Réseaux Métropolitains Ethernet Technologies et Services pour les entreprises

Sylvain Lamblot – Juin 2001Séminaire EPITA – futurs ingénieurs telecoms

Sommaire

Objectifs Introduction 1996 – 1999 : du MAN au MEN Le MEN en 2001 Les offres opérateurs Les constructeurs Les principaux groupes de travail Conclusion Annexes

Les normes Sites Web MEF Members

Objectifs Donner une vue d’ensemble sur l’évolution

des technologies et services Ethernet dans les réseaux métropolitains optiques.

Connaître les principaux acteurs et offres de ce marché (opérateurs, constructeurs, groupes de normalisation)

Comprendre les atouts et les limites de ce nouveau segment en pleine évolution

Pré-requis : Ethernet, SDH

Introduction 1970 – 2000 : LAN, MAN, WAN = Différentes

zones géographiques, différents protocoles de transport, différents débits.

2000 - 2010 : Fusion LAN-MAN-WAN et apparition d’un nouveau type de réseau d’accès : Réseau Métropolitain Ethernet (MEN)

Créations de nouvelles opportunités : Clients : réduction des coûts; amélioration de la QoS;

mise en place de nouvelles applications Opérateurs : création de nouveaux services à V.A. Constructeurs : création de nouveaux équipements Consultants : conseiller les clients pour

acquérir/renouveler son réseau Data.

Rappel : Réseau d’accès Traditionnel

SwitchDMS

Siteclient Sites

clientMuxPDH

MuxSDH

MuxPDH

MuxSDH

Siteclient

Brasseur 4/3/1

Brasseur 1/0 Routeur

RTCRéseau de transport

LDN / opérateur international Internet

SwitchDMS

Siteclient Sites

clientMuxPDH

MuxSDH

MuxPDH

MuxSDH

Siteclient

Brasseur 4/3/1

Brasseur 1/0 RouteurSwitch (FR/ATM)

RTCRéseau de transport

LDN / opérateur internationalInternet VPN

MAN

WAN

POPVoix - Data

LAN

SDH/Sonet Loop155M/622M/2.5G

Rappel

Metro Ethernet Network

MEN

1996-1999 : Du MAN au MEN

1996 : 1er (faux) service Ethernet

Problématique : Interco 10Mb/s entre 2 sites d’une distance de 500m

Solution SDH 34M/s trop coûteuse => Solution Ethernet Point à Point sur fibre noire dédiée (Transceiver) =>Offre 10Mb/s HD; Interface AUI; Non supervisé.

1997: 1er (vrai) Service Ethernet 10/100

Problématique : Interfaces Clients : AUI => RJ45 Débit 10M =>100M Limitation à 3,8km en 10M HD Solution : Transceiver => « Bridge » (Rad) 1er « VRAi » service Ethernet (Layer2) :

Apparition des 1er attributs Ethernet dans les bons de commandes : Débit 10/100 Mode HD/FD Coût = f(distance)

Apparition de contraintes Limitation Taille adresse MAC des « Bridge » Pas de signalisation en amont en cas de coupure d’1 seule fibre Spanning Tree desactivé Autonégociation Déport client ….

1998 : Ethernet monofibre et Ethernet/SDH

Problématique N°1 : Consommation des fibres (1 paire / lien) + création d’un réseau fibre « gruyère » Solution (court terme) : « Bridge » monofibre (Fiber

Driver) Problématique N°2 : Monopole fibre sur la

Défense => Obligation de passer en SDH Solution : Introduction de Switch Ethernet avec

interface SDH (Switch Xylan + Carte 155/34M ATM). Cette solution permet aussi de fournir des services supervisés (PVC ATM), redondés (SDH) et multi-débits (Shaping) => Différentiation

Nouvelle problématique : Transport des trames 802.1Q et ISL

Ethernet sur ATM/SDH

1999 : 1er MEN et 1ere liaison GbE

Problématiques : Les clients veulent des services Ethernet multipoints. Le réseau s’agrandit (D=100km) => nécessité

d’optimiser la fibre Solution :

Introduction de POPs Ethernet (Switch + convertisseurs)

Liaisons InterPOP N*1Gb/s (Truncking) Transport via VLAN (VLAN Stacking) et STP/VLAN

Introduction du 1000BSX

1999 : Architecture MEN

POP2

POP1 POP3

Supervision

POP4Spanning tree

Spanning tree

Spanning tree

Fast EtherChannel

Fast EtherChannel

Spanning tree

VMAN 1VMAN 2

Les principaux bénéfices (1/2)

Clients : réduction des coûts et accès aux Haut débits

Opérateurs : réduction des coûts (Capex et Opex) et différenciation des offres (ex: Bandwidth on demand)

Constructeurs : Nouveaux Equipements : IP Player (Cisco, Extreme, Foundry…) =>

Integration de la SDH SDH Player (Nortel, Lucent, Alcatel, Marconi,

…) => Integration de l’Ethernet

Les principaux bénéfice (2/2)

Les principaux services Transparent LAN Services (1Mb/s to

1Gb/s) High-bandwith IP-VPN High-bandwith Internet Access High bandwith Hosting Access Peering center Ethernet

Limitations du MEN en 1999 Temps de convergence du Spanning Tree de 30-50

secondes VS 50ms pour la SDH Limitation du nombre de VLAN (4096) Limitation Table MAC Pas de réservation de Bande Passante Optimisation fibre impossible comme en SDH

(Topologie en Anneau) Limitation de la BP interPOP (8*1Gb/s) Coûts de plus en plus élevés Supervision et management des VLAN SLA

Conclusion Fin 1999 Nécessité de créer de nouvelles normes

et de nouveaux équipements permettant de fournir des services Ethernet de classe opérateur (QoS, redondance, Multipoint, supervision native,…)

Nécessité de faire converger SDH et Ethernet pour bénéficier de la simplicité de l’Ethernet et la fiabilité de SDH.

Services sur fibre noire très intéressants pour les petites distances

Le MEN en 2001

2001 : MEN is a reality

Vers le WEN !

Mix Ethernet/SDH/WDM

Tendance

MEN : Principales fonctions

Fonctions Sécurité Ganularité;

Bursting QoS Vlan transport Management Transport Fiabilité

Solutions Actuelles VLAN, ACL Shaping; policing 802.1p, Diffserv,

MPLS VLAN Stacking;

swaping PVST (802.1s);

netflow Fibre, SDH, ATM,

MPLS RSTP 802.1w (few

sec.); Link aggregation 802.1ad; POS

Les offres opérateurs

Les offres opérateurs en France (1/2)

COLT LANLINK : P2P fibre noire (Adva ou fiber driver) P2P /ATM/SDH (Xylan ou ACE + Newbridge) MEN (Cisco + fiber driver) WEN (Cisco + POS)

Completel LAN TO LAN : P2P Ethernet (first fibre) MEN (Riverstone) WEN (Riverstone + POS)

LDCOM Gaoland VPN Ethernet : VPN Ethernet 1Mbps à 1Gbps (offres opérateurs only);

Cegetel ONELAN : MEN (Extreme Networks); 500m 10Mb/s MRC= 720€/site

LambdaNet Data Link : MEN EoMPLS (Juniper Networks)

Les offres opérateurs en France (2/2)

France-Telecom Interlan : Interlan 1.0 :

10/100/1G Ethernet/fibre (5km max) GTR 10H et IMS < 20H/an 500m MRC=610€

Interlan 2.0 : Ethernet/ATM 2 à 100Mb/s (Boitier RAD ACE + ATM). Supervision; GTR 4H et IMS < 13H/an; 10 km MRC=1950€

Intégra : débit constant 10/100Mb/s Open : débit minimal garanti 2/4/20/40/60Mb/s Infix : Best effort

France Telecom SMHD GIGA : Ethernet/SDH; GTR 4H; Dispo de 99,5%/an

FT MEN (en test) : Switch ATRICA

Les offres dans le monde Yipes : MEN et WEN Onfiber : MEN Crosswave communications : MEN Time Warner Telecom : P2P 1M-1Gb/s BellSouth :

P2P 1Gb/S P2MP : MEN

Verizon Wiltel TelecomOttawa Stream Intelligent Networks

Bien acheter : les points clés

Couverture Variables de coût : Distance, débit, usage… SLA : GTR; MTTR, IMS….? Technologie ? Fibre noire/POS/ATM/VLAN…? Mécanismes de sécurisation : Assurer par le client ou par

l’opérateur ? Transparence / Spanning Tree ? Gestion des VLAN ? Taux d’overbooking ? Granularité ? Ajout de nouveaux services ? Supervision ? SPOF ? Options de facturation ?

Les constructeurs

Les principaux constructeurs

Pure Data Players Foundry : Edge et core switch Extreme : Edge et core switch Cisco : Edge et core switch Riverstone : Edge et core switch Atrica : Edge et core switch

« Edge » players (point to point) RAD : TinyBridge, TinyRouter, ACE2002 (ATM NTU) Atrica : Carrier class Optical Ethernet Switch Fiber Driver(Nbase) : Convertisseurs et edge switch Pandatel : Convertisseurs optiques Adva (first fibre) : Convertisseurs optiques

SDH/Sonet players Lucent : ADM+Ethernet+Virtual concatenation capacity (VC12) : AM1+;

Translan card, wavestar… Nortel : ADM + Ethernet Alcatel : Edge et core switch (Xylan) Marconi : ?

Les principaux groupes de travail

802.3ae : 10 Gb/s sur 2 couches Physiques : Fibre monomode (40km) Trame Sonet/SDH STM64/OC192c

802.3ah : Ethernet in First Mile (Ethernet sur boucle locale en cuivre)

802.17 : Resilient Packet Ring (RPR) => Nouvelle couche MAC ! Basé sur le protocole Dynamic Packet Transport (DPT) de Cisco.

EMF : EVPL Ethernet Virtual Private Line service EPLn Ethernet Private LAN service CES Ethernet Circuit Emulation service

Résumé des différentes technologies

Techno Couverture Coût SLAEthernet / fibre (P2P) MAN +++ - (++ 2 liens)Ethernet / fibre (VLAN) MAN ++ +Ethernet / ATM MAN- WAN - - ++Ethernet / SDH (POS) MAN- WAN - (+ WAN) ++Ethernet / SDH (GFP) MAN- WAN + ++Ethernet /MPLS MAN- WAN ++ ++Ethernet 802.17 MAN ++ ? ++ ?

Conclusion Développement et coexistence de

l’Ethernet/SDH (POS RFC 2615 & 1661), d’une nouvelle génération de SDH (GFP IUT G.7041) et d’un Ethernet Carrier class (RPR)

Pour s’imposer totalement dans le MAN, les services Ethernet devront pouvoir proposer les caractéristiques suivantes : Résilience à 50ms QoS Mode TDM (Transport de la voix) Coût au moins 50% moins élevé que la SDH

Encore de nombreuses opportunités à découvrir !

Annexes

Les normes Ethernet 802.1p : Classes de services (Prioritisation) 802.1q : Tagging VLAN 802.1D : Spanning Tree 802.1s : STP par VLAN 802.1w : Fast Spanning Tree 802.3x : contrôle des flux 802.3ac : VLAN Tagging 802.3ad : aggrégation de liens (Trunking) 802.3ae : Ethernet 10Gb/s 802.3af : Transmission des signaux d’alimentation sur cablâge

10BT, 100BTX, 1000BT 802.3ah : Ethernet First Mile 802.17 : Resilient Packet Ring

Sites Web http://grouper.ieee.org/groups/802/3/index.html http://www.optical-ethernet.com http://www.metroethernetforum.org http://www.lightreading.com http://www.rpralliance.org

Metro Ethernet Forum membersAgere Systems, Agilent Technologies, Alcatel, AMCC, Appian Communications, Atrica, Avaya,

Inc., Bell South, Ciena Corp., Cisco Systems, Coriolis Networks, Corning, Corrigent Systems,

Crosswave Communications, Inc., Cypress Semiconductor, Ericsson AB, Extreme Networks,

France Telecom R&D LLC, Fujitsu Network Communications, Harmonic, Hatteras Networks, Inc.,

Hitachi America, Ltd, Huawei Tech Co. Ltd., Industrial Technology Research Institute, Internet

Photonics, Inc., JDS Uniphase, Juniper Networks, KDDI R&D Laboratories, Inc., Lantern

Communications, Inc., Lucent Technologies, Luminous Networks, Inc., Lycium Networks, Mahi

Networks, Mindspeed Technologies, Native Networks, NEC Corp., Nortel Networks Corp., NTT

Advanced Technology Corp., PMC-Sierra, Procket Networks, Raza Microelectronics, Redux

Communications, Riverstone Networks, Rockefeller Group Telecommunications Services, Inc.,

SBC Communications, Inc., SII Networks, Spirent Communications, Sprint, Sycamore Networks,

Telcordia Technologies, Telesyn, Tenor Networks, Terabeam, TiMetra Inc., TPack A/S, University

of New Hampshire – InterOperability Laboratory, Verizon Communications, Vina Technologies,

Vivace Networks, Inc., Xebeo Communications, Inc., Zarlink Semiconductor, ZTE Corporation

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