Alcatel-Lucent: Service routing – technika IP w sieciach wielousługowych

Routing usługowy, to połączenie dwóch elementów: specjalistycznych funkcji, umożliwiających analizę i przetwarzanie ruchu pochodzącego z różnych usług zgodnie z ich wymaganiami (np. dotyczącymi jakości obsługi) oraz bardzo wydajnych rozwiązań sprzętowych, które zapewniają realizację tych funkcji bez negatywnego wpływu na przepływność dostępną na interfejsach routera (ang. wirespeed performance).

Ten kierunek rozwoju jest nieodłącznie związany z faktem, że szeroko rozumiana technika IP staje się standardem w zakresie transportu ruchu pochodzącego z wielu coraz bardziej zróżnicowanych i wymagających usług. W ostatnich latach obserwujemy na przykład lawinowy przyrost ruchu związanego z usługami video i audio, nie tylko w sieciach stacjonarnych, ale też – a może przede wszystkim – w sieciach mobilnych.

Pewność transmisji z różnych źródeł

Popularny trend dotyczący przetwarzania danych „w chmurze” (ang. cloud computing) niewątpliwie przyczyni się do dalszego zróżnicowania ruchu między użytkownikami a zdalnymi centrami przetwarzania danych, nakładając zarazem dodatkowe wymagania na ich transmisję w sieci. Efektywna obsługa transmisji danych w takim wielousługowym środowisku, obejmującym wielu użytkowników i klientów w jednej sieci wymaga czegoś więcej, niż tylko dużych przepływności. Z pomocą przychodzi tu właśnie routing usługowy, łączący zaawansowane przetwarzanie danych na potrzeby obsługi zróżnicowanego ruchu, wirtualizację zasobów sieci (separację ruchu pochodzącego od różnych klientów) i dużą wydajność.

Aby zapewnić wymaganą wydajność procesów przetwarzania pakietów i zaawansowanego zarządzania ruchem, w routerach usługowych z serii SR (Service Routers) Alcatel-Lucent stosuje własny, całkowicie programowalny procesor sieciowy FP2 – pierwsze takie rozwiązanie na rynku, obsługujące interfejsy 100 Gb/s przy zachowaniu pełnej funkcjonalności usługowej, które ewoluuje wraz z rosnącymi wymaganiami współczesnych sieci. Routery te obsługują zarazem ogromną liczbę różnych rozwiązań z zakresu routingu usługowego – między innymi hierarchiczny QoS, techniki wirtualizacji (VPN, multicast VPN, 6VPE), MPLS, techniki wspomagające dostarczanie strumieni video i IPTV, techniki związane z bezpieczeństwem strumieni danych czy analizę DPI (ang. Deep Packet Inspection).

Service routing dla sieci mobilnych…

Zastosowania routingu usługowego są bardzo szerokie. Jednym z nich jest  na przykład sieć pakietowa EPC (ang. Evolved Packet Core) do transmisji ruchu z interfejsów radiowych 4G LTE (ang. Long Term Evolution) w sieciach mobilnych. Technika LTE, ze względu na duże przepływności oraz małe opóźnienia po stronie dostępu radiowego, umożliwia realizację wymagających usług a jej interfejs sieciowy opiera się na protokole IP.

Bramy EPC odpowiedzialne za obsługę i transport ruchu z aplikacji użytkowników do sieci szkieletowej (ich rolę w ofercie Alcatela-Lucenta pełnią routery usługowe SR 7750) muszą zatem łączyć dużą wydajność sprzętową – liczba aktywnych połączeń transportowych obsługiwanych przez jedno urządzenie jest liczona w milionach – z możliwością różnicowania sposobu obsługi ruchu dla każdego z nich, ale także na poziomie stacji bazowej, abonenta, czy aplikacji. Dzięki temu, że routery usługowe z serii SR obsługują także najnowsze techniki z obszaru carrier ethernet, ich wdrożenie w sieciach mobilnych 3G (w segmencie szkieletowym i agregacyjnym) może zapewnić z jednej strony transmisję ruchu z „tradycyjnych” łączy sieciowych, a z drugiej – ułatwić późniejszą migrację na rozwiązania 4G.

… i transmisji wideo

Innym przykładem zastosowań routingu usługowego mogą być sieci IP transportujące ruch z aplikacji TV i video (internetowych oraz operatorskich takich, jak IPTV). Rozwijana od dłuższego czasu przez Alcatel-Lucent architektura TPSDA do transportu usług triple-play (dane, głos, video) w sieci IP opiera się właśnie na routerach SR i wykorzystuje m.in. ich funkcje w zakresie obsługi protokołów multicast (które zapewniają optymalną dystrybucję strumieni mediów) oraz zaawansowany, hierarchiczny QoS. Dodatkowe karty obsługujące caching i streaming mogą sprzętowo wspomagać dystrybucję strumieni multimediów w sieci.

Dostępne są też karty zwiększające jakość transmisji strumieni IPTV dzięki buforowaniu przyspieszającemu przełączanie kanałów i selektywnym retransmisjom  utraconych pakietów RTP. Dzięki temu routery SR są przystosowane do realizacji coraz bardziej popularnych systemów transmitujących multimedia do użytkowników korzystających z dowolnych urządzeń końcowych, stacjonarnych i mobilnych – tzw. rozwiązań multiscreen. Zaawansowane możliwości związane z wirtualizacją sieci zapewniają też ich zastosowanie w realizacji nowoczesnych usług w środowisku sieci korporacyjnych.