Адаптивные сервис-ориентированные сети

1. Адаптивные сервис-ориентированные сети

Адаптивные сервисориентированные сети
Лекция 9. GMPLS

2. Способы коммутации

Коммутация каналов
(circuit switching)
Коммутация пакетов
(packet switching)

3. Подходы к выполнению коммутации

4. Коммутация каналов

Коммутация каналов — технология,
которая предусматривает установление
соединения от источника к получателю
с фиксированной полосой пропускания
и неизменным маршрутом передачи на
весь сеанс связи

5. Коммутация каналов

сеть образует между конечными узлами
непрерывный составной физический
канал
условие канала - равенство скоростей
передачи данных в каждом из
составляющих физических каналов
коммутаторы такой сети не должны
буферизовать передаваемые данные

6. Коммутация каналов

В сети с коммутацией каналов перед
передачей данных всегда необходимо
выполнить процедуру установления
соединения
создается составной канал
после этого можно начинать передавать
данные

7. Коммутация каналов

8. Коммутация каналов

9. Коммутация каналов

Достоинства коммутации каналов
Постоянная и известная скорость передачи
данных по установленному между конечными
узлами каналу.
Низкий и постоянный уровень задержки
передачи данных через сеть.

10. Коммутация каналов

Недостатки коммутации каналов
Отказ сети в обслуживании запроса на
установление соединения.
Нерациональное использование пропускной
способности физических каналов.
Обязательная задержка перед передачей
данных из-за фазы установления соединения.

11. Коммутация IP-пакетов

Коммутация IP-пакетов —
технология, использующаяся для
оптимизации работы маршрутизаторов
при использовании неизменных или
редко меняющихся маршрутов

12. Коммутация IP-пакетов

13. Коммутация IP-пакетов

14. Коммутация IP-пакетов

Сеть с коммутацией пакетов замедляет
процесс взаимодействия конкретной
пары абонентов, но повышает
пропускную способность сети в целом.

15. Коммутация IP-пакетов

Задержки при передаче:
в источнике передачи
в каждом коммутаторе

16. Коммутация IP-пакетов

Задержки в источнике передачи:
время на передачу заголовков;
задержки, вызванные интервалами
между передачей каждого следующего
пакета

17. Коммутация IP-пакетов

Задержки в каждом коммутаторе:
время буферизации пакета;
время коммутации, которое
складывается из:
времени ожидания пакета в очереди
(переменная величина);
времени перемещения пакета в
выходной порт

18. Коммутация IP-пакетов

Достоинства коммутации пакетов
Высокая общая пропускная
способность сети при передаче
пульсирующего трафика.
Возможность динамически
перераспределять пропускную
способность физических каналов
связи

19. Коммутация IP-пакетов

Недостатки коммутации пакетов
Неопределенность скорости передачи
данных между абонентами сети
Переменная величина задержки
пакетов данных
Возможные потери данных из-за
переполнения буферов

20. Коммутация IP-пакетов

Коммутация каналов
Коммутация пакетов
Гарантированная пропускная
способность (полоса) для
взаимодействующих абонентов
Пропускная способность сети для
абонентов неизвестна, задержки
передачи носят случайный
характер
Сеть может отказать абоненту в
установлении соединения
Сеть всегда готова принять
данные от абонента
Трафик реального времени
передается без задержек
Ресурсы сети используются
эффективно при передаче
пульсирующего трафика
Адрес используется только на
этапе установления соединения
Адрес передается с каждым
пакетом

21. Коммутация IP-пакетов

В сетях с коммутацией пакетов
применяется два класса механизмов
передачи пакетов:
дейтаграммная передача
виртуальные каналы

22. Коммутация IP-пакетов

дейтаграммная передача

23. Коммутация IP-пакетов

Виртуальные каналы

24. MPLS

Виртуальные каналы
MPLS:
Сетевой
уровень L3
Канальный
уровень L2
Комбинированный
подуровень L2.5

25. MPLS

Архитектура сети MPLS

26. MPLS

Виртуальные каналы
Заголовок
кадра
Заголовок
MPLS
Заголовок
IP-пакета
Формат заголовка MPLS:
IP-пакет

27. MPLS

Виртуальные каналы
Значительно снижается время на поиск
маршрутизации
Снижается ресурс обращения к памяти для
маршрутизации одного пакета
Систему меток проще организовать в оборудовании
Возможность контролировать распределение
трафика в сети, управлять пропускной
способностью, расставлять приоритеты для разных
сервисов, предотвращать перегрузку оборудования

28. GMPLS

Generalized MPLS – расширенный MPLS,
технология обобщенной коммутации в
сетях MPLS
Расширяет и унифицирует функции
MPLS для технологий канального и
физического уровней

29. GMPLS

GMPLS – набор протоколов:
L2SC (Layer 2 Switching Capable)
TDM (Time Division Multiplex)
DWDM (Dense Wavelenght Division
Multiplexing)
FSC (Fiber Switch Capable)

30. GMPLS

Архитектура GMPLS

31. GMPLS

Архитектура GMPLS

32. GMPLS

Архитектура GMPLS

33. GMPLS

Расширенная метка GMPLS, которая
может представлять:
одиночную волну
оптическое волокно
временной TDM-слот

34. GMPLS

Расширенная метка GMPLS содержит:
тип LSP
вид пересылки
идентификатор нагрузки

35. GMPLS

Реализация GMPLS:
модель перекрытий (overlay)
одноранговая модель (peer)

36. GMPLS

Модель перекрытий (overlay)

37. GMPLS

Одноранговая модель (peer)

38. GMPLS

Классы LSP (трактов):
статистически-мультиплексированные
тракты
тракты TDM
тракты FDM
тракты SDM

39. GMPLS

Иерархия LSP:

40. GMPLS

Реализация LSP:

41. GMPLS

Масштабируемость GMPLS:
Безадресные (unnumbered) соединения (или интерфейсы)
Группировка (bundling) каналов
Агрегирование нескольких LSP в один

42. GMPLS

Безадресные (unnumbered) соединения (или интерфейсы):
не имеют IP-адресов
используют локальные
идентификаторы
пересылка идентификаторов –
с помощью протокола LMP

43. GMPLS

Группировка (bundling) каналов:
используются параллельные каналы
объединение каналов в одну запись
новый логический канал определяется
следующими параметрами:
1. идентификатор группового канала
2. идентификатор составного канала
3. метка

44. GMPLS

Способы агрегирования LSP:
Forwarding Adjacency (FA)
объединение каналов в одну запись

45. GMPLS

Достоинства GMPLS:
Уменьшение количества уровней коммутации и
использование унифицированных функций управления
Независимость функций управления и функций передачи
данных
Использование протоколов стека MPLS-TE в качестве
протоколов сигнализации (RSVP-ТЕ или CR-LDP) и
протоколов маршрутизации (OSPF или IS-IS) для создания
и поддержки новых типов LSP
Обобщение принципов коммутации меток для поддержки
разных технологий передачи данных
Расширение механизмов трафик-инжиниринга
Использование IP-адресации