Rseaux Mtropolitains Ethernet Technologies et Services pour les entreprisesSylvain Lamblot Juin 2001Sminaire EPITA futurs ingnieurs telecoms

SommaireObjectifsIntroduction1996 1999 : du MAN au MENLe MEN en 2001Les offres oprateursLes constructeurs Les principaux groupes de travailConclusionAnnexesLes normesSites Web MEF Members

ObjectifsDonner une vue densemble sur lvolution des technologies et services Ethernet dans les rseaux mtropolitains optiques.Connatre les principaux acteurs et offres de ce march (oprateurs, constructeurs, groupes de normalisation)Comprendre les atouts et les limites de ce nouveau segment en pleine volution

Pr-requis : Ethernet, SDH

Introduction1970 2000 : LAN, MAN, WAN = Diffrentes zones gographiques, diffrents protocoles de transport, diffrents dbits.2000 - 2010 : Fusion LAN-MAN-WAN et apparition dun nouveau type de rseau daccs : Rseau Mtropolitain Ethernet (MEN)Crations de nouvelles opportunits :Clients : rduction des cots; amlioration de la QoS; mise en place de nouvelles applicationsOprateurs : cration de nouveaux services V.A. Constructeurs : cration de nouveaux quipementsConsultants : conseiller les clients pour acqurir/renouveler son rseau Data.

Rappel : Rseau daccs TraditionnelSwitchDMSSiteclientSitesclientMuxPDHMuxSDHMuxPDHMuxSDHSiteclientBrasseur 4/3/1Brasseur 1/0RouteurRTCRseau de transportLDN / oprateur internationalInternetSwitchDMSSiteclientSitesclientMuxPDHMuxSDHMuxPDHMuxSDHSiteclientBrasseur 4/3/1Brasseur 1/0RouteurSwitch (FR/ATM)RTCRseau de transportLDN / oprateur internationalInternet VPNMANWANPOPVoix - DataLANSDH/Sonet Loop155M/622M/2.5G

Rappel

Metro Ethernet Network

MEN

1996-1999 : Du MAN au MEN

1996 : 1er (faux) service Ethernet Problmatique : Interco 10Mb/s entre 2 sites dune distance de 500mSolution SDH 34M/s trop coteuse => Solution Ethernet Point Point sur fibre noire ddie (Transceiver) =>Offre 10Mb/s HD; Interface AUI; Non supervis.

1997: 1er (vrai) Service Ethernet 10/100Problmatique :Interfaces Clients : AUI => RJ45Dbit 10M =>100MLimitation 3,8km en 10M HD Solution : Transceiver => Bridge (Rad) 1er VRAi service Ethernet (Layer2) : Apparition des 1er attributs Ethernet dans les bons de commandes :Dbit 10/100Mode HD/FD Cot = f(distance)Apparition de contraintesLimitation Taille adresse MAC des BridgePas de signalisation en amont en cas de coupure d1 seule fibre Spanning Tree desactiv AutongociationDport client.

1998 : Ethernet monofibre et Ethernet/SDHProblmatique N1 : Consommation des fibres (1 paire / lien) + cration dun rseau fibre gruyre Solution (court terme) : Bridge monofibre (Fiber Driver)Problmatique N2 : Monopole fibre sur la Dfense => Obligation de passer en SDHSolution : Introduction de Switch Ethernet avec interface SDH (Switch Xylan + Carte 155/34M ATM). Cette solution permet aussi de fournir des services superviss (PVC ATM), redonds (SDH) et multi-dbits (Shaping) => DiffrentiationNouvelle problmatique : Transport des trames 802.1Q et ISL

Ethernet sur ATM/SDH

1999 : 1er MEN et 1ere liaison GbEProblmatiques :Les clients veulent des services Ethernet multipoints. Le rseau sagrandit (D=100km) => ncessit doptimiser la fibreSolution : 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

Les principaux bnfices (1/2)Clients : rduction des cots et accs aux Haut dbitsOprateurs : rduction des cots (Capex et Opex) et diffrenciation des offres (ex: Bandwidth on demand)Constructeurs : Nouveaux Equipements :IP Player (Cisco, Extreme, Foundry) => Integration de la SDHSDH Player (Nortel, Lucent, Alcatel, Marconi,) => Integration de lEthernet

Les principaux bnfice (2/2)

Les principaux servicesTransparent LAN Services (1Mb/s to 1Gb/s)High-bandwith IP-VPNHigh-bandwith Internet AccessHigh bandwith Hosting AccessPeering center Ethernet

Limitations du MEN en 1999Temps de convergence du Spanning Tree de 30-50 secondes VS 50ms pour la SDHLimitation du nombre de VLAN (4096)Limitation Table MACPas de rservation de Bande PassanteOptimisation fibre impossible comme en SDH (Topologie en Anneau)Limitation de la BP interPOP (8*1Gb/s)Cots de plus en plus levsSupervision et management des VLANSLA

Conclusion Fin 1999Ncessit de crer de nouvelles normes et de nouveaux quipements permettant de fournir des services Ethernet de classe oprateur (QoS, redondance, Multipoint, supervision native,) Ncessit de faire converger SDH et Ethernet pour bnficier de la simplicit de lEthernet et la fiabilit de SDH.Services sur fibre noire trs intressants pour les petites distances

Le MEN en 2001

2001 : MEN is a reality

Vers le WEN !

Mix Ethernet/SDH/WDM

Tendance

MEN : Principales fonctionsFonctionsScuritGanularit; BurstingQoSVlan transportManagementTransportFiabilit

Solutions ActuellesVLAN, ACLShaping; policing802.1p, Diffserv, MPLSVLAN Stacking; swapingPVST (802.1s); netflowFibre, SDH, ATM, MPLSRSTP 802.1w (few sec.); Link aggregation 802.1ad; POS

Les offres oprateurs

Les offres oprateurs 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 1Gbps (offres oprateurs only); Cegetel ONELAN : MEN (Extreme Networks); 500m 10Mb/s MRC= 720/siteLambdaNet Data Link : MEN EoMPLS (Juniper Networks)

Les offres oprateurs en France (2/2)France-Telecom Interlan :Interlan 1.0 : 10/100/1G Ethernet/fibre (5km max)GTR 10H et IMS < 20H/an500m MRC=610Interlan 2.0 : Ethernet/ATM 2 100Mb/s (Boitier RAD ACE + ATM). Supervision; GTR 4H et IMS < 13H/an; 10 km MRC=1950Intgra : dbit constant 10/100Mb/sOpen : dbit minimal garanti 2/4/20/40/60Mb/sInfix : Best effort France Telecom SMHD GIGA : Ethernet/SDH; GTR 4H; Dispo de 99,5%/anFT MEN (en test) : Switch ATRICA

Les offres dans le mondeYipes : MEN et WENOnfiber : MENCrosswave communications : MENTime Warner Telecom : P2P 1M-1Gb/sBellSouth : P2P 1Gb/SP2MP : MENVerizonWiltelTelecomOttawaStream Intelligent Networks

Bien acheter : les points clsCouverture Variables de cot : Distance, dbit, usageSLA : GTR; MTTR, IMS.?Technologie ? Fibre noire/POS/ATM/VLAN?Mcanismes de scurisation : Assurer par le client ou par loprateur ?Transparence / Spanning Tree ?Gestion des VLAN ?Taux doverbooking ?Granularit ? Ajout de nouveaux services ? Supervision ?SPOF ?Options de facturation ?

Les constructeurs

Les principaux constructeursPure Data PlayersFoundry : Edge et core switchExtreme : Edge et core switchCisco : Edge et core switchRiverstone : Edge et core switchAtrica : Edge et core switchEdge players (point to point)RAD : TinyBridge, TinyRouter, ACE2002 (ATM NTU)Atrica : Carrier class Optical Ethernet SwitchFiber Driver(Nbase) : Convertisseurs et edge switchPandatel : Convertisseurs optiquesAdva (first fibre) : Convertisseurs optiquesSDH/Sonet playersLucent : ADM+Ethernet+Virtual concatenation capacity (VC12) : AM1+; Translan card, wavestarNortel : ADM + EthernetAlcatel : Edge et core switch (Xylan)Marconi : ?

Les principaux groupes de travail802.3ae : 10 Gb/s sur 2 couches Physiques : Fibre monomode (40km) Trame Sonet/SDH STM64/OC192c802.3ah : Ethernet in First Mile (Ethernet sur boucle locale en cuivre)802.17 : Resilient Packet Ring (RPR) => Nouvelle couche MAC ! Bas sur le protocole Dynamic Packet Transport (DPT) de Cisco.EMF :EVPL Ethernet Virtual Private Line serviceEPLn Ethernet Private LAN serviceCES Ethernet Circuit Emulation service

Rsum des diffrentes technologies

Sheet1

TechnoCouvertureCotSLA

Ethernet / fibre (P2P)MAN+++- (++ 2 liens)

Ethernet / fibre (VLAN)MAN+++

Ethernet / ATMMAN- WAN- -++

Ethernet / SDH (POS)MAN- WAN- (+ WAN)++

Ethernet / SDH (GFP)MAN- WAN+++

Ethernet /MPLSMAN- WAN++++

Ethernet 802.17MAN++ ?++ ?

Sheet2

Sheet3

ConclusionDveloppement et coexistence de lEthernet/SDH (POS RFC 2615 & 1661), dune nouvelle gnration de SDH (GFP IUT G.7041) et dun Ethernet Carrier class (RPR)Pour simposer totalement dans le MAN, les services Ethernet devront pouvoir proposer les caractristiques suivantes :Rsilience 50msQoSMode TDM (Transport de la voix)Cot au moins 50% moins lev que la SDHEncore de nombreuses opportunits dcouvrir !

Annexes

Les normes Ethernet802.1p : Classes de services (Prioritisation)802.1q : Tagging VLAN802.1D : Spanning Tree802.1s : STP par VLAN802.1w : Fast Spanning Tree802.3x : contrle des flux802.3ac : VLAN Tagging802.3ad : aggrgation de liens (Trunking)802.3ae : Ethernet 10Gb/s802.3af : Transmission des signaux dalimentation sur cablge 10BT, 100BTX, 1000BT802.3ah : Ethernet First Mile802.17 : Resilient Packet Ring

Sites Webhttp://grouper.ieee.org/groups/802/3/index.htmlhttp://www.optical-ethernet.comhttp://www.metroethernetforum.orghttp://www.lightreading.comhttp://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, InternetPhotonics, Inc., JDS Uniphase, Juniper Networks, KDDI R&D Laboratories, Inc., LanternCommunications, Inc., Lucent Technologies, Luminous Networks, Inc., Lycium Networks, MahiNetworks, Mindspeed Technologies, Native Networks, NEC Corp., Nortel Networks Corp., NTTAdvanced Technology Corp., PMC-Sierra, Procket Networks, Raza Microelectronics, ReduxCommunications, 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, Universityof New Hampshire InterOperability Laboratory, Verizon Communications, Vina Technologies,Vivace Networks, Inc., Xebeo Communications, Inc., Zarlink Semiconductor, ZTE Corporation

Ethernet evolution