое включение каналов E1 либо других цифровых интерфейсов передачи данных. При этом также гарантируется качество передачи данных и низкий показатель задержки восстановления канала.
Но возвращаясь к IP/MPLS в целом, следует отметить высокую степень стандартизации, для чего был создан Форум MPLS/VPLS, в который входят практически все сетевые вендоры. Многие операторы принципиально не используют нестандартизованные протоколы (конечно, есть исключения, но они встречаются редко). Это стимулирует процесс стандартизации со стороны открытого рынка, что, быть может, является даже более сильным инструментом, чем наличие форума, в который входят крупнейшие производители.
