réseaux et routage optiques françois colombier christophe pugnoud exposé réseaux couches basses...
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Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
François COLOMBIER Christophe PUGNOUD
Exposé Réseaux couches basses 29/11/2004
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Progrès importantsProgrès importants augmentation significative des débitsaugmentation significative des débits fiabilité et sécurité plus grandesfiabilité et sécurité plus grandes
LimitesLimites maîtrise des photonsmaîtrise des photons conversions opto-électriques lentesconversions opto-électriques lentes
Solution : tout optiqueSolution : tout optique
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Transport des signaux optiquesTransport des signaux optiques fibre optiquefibre optique multiplexage WDMmultiplexage WDM protocoles SONET/SDHprotocoles SONET/SDH
Routage optiqueRoutage optique OADM, OXCOADM, OXC RWARWA
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
La fibre optiqueLa fibre optique
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Fibre optiqueFibre optique
cylindre de verre : cœur + gainecylindre de verre : cœur + gaine
le signal transite dans le cœurle signal transite dans le cœur
réflexion interne totale assurée par la réflexion interne totale assurée par la
gainegaine
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
3 types de fibres3 types de fibres
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Fibre multimodeFibre multimode plusieurs signaux de trajectoires ≠plusieurs signaux de trajectoires ≠ atténuation assez importante (4 atténuation assez importante (4 dB/km)dB/km) distances courtes (< 4 km)distances courtes (< 4 km)
Fibre monomodeFibre monomode signal uniquesignal unique atténuation faible (0,35 dB/km)atténuation faible (0,35 dB/km) grandes distances (~ 600 km)grandes distances (~ 600 km)
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Autres médiaAutres média
fibre plastiquefibre plastique
moins performante moins performante
moins chèremoins chère
Wi-Op (Wireless Optical Broadband)Wi-Op (Wireless Optical Broadband)
communication sans fil full duplexcommunication sans fil full duplex
installation facile et peu coûteuseinstallation facile et peu coûteuse
portée limitéeportée limitée
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Avantages de la fibre sur le Avantages de la fibre sur le cuivrecuivre
débits plus importants (Gbps, débits plus importants (Gbps,
Tbps)Tbps)
prix au bit plus faibleprix au bit plus faible
plus économique à long termeplus économique à long terme
fiabilité plus importantefiabilité plus importante
sécurité : pas de « rayonnement sécurité : pas de « rayonnement
»»
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Le multiplexage Le multiplexage WDMWDM
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Le multiplexage WDMLe multiplexage WDM
Wave Division Multiplexing Wave Division Multiplexing FDM FDM
multiplexage de longueur d’ondemultiplexage de longueur d’onde
indépendant de la fibreindépendant de la fibre
longueurs d’onde entre 1530 et 1565 longueurs d’onde entre 1530 et 1565
nmnm
1,6 nm entre 2 longueurs d’onde 1,6 nm entre 2 longueurs d’onde 16 16
canauxcanaux
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Extensions du WDMExtensions du WDM
Dense WDM et Ultra Dense WDM : Dense WDM et Ultra Dense WDM :
jusqu’à 0,2 nm d’intervalle jusqu’à 0,2 nm d’intervalle 160 canaux 160 canaux
Coarse WDM : entre 1270 et 1610 nmCoarse WDM : entre 1270 et 1610 nm
intervalles de 20 nm intervalles de 20 nm 18 canaux 18 canaux
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Le WDM sur la fibre : 2 classes Le WDM sur la fibre : 2 classes d’utilisationd’utilisation
Le LASER :Le LASER : performant : émet sur 1 longueur performant : émet sur 1 longueur d’onded’onde signal émis puissantsignal émis puissant cher et nécessite de l’entretiencher et nécessite de l’entretien
Utilisé sur fibre monomode avec WDM Utilisé sur fibre monomode avec WDM ou DWDMou DWDM
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Le WDM sur la fibre : 2 classes Le WDM sur la fibre : 2 classes d’utilisationd’utilisation
Les LEDs :Les LEDs : émettent sur plusieurs longueurs émettent sur plusieurs longueurs d’ondes simultanémentd’ondes simultanément signal émis et débit faiblessignal émis et débit faibles composant bon marchécomposant bon marché
Réservé à la fibre multimode et Réservé à la fibre multimode et nécessite CWDMnécessite CWDM
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Les protocoles Les protocoles SONET/SDHSONET/SDH
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
SONET / SDHSONET / SDH
fin des années 80fin des années 80
SONET : Synchronous Optical Network SONET : Synchronous Optical Network
(US)(US)
SDH : Synchronous Digital Hierarchy SDH : Synchronous Digital Hierarchy
(UE)(UE)
portent sur les 2 premières couches de portent sur les 2 premières couches de
l’OSI (physique et liaison)l’OSI (physique et liaison)
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
SDHSDH
trames sous forme de matricestrames sous forme de matrices
cycle de transmission de 125 µscycle de transmission de 125 µs
hiérarchie de niveaux de hiérarchie de niveaux de
trames : STM (Synchronous trames : STM (Synchronous
Transport Module), trame de base : Transport Module), trame de base :
STM-1 (9x270=2430o)STM-1 (9x270=2430o)
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Trame STM-1Trame STM-1
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
En-têteEn-tête informations pour l’exploitation, la informations pour l’exploitation, la gestion et la maintenance du réseaugestion et la maintenance du réseau pointeurs sur les données encapsuléespointeurs sur les données encapsulées
DonnéesDonnées trames quelconques (ATM, Ethernet, IP, trames quelconques (ATM, Ethernet, IP,
…)…)
encapsulées dans un Conteneur Virtuel encapsulées dans un Conteneur Virtuel
(VC)(VC)
VC+pointeur = Unité Administrative VC+pointeur = Unité Administrative
(AU)(AU)
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Techniques utilisées Techniques utilisées
concaténation de trames car trame SDH de concaténation de trames car trame SDH de
taille fixe encapsule des données de taille taille fixe encapsule des données de taille
variablevariable
synchronisation grâce au « bit stuffing »synchronisation grâce au « bit stuffing »
niveau STM-n multiple de STM-1niveau STM-n multiple de STM-1
débit fourni multiplié par n (n x 155,52 Mbps)débit fourni multiplié par n (n x 155,52 Mbps)
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
SONETSONET
trame de 9 lignes par 90 trame de 9 lignes par 90
colonnescolonnes
débit 3 fois moins importantdébit 3 fois moins important
hiérarchie OC (Optical Carrier)hiérarchie OC (Optical Carrier)
débit OC-1 = 51,84 Mbpsdébit OC-1 = 51,84 Mbps
le reste est identique (CV, le reste est identique (CV,
pointeurs, concaténation, bit pointeurs, concaténation, bit
stuffing, …)stuffing, …)
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Comparaison des niveaux STM et Comparaison des niveaux STM et OCOC
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Le routageLe routage
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Topologies et équipementsTopologies et équipements TechnologiesTechnologies ProtocolesProtocoles
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Topologies et équipementsTopologies et équipements
Sub-divisions Sub-divisions Longue distance (Long Haul)Longue distance (Long Haul) RégionalRégional Métropolitain (MAN)Métropolitain (MAN) AccèsAccès
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Topologie généraleTopologie générale
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Liaison DWDM (base)Liaison DWDM (base)
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Liaison DWDM Liaison DWDM
Avec OADM et OXCAvec OADM et OXC
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Add-Drop MultiplexerAdd-Drop Multiplexer
PrincipePrincipe
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Optical Add-Drop MultiplexerOptical Add-Drop Multiplexer
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Optical Cross Connect (OXC)Optical Cross Connect (OXC)
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Optical Cross Connect (OXC)Optical Cross Connect (OXC)
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Gestion du réseauGestion du réseau
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Gestion des traficsGestion des trafics
Couche ContrôleCouche Contrôle Couche donnéesCouche données
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Les transports sur optiqueLes transports sur optique
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Les couches (suite)Les couches (suite)
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Contrôle du réseauContrôle du réseau
Objectifs :Objectifs : Découvrir les ressources du réseauDécouvrir les ressources du réseau Calculer et construire les cheminsCalculer et construire les chemins Gérer la connexion (début, panne, Gérer la connexion (début, panne, fin)fin)
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Découverte et réservationDécouverte et réservation
Problème RWA Problème RWA Route and Wavelength AssignmentRoute and Wavelength Assignment
OSPF – TEOSPF – TE RSVP – TERSVP – TE
=>GMPLS=>GMPLS
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Contrôle du réseauContrôle du réseau
Défis :Défis : protocoles de gestion protocoles de gestion incompatiblesincompatibles Faire avec les parties sont opaquesFaire avec les parties sont opaques Contentions de longueurs d’ondeContentions de longueurs d’onde Satisfaire les contraintes de Satisfaire les contraintes de protectionprotection
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Découverte et réservationDécouverte et réservation
ASTNASTNAutomatic Switched Transport NetworkAutomatic Switched Transport Network
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Contrôle du réseauContrôle du réseau
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Gros plan sur « EN »Gros plan sur « EN »
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
GMPLSGMPLS
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
GMPLS (2)GMPLS (2)
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
GMPLS (3)GMPLS (3)
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Une tendance : réduction des Une tendance : réduction des couchescouches
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Les protectionsLes protections
1+11+1
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Les protectionsLes protections
1:11:1
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Brasseur Optique (MEMS) Fujitsu
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Principe MEMS 3D
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
MEMS Détails
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Faire des simulations Faire des simulations
Logiciel JavaLogiciel Java « GLASS » « GLASS »(National Institute of Standard and Technology)(National Institute of Standard and Technology)
GGmpls mpls LLightpath ightpath
AAgile gile SSwitching witching SSimulatorimulator
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Equipements « tout optique » Equipements « tout optique » disponiblesdisponibles
ROADMROADM OXC/MEMSOXC/MEMS
En cours :En cours : Convertisseur Convertisseur Dédoubleur (pour le Multicast)Dédoubleur (pour le Multicast)
Réseaux et routage Réseaux et routage optiquesoptiques
Que nous réserve le futur ?Que nous réserve le futur ?
« Je pense qu’il y a un marché mondial d’environ « Je pense qu’il y a un marché mondial d’environ 5 ordinateurs »5 ordinateurs »
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