Kymenlaakson Ammattikorkeakoulu Elektroniikan koulutusohjelma / tietoliikennetekniikka Opinnäytetyö 2011 Tuomo Korja
Tiedot KORJA, TUOMO Opinnäytetyö Työn ohjaaja Toimeksiantaja Huhtikuu 2011 Avainsanat Carrier Ethernet-palvelut 37 sivua Yliopettaja Martti Kettunen Kymen Puhelin Oy Ethernet, vpls, mpls, carrier, metro
Työn tavoitteet Carrier Ethernet palveluihin perehtyminen Esitellä yksi vaihtoehto Carrier Ethernet palvelun toteuttamiseksi Virtual Private LAN Service Teoria Toteutus SimuNet-verkossa SimuNet-verkonrunkoreitittimien palveluinstansseihin perehtyminen
Mikä on Carrier Ethernet palvelu? Palveluntarjoaja tarjoaa Ethernet-yhteydenasiakkaalle palveluna Metro Ethernet Forumin asettamat kriteerit palveluille: Niiden tulisi olla saatavissa standardoidulla laitteistolla maantieteellisestä sijainnista riippumatta Ne eivät saa vaatia muutoksia asiakaslaitteistossa Niiden täytyy pystyä kuljettamaan konvergoidun verkon liikennettä (ääni, video, data) Niiden pitää mahdollistaa erilaiset kaistenleveydet ja QoSluokat MEF on määritellyt palvelut kolmeen pääkategoriaan: E- Line, E-LAN ja E-Tree
Palvelua tarjoavan verkon malli Verkon komponentit: MEN (Metro Ethernet Network) Runkoverkko UNI (User-Network Interface) Asiakkaan ja palveluntarjoajan välinen rajapinta UNI-C ja UNI-N puolet EVC (Ethernet Virtual Connection) Yhdistää UNI-rajapinnat, jotta niiden välillä voidaan lähettää liikennettä Asiakkaan toimipisteiden välinen tunneli, joka kulkee palveluntarjoajan runkoverkon läpi
Palvelutyypit: E-Line Point-to-point EVC-tunneli kahden UNI-rajapinnan välillä E-Line palvelun käyttötarkoituksia Frame Relay tekniikkaa vastaavan verkon rakennus Internet-yhteyden tarjoaminen
Palvelutyypit: E-LAN Multipoint-to-multipointEVC, johon voidaan kytkeä useita UNI-rajapintoja Runkoverkko toimii virtuaalisena lähiverkkona Käytetään yritysten lähiverkkojen yhdistämiseen L2- tasolla (esim. VPLS)
Palvelutyypit: E-Tree Point-to-multipoint verkko Useita lehtiä (leaf) kytkettynä yhteen juureen (root) Käytetään multicast sovelluksissa Esim. IPTV Tekninen toteutus esim. H-VPLS tekniikan avulla
VirtualPrivateLAN Service E-LAN palvelutyyppiä edustava Multipoint-VPN Asiakkaan toimipisteet yhdistetään runkoverkon läpi L2-tasolla Runkoverkko toimii virtuaalisen lähiverkon tavoin Asiakkaan kannalta äärimmäisen yksinkertainen tekniikka
VPLS-verkonkomponentit Verkon laitteet PE: Provider Edge CE: Customer Edge Pseudojohto (pseudowire) Virtuaalinen point-to-point yhteys MPLS-verkon yli Koostuu kahdesta yksisuuntaisesta LSP (Label Switched Path) -polusta AC (Attachment Circuit) PE- ja CE laitteiden välinen liityntä VSI (Virtual Switch Interface) PE-laitteensisällä oleva looginen komponentti, johon pseudojohdot ja AC-liitynnät kytkeytyvät Kuljetustunneli Laitteiden välillä oleva tunneli, jonka sisällä pseudojohdot kulkevat
VPLS-verkontoiminta VPLS-verkossa kehykset on varustettu kahdella MPLSlipulla Tunnelilippu kertoo mihin kuljetustunneliin kehys lähetetään VC-lippu kertoo mihin VPLS-instanssiin kehys kuuluu VSI-yksikkökirjaa ylös virtuaaliseen kytkentätauluun mitkä MAC-osoitteetovat kunkin pseudojohdon ja AC-liitynnän takana Silmukat estetään Split Horizon säännön avulla Pseudojohdosta tulevaa liikennettä ei lähetetä muihin pseudojohtoihin, vaan ainoastaan AC-liityntään
Palveluinstanssit (Service Instance) Cisco Systemsin ES- ja SIP-linjakorttien palvluiden konfigurointitila Palveluinstanssien avulla fyysiseen porttiin saadaan useita toisista riippumattomia palveluita Jokaisella instanssilla oma MAC-osoite- ja VLAN avaruus Palveluinstanssin konfigurointitilaankomennolla service instance[id] ethernet Palvelun määrityksen kolme vaihetta: 1. Määritellään VLAN-osoitteidenperusteella, mikä liikenne otetaan instanssiin käsiteltäväksi 2. VLAN-tunnisteiden manipulointi 3. Instanssin yhdistäminen esim. porttiin tai toiseen instanssiin
1. Liikenteen siirtäminen palveluinstanssiin Encapsulation dot1q [VLAN-ID] Määritellyn tunnisteen omaavat paketit otetaan mukaan instanssiin Encapsulation dot1q [ID1] second-dot1q [ID2] Tuplatagatutpaketit, joissa uloin tunniste on ID1 ja toiseksi uloin ID2 Encapsulation dot1q any Encapsulation dot1q untagged Encapsulation dot1q default Mukaan kaikki loput kehykset, jotka eivät tule hyväksytyksi minkään saman portin toisen instanssin encapsulation-lauseen perusteella Jos samassa portissa useita palveluinstansseja Kehys oikeaan instanssiin täsmällisimmän osuman mukaan
2. VLAN-tunnisteidenmanipulointi Mahdollisia operaatioita on pop, pushja translate, joiden avulla saadaan korvattua mitkä tahansa 0-2 tunnistetta millä tahansa 0-2:lla tunnisteella Rewrite ingress tag pop 1 symmetric Poistaa uloimman tunnisteen Rewrite ingress tag push dot1q 10 symmetric Lisää perään VLAN-tunnisteen(10) Rewriteingresstagtranslate1-to-2 dot1q 10 second-dot1q 20 symmetric Poistaa alkuperäisen tunnisteen ja lisää tilalle 2 tunnistetta (10 ja 20) Muita translate-parametrejä: 1-to-1, 2-to-1 ja 2-to-2
3. Palvelun yhdistäminen Palveluinstanssin liikenne voidaan yhdistää jatkamaan kulkuaan mm. L2-kytkinporttiin, SVI-porttiintai toiseen palveluinstanssiin Yhdistämismenetelmiä: 1. Point-to-point Local Connect Palveluinstanssien yhdistäminen keskenään L2-tasolla Instanssien kehysten eroavaisuudet VLAN-tunnisteidenosalta on poistettava rewrite-käskyillä R1(config)# connect nimi GE3/1/0 1 GEe3/1/1 2 2. Point-to-point xconnect EoMPLS-yhteys kahden laitteen välille Voidaan yhdistää esim. toiseen palveluinstanssiin tai aliliityntäporttiin R1(config-if-srv)# xconnect 198.168.10.2 1 encapsulation mpls 3. Monipistesiltaus 4. Reititetty yhteys
3. Palvelun yhdistäminen Yhdistämismenetelmiä: 1. Point-to-point Local Connect 2. Point-to-point xconnect 3. Monipistesiltaus Palveluinstanssi yhdistetään globaaliin VLAN:iinL2-tasolla siltausalueen kautta Router(config-if-srv)# bridge-domain 10 4. Reititetty yhteys Palveluinstanssi yhdistetään L3-SVI-porttiin (interface vlan)
VPLS-toteutusSimuNet-verkossa
Yhteenveto Keskeiset tavoitteet täyttyivät Tuloksena teoriaselvitystä ja ohjeet palveluinstenssien konfigurointitilan komennoista Työn ulkopuolelle jäivät mm. E-Line ja E-Tree jäivät vähälle huomiolle EVC-tunnelinkuljetusmekanismeista olisi voinut käsitellä myös puhtaita Ethernet-ratkaisuja, kuten QinQ ja MinM. Ethernet over MPLS jäi esittelemättä VPN-maailmaa olisi voinut selvittää enemmän