Оптические сети Cisco COMET — руководство по настройке и эксплуатации

Решения и продукты компании Cisco Systems по построению оптических сетей

Стр. 1

СОДЕРЖАНИЕ 1. Требования современного мира . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.2. Операторы связи – емкость и прибыльность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.1. Рост предприятий и экономическая эффективность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 2. Современные технологии, используемые для построения оптических сетей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 2.1.

Технология плотного спектрального мультиплексирования по длине волны (DWDM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 2.2. Технология грубого спектрального мультиплексирования по длине волны (CWDM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 2.3. Технология синхронной цифровой иерархии (SDH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 2.4. Технология пакетной передачи данных поверх SONET/SDH (POS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 3. Продукты Cisco COMET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . .6 2.5. Технология динамического транспорта пакетов (DPT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 4. Городские и региональные сети DWDM – Cisco ONS 15216 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 Терминальные фильтры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 Оптические мультиплексоры ввода/вывода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Оптический усилитель . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 5. Оптическая транспортная платформа Cisco ONS 15300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 Модули компенсации дисперсии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 5.1 Платформа Cisco ONS 15302 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 5.2 Платформа Cisco ONS 15305 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 6. Мультисервисная транспортная платформа Cisco ONS 15454 MSTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 6.1. Платформа Cisco ONS 15454 MSTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 6.2. Компоненты платформы для работы в сетях SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 6.2.1. Общие системные карты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .19 6.2.2. Карты с электрическими интерфейсами PDH/SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 6.2.3. Карты с оптическими интерфейсами SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 6.2.4. Карты для обеспечения передачи данных в сетях SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 6.3. Компоненты для построения систем DWDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 6.3.1. Общие системные компоненты . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 6.3.2. Модули оптического сервисного канала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 6.3.3. Оптические усилители . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 6.3.4. Оптические фильтры и мультиплексоры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32 6.3.5. Транспондерные карты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 6.3.7. Транспондерные карты мультисервисной агрегации 2,5 Гбит/c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38 6.3.6. Мультискоростные настраиваемые транспондерные карты 2,5 Гбит/c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 6.3.8. Настраиваемые транспондерные карты 10 Гбит/c и усовершенствованные настраиваемые транспондерные карты 10 Гбит/c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 6.3.9. Мультиплексирующие транспондерные карты 4 x 2,5 Гбит/c и усовершенстованные мультиплексирующие транспондерные карты 4 x 2,5 Гбит/c . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .42 7. Серия продуктов спектрального мультиплексирования Cisco ONS 15500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 7.1. Приложения и функции систем спектрального мультиплексирования ONS 15500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 7.2. Компоненты решения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 7.3. Оптическая транспортная платформа Cisco ONS 15540 DWDM ESPx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 7.4. Платформа агрегации Cisco ONS 15530 DWDM . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 7.5. Оптический усилитель Cisco ONS 15501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 7.6. Управление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 7.7. Сертификация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 7.8. Cisco Metro Planner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 8. Мультисервисная платформа коммутации Cisco ONS 15600 MSSP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 9. Продукты для построения системы управления и мониторинга . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 9.1. Система управления оптическими сетями Cisco Transport Manager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 9.2. Cisco Info Center – распределенная система мониторинга . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 10. Заключение . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59

Стр. 2

1. Требования современного мира Сегодня сети развиваются по мере роста спектра предоставляемых услуг, требующих широкую полосу пропускания. Со- временные корпорации должны развивать информационные технологии для сохранения конкурентоспособности. Опе- раторы связи вынуждены расширять предоставляемую полосу пропускания и набор услуг, для того чтобы соответствовать растущим требованиям заказчиков, в то же время им необходимо поддерживать собственную рента- бельность. И корпорации, и операторы связи нуждаются в снижении капитальных и операционных затрат при развер- тывании сетей и внедрение новых услуг.

В то же время корпорации нуждаются в максимальном упрощении процессов развития и расширения сетей, а операторы – в ускорении вывода на рынок новых услуг. Концепция Cisco Systems по построению транспортных и пограничных мультисервисных оптических сетей (COMET – Complete Optical Multiservice Edge and Transport) дает возможность заказчикам Cisco Systems воспользоваться преиму- ществами последних технологических разработок в сфере построения современных высокоскоростных сетей.

Концепция COMET включает в себя последние технологические новшества в областях IP, SONET/SDH, спектрально- го уплотнения (Wavelength Division Multiplexing – WDM), Ethernet и построения систем хранения данных для создания масштабируемых, гибких и обладающих широким спектром предоставляемых услуг сетей, которые удовлетворяют со- временным требованиям операторов связи по всему миру. Решения, построенные на базе COMET, позволяют корпорациям и операторам связи воспользоваться преимущества- ми решений, построенных на базе использования оптических волокон и обеспечивающих более высокий уровень и плотность услуг, что позволяет снизить затраты на передачу данных по сети.

Решения Cisco COMET позволяют обеспе- чить доходность сети за счет: • поддержки различных методов предоставления услуг, топологий и передачи информации в системе управления и мо- ниторинга с возможностью сквозной конфигурации, что позволяет сократить время активации новых услуг в сети; • большой плотности предоставляемых услуг на пограничных устройствах за счет поддержки различных типов техно- логий передачи информации; • большого спектра поддерживаемых типов интерфейсов на пограничных устройствах; • обеспечение масштабируемого и эффективного транспорта от пограничных устройств через всю сеть и достижения максимальной полосы пропускания для предоставляемых сервисов. 1.1.

Рост предприятий и экономическая эффективность Большие компании и государственные предприятия постоянно нуждаются в росте своих сетей и максимальном исполь- зовании современных технологий для увеличения производительности сетей, в то же время им необходимо сохранять капитальные и эксплуатационные расходы низкими, насколько это возможно. Централизация информационных тех- нологий позволяет снизить затраты на помещения и персонал, а также упростить управление и сократить время на вне- дрение изменений в сети. Для реализации своих потребностей корпорациям необходимы решения, которые могут обеспечить различные типы оптических соединений для серверов, систем хранения данных и резервирования.

Крупным организациям требуется обеспечить поддержку Gigabit Ethernet с возможностью дальнейшего перехода на 10 Gigabit Ethernet для увеличения эф- фективности и производительности сети. Решения доступа, использующие оптические волокна для подключения зда- ний и обеспечивающие широкий спектр услуг, делают эти решения привлекательными и экономически выгодными. В результате корпорации могут объединить больше удаленных узлов и центров обработки и хранения данных для обес- печения быстрого и богатого приложениями функционирования бизнес-процессов, при необходимости дополненного возможностями резервирования. Решения Cisco COMET позволяют корпорациям обеспечить следующие преимущества:

• скорость активации услуг – увеличивает продуктивность сети за счет обеспечения более быстрого внедрения новых услуг и добавления новых узлов; • плотность услуг – использует единую оптическую инфраструктуру для предоставления широкого спектра услуг; • разнообразие услуг – поддерживает все возможные виды услуг; • емкость услуг – обеспечивает беспрецедентную полосу пропускания для высокоскоростных услуг. Эти преимущества, объединенные вместе в едином семействе продуктов, позволяют корпорациям достичь высокой прибыльности, сохраняя при этом низкие затраты на оборудование, высокую эффективность и широкие возможности расширения для дальнейшего развития. 1.2.

Операторы связи – емкость и прибыльность Начиная от точек доступа и заканчивая узлами обмена трафиком, современные операторы связи нуждаются в расшире- нии полосы пропускания и спектра предоставляемых услуг, сохраняя при этом прибыльность. В сетях дальней связи опе- раторам сегодня необходимо высокоэффективное ценовое решение, совмещенное с широкими возможностями расши- рения в будущем. Городские сети, традиционное узкое место современных цифровых магистралей, должны легко и эф- фективно модернизироваться и обеспечивать потребности растущего спектра разнообразных услуг. Сегодняшняя экономическая ситуация, потребности рентабельности требуют от операторов связи улучшения ряда ха- рактеристик:

• скорость внедрения услуг – внедрение существующих и новых услуг максимально быстро, для удовлетворения требо- ваний клиентов; • плотность услуг – максимальное использование существующей инфраструктуры, увеличение объема клиентского трафика в доступной полосе пропускания; 1

Стр. 3

• разнообразие услуг – предоставление как уже существующих, так и новых услуг для создания новых источников до- ходов, увеличения рентабельности сети; • емкость услуг – масштабирование на все расстояния, от корпоративных сетей до сетей дальней связи. В городских сетях доступа операторы связи и их корпоративные клиенты нуждаются в решениях, которые могут рента- бельно обеспечить предоставление услуг, базирующихся на длине волны, в узлах доступа, располагаемые в офисных зданиях и кампусах. Эти решения должны обеспечивать агрегацию услуг передачи данных и голосового трафика неза- висимо от требуемой конфигурации сети.

Городские магистральные сети требуют решения, которое поддерживает раз- личные сетевые топологии, включая линейные, кольцевые и смешанные. Сеть должна иметь возможность сквозного расширения емкости прозрачно на всей протяженности – от узлов доступа, через пограничный и магистральный уровни. Во всей сети пропускная способность должна использоваться максималь- но эффективно на всех длинах волн для увеличения плотности услуг. В связи с тем, что заказчикам требуется поддержка различных уровней обслуживания, сеть должна обеспечивать надеж- ную передачу голоса и данных за счет использования стандартных схем резервирования, защиты и восстановления.

Для обеспечения эффективности сетевые элементы и услуги должны инсталлироваться, конфигурироваться и модернизи- роваться быстро, используя стандартный пользовательский интерфейс. В добавление ко всему, решения для операторов связи должны обеспечивать быстрый возврат инвестиций и открывать новые возможности для получения прибыли. Решения Cisco Systems COMET удовлетворяют вышеописанным требованиям по обеспечению скорости внедрения, плотности, разнообразия и емкости услуг, что позволяет максимально ускорить возврат инвестиций в существующую оптическую инфраструктуру и обеспечивает существенное увеличение доходов. 2.

Современные технологии, используемые для построения оптических сетей Наблюдаемый сегодня бурный рост объемов данных и голосового трафика, во многом вызванный развитием сети Интернет, создал дефицит пропускной способности в городских оптоволоконных каналах. В результате конкурирующие операторы связи, Интернет-провайдеры и прочие компании, связанные с телекоммуникациями, почувствовали, что их возможности по удовлетворению спроса на полосу пропускания и расширению ассортимента услуг резко ограничены. Прокладка новых оптоволоконных кабелей в густонаселенных городских районах часто требует больших расходов и занимает много времени, поэтому операторы связи вынуждены искать иные решения.

Чтобы справиться с быстрым ростом абонентской базы, удов- летворить сложные требования новых приложений в области полосы пропускания и разнообразить свои услуги, провайде- ры должны с максимальной эффективностью использовать уже проложенные оптоволоконные кабели, а также кабели, ко- торые будут проложены в будущем. Поэтому с каждым годом все более актуальными становятся технологии, позволяющие существенно увеличить пропускную способность существующей инфраструктуры, наиболее перспективной в настоящее время является технология плотного спектрального мультиплексирования по длине волны. 2.1.

Технология плотного спектрального мультиплексирования по длине волны (DWDM) Технология DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) обеспечивает наибольшую пропускную способность при использовании одной оптической пары. Высокая пропускная способность достигается за счет применения технологии мультиплексирования по длине волны, когда по одной оптической паре передается несколько независимых потоков, каждый на своей длине волны. Существующее сейчас оборудование позволяет передавать до 300 независимых оптиче- ских потоков в одной оптической паре. В каждом из таких каналов прозрачно передается информационный поток на скоростях от 100 Мбит/с до 40 Гбит/с.

Внедрение технологии плотного спектрального мультиплексирования по длине волны (Dense Wavelength Division Multiplexing – DWDM) создает возможность повышения эффективности передачи трафика в оптических каналах го- родских сетей. Наиболее привлекательной особенностью технологии DWDM, как с технической, так и с экономичес- кой точки зрения, является ее способность поддерживать практически неограниченные возможности по передаче тра- фика. Она не только защищает инвестиции, вложенные в существующие оптоволоконные каналы, но и повышает их возможности, по меньшей мере, в 32 раза.

По мере роста спроса вы сможете расширять емкость своей сети с помощью простых модернизаций оборудования или за счет увеличения количества задействованных длин волн ( λ ), не прибегая к дорогостоящим реконструкциям. Расширяя емкость, вы будете платить только за новое оборудование. Что же касается кабельной сети, то она останется прежней. Основными сетевыми элементами сети DWDM являются: • DWDM-мультиплексоры/демультиплексоры; • DWDM-мультиплексоры ввода/вывода; • DWDM-транспондеры, преобразующие оптические сигналы (одномодовые или многомодовые) от оборудования пользователя в одну из длин волн; • оптические усилители; • компенсаторы дисперсии.

Помимо полосы пропускания, технология DWDM имеет целый ряд других преимуществ: • Прозрачность. Поскольку DWDM – это архитектура физического уровня, она может прозрачно поддерживать муль- типлексирование с разделением по времени (TDM) и форматы данных ATM, Gigabit Ethernet, ESCON и Fibre Channel с открытыми интерфейсами на общем физическом уровне. 2

Стр. 4