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Branche Développement J. CHAWKI CNET La communication de ce document est soumise à autorisation du CNET © France Télécom - P918 - D1 - 03/07/22 Diffusion contrôlée Workshop AIMS 99 ATM-IP-Multimedia Services 11-12 May 99

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Diffusion contrôléeWorkshop AIMS 99ATM-IP-Multimedia Services

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Diffusion contrôlée

Outline

P918, Motivation and Objectives Optical Transport Network IP backbone IP over WDM, why ? IP/ATM/SDH & WDM Layers IP over WDM : First layering Network Scenarios POL Packet Over Ligthwave: Cisco SRP and NTT MAPOS

Concepts Integration of IP over WDM: MPLS to control WDM Standardisation : OIF Forum Conclusion

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Diffusion contrôlée

P918 Motivation

The exponential increase of IP traffic

The emerging of Giga-Tera bit Routers with STM-16/ STM-64 interfaces

The emerging of High bit rate Optical Network using OADM/OXC Network Elements

The need of simplified network scenario for IP over WDM

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Diffusion contrôlée

P918 Objectives

•To Provide an overview of Giga/Tera Bit Routers IP protocols RTP, Multicast, Diff Serv ..

•To investigate different techniques to carry IP over WDM (new interface & protocol)

•To identify different IP transport network scenarios assessing IP, ATM, SDH and WDM Inter-Networking

•To contribute to standardization bodies IUT-T, ETSI, IETF and the new Optical Inter-networking Forum OIF

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Diffusion contrôlée

Optical Transport Network :

• 1995-1998: Point to point WDM (G.692)

4, 8, 16, 32 et 64? à 2.5 et 10 Gbit/s

640 Km

ODemux1-n

i

OMuxOptical Amp.

OADM

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Diffusion contrôlée

Optical Transport Network :

OADM

1- n

1- n

1- n

i

j

1- n

1- n

Reconfiguration time:

1 - 300 ms

OXCi j

•Optical network elements

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Diffusion contrôlée

IP backbone

Edge RouterGSR

Gigabit Switch Router

IP Packets

IP Packets

LAN

WAN

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Diffusion contrôlée IP Gigarouter productsHardware AVICI

(TSR)NEXABIT(NX64000)

PLURIS(TNR)

ARGON(GPN)

TORRENT(IP9000)

JUNIPER(M40)

CISCO(12000)

Internal dataformat

Cells Packets 64 bytes cells Cells Cells 64 bytes cells

AggregateBandwidth

32 Tbits/s(14*40*60Gbits/s)

6,4 Tbits/s(4*1,6 Gbits/s)

164 Tbits/s(128*16*80Gbits/s)

160 Gbits/s(8*20 Gbits/s)

10 Gbit/s (IP9010)20 Gbits/s(IP9520)

40 Gbits/s 60 Gbits/s(4*15 Gbits/s)

IP forwardingEngine

ASICs (pipeline)7 Mpps.

142 ns/packet/module

ASIC25 Kpps.

40 µs/packet/module

ASIC33 Mpps

30 ns/packet/module

ASIC7,8 Mpps.

128 ns/packet/module

FPGA1.25 Mpps.

800 ns/packet/module

centralised ASIC40 Mpps (total).

25 ns /packet

ASIC + R5000300 Kpps(256oct.).3,2µs / packet(256oct.) / module1 Mpps (74oct.).0,95µs / packet(74oct.) / module

CoS / QoSCongestionControl

RED RED, WRED,RIO

eWRED RED EPD, LPLQ, bitCLP

RED, WRED RED, WRED

TrafficEngineering(TE)1

MPLS (RSVP)Protected TE

MPLS (RSVP) MPLS (RSVP) MPLS (RSVP) Tag Switching

Line cards OC 48c (POS)OC 12c (POS)OC 3c(POS/ATM)OC 192c (POS)(99)

OC 48c (POS)OC12c(POS/ATM)OC 3c(POS/ATM)OC 192c (POS)(99)Gigabit (99)

OC 192 (POS)OC 48 (POS)

OC48c(POS/ATM)OC12c(POS/ATM)DS3

OC 48c (POS)OC12c(POS/ATM)OC 3c(POS/ATM)DS310/100 Base T

OC 48c (POS)OC12c(POS/ATM)OC 3c(POS/ATM)DS3Gigabit (99)

OC 12(POS/ATM)OC 3(POS/ATM)GigabitOC 48 (with a newASIC for L3F)OC 192 (99)

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Diffusion contrôléeIP over WDM, why ?IP and Optical transport capacity evolution

105

104

103

102

101

Mbit/s

1985 1990 1995 2000

Trans

IP

(WDM)

STM-64

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Diffusion contrôlée

IP/ATM/SDH & WDM Layers

Routing/Addressing IPv4, IPv6 ..

MPLS

Switching

DXC/ADM

ATM &QoS

VC

VP

SDH

VC-12 (c)

VC-4 (c)

Ethernet

10-100 Mbit/s 1Gbit/s

NEW

POLPacket over Light wave

Physical Interface ATM-Cell Based SDH Ethernet

OADM OXC (WDM)

O C H O M S

Optical Fiber O T S

O P

R

A O

T

M E

C

& T

I

O

N

CoS & RSVP

IP Based

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Diffusion contrôlée

IP over WDM : First layering Network Scenarios

IP ATM

ATM

Cell Based SDH

WDM

IP ATM

SDH VCnc

POS,SDL SDH

WDM

IP

Ethernet

GbE SDH

WDM

IP

MAPOS-SRP

SDH IP Based

WDM

ATM SDH Ethernet IP/WDM

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Diffusion contrôlée

The link is STM-16 for the first 3 methods, and GbE with a line rate of 1.25Gb/s for the last.

Encapsulation/Framing

Overhead Link capacityMb/s

IP/ATM/SDH 28% 1944IP/ATM/CB 23% 2016IP/PPP/SDH 6% 2335IP/SDL 3% 2411IP/GbE 11% 902

Overhead percentage comparison

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Diffusion contrôlée

Future IP over WDM integration

Time

Static

Highly Dynamic

Optical packetswitching

Optical packetswitching

Dynamic WDM channel routingDynamic WDM channel routing

Static network configuration

Static network configuration

Optical label switching

Optical label switching

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Diffusion contrôlée

Integration of IP backbone and WDM Network ??

CER

Colored Edge Router

13

13

IP/OXC

IP-MPLS

L2 Switch ?

SDH

WDM

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Diffusion contrôlée

OIF view of IP over WDM Network architecture

Optical Network

ONE

ONE ONE

DATADATA

DATAVendor A

Vendor B

Vendor CVendor C

Optical UNI

ONE :Optical Network Element

Specification of

Optical UNI interface ?

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Diffusion contrôlée

Conclusion

Ask for P918 deliverables

D1 June 1999 : IP over WDM, transport and routing

D2 January 2000 :Network scenarios for IP over optical networks

D3 March 2000 : Optical Transport Network Management

D4 March 2000: Proposal for test-beds and experimental assessment

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Diffusion contrôlée

Annexes

•Functional description of Optical transport network G. 872

•Physical aspects of Optical transport network G. 959

•POL Packet Over Ligthwave :

•Cisco SRP Concept

•NTT MAPOS concept

•History of OIF Forum

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Diffusion contrôlée

OTS OTS OTS OTS

OMS OMS

OCH

OTS

OMS

OCH •OCH Optical Channel

•OMS Optical Multiplex Section

•OTS Optical Transmission Section

Optical Transport Network :

Functional description, G. 872

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Diffusion contrôlée

Optical Transport Network :

1999-2002: Physical aspect of G.959• 128 WDM at 10 Gbit/s, capacity of 1.28 Tbit/s

• OPS Optical protection, flexible OADM and OXC

OXC

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Diffusion contrôléePOL Packet Over Ligthwave : Cisco SRP Concept

SRP basedLAN/MAN

New Layer 2 MAC Technology SRP

–Spatial Re-Use Protocol •Uses SONET framing•Bandwidth efficient •Fairness (SRP-fa) •Scaleable•Protection switching IPS•Multicasting & priority•Dynamic, per-packet spatial reuse

75XX

GSR

GSR

75XX

75XX

75XX

75XX

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Diffusion contrôlée

PPP in HDLC (RFC1662) Packet over SONET/SDH(POS)

MAPOS16 version 2 (RFC2175)• Modification for 16bit addressing

MAPOS version 3 (forthcoming)• New header format with source address, Tag, QoS, and optional fields

POL : MAPOS concept

Flag0x7E

Address0xFF

Control0x03

Protocol(16bit)

Information Field(0-1500bytes)

FCS(16/32bits)

Flag0x7E

DestinationAddress(16bit)

Protocol(16bit)

Information Field(0-65280bytes)

FCS(16/32bits)

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Diffusion contrôlée

Standardisation : OIF Forum History: the OIF was initiated in May 1998 by:

Ciena, Cisco Systems, AT&T, Bellcore, Qwest, Sprint, World Com, and HP

Now: 90 principal members (April 99) including the most important Operators and manufactories

Goals : Standardization of a new Optical Internetworking UNI between Data vendor and optical network vendor

Organization in 3 WGs

– WG Requirement and network architectures

– WG Physical and link layer

– WG OAM & P